ความร้อนทางเลือกคืออะไร? มันเกิดขึ้นได้อย่างไร สิ่งที่สามารถทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานความร้อน? เป็นไปได้ไหมที่จะติดตั้งเครื่องทำความร้อนทางเลือกของบ้านส่วนตัวด้วยมือของคุณเอง?
ลองคิดดูสิ
มันคืออะไร
ตามชื่อนี้ เมื่อใช้ในการกด ตามธรรมเนียมแล้วหมายถึงทุกวิถีทางในการให้ความร้อนแก่ตัวเรือนที่ไม่ได้ใช้เมื่อยี่สิบหรือสามสิบปีที่แล้ว แหล่งความร้อนใต้พิภพ ฟิล์มทำความร้อนใต้พื้น เชื้อเพลิงชีวภาพ และเครื่องทำความร้อนอินฟราเรดถูกโยนลงในกองทั่วไป
อย่างไรก็ตาม ภายในกรอบของบทความ เราจะอนุญาตให้ตัวเราเองตีความคำศัพท์ให้แคบลงมาก
เรามีความสนใจในการทำความร้อนที่บ้านทางเลือกซึ่ง:
- ใช้พลังงานความร้อนจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนเป็นความร้อน ซึ่งไม่จำเป็นต้องจ่ายเงินให้ผู้ขายสำหรับบริการหรือสินค้าที่เกี่ยวข้อง อย่างน้อยที่สุดส่วนหนึ่งของพลังงานความร้อนถูกนำมาจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน
- สามารถดำเนินการได้ในราคาที่เหมาะสม อย่างน้อย - เปรียบไม่ได้กับต้นทุนของบ้านเอง
ทำไมถึงจำเป็น
เหตุผลที่ระบบทำความร้อนทางเลือกของบ้านส่วนตัวกำลังดึงดูดความสนใจนั้นง่ายและเข้าใจได้: ราคาพลังงานที่สูงขึ้นและไฟฟ้าตามมาด้วย ห้องอาบแดด ก๊าซ ถ่านหินมีราคาแพงขึ้นเรื่อยๆ
มีประโยชน์: ตอนนี้ก๊าซหลักมีราคาถูกกว่าการทำความร้อนประเภทอื่น แต่ยังคงขึ้นราคา เงินสำรองมีจำกัด ดังนั้นแนวโน้มจะดำเนินต่อไปและทวีความรุนแรงขึ้นในปีต่อๆ ไป
อืม ... อย่าถือว่าผู้เขียนเป็นนักอุดมคติ แต่ก็ยังเป็นเรื่องป่าเถื่อนที่จะเผาเชื้อเพลิงฟอสซิลหรือต้นไม้เพื่อให้ความร้อนแก่พื้นที่ภายในบ้านของคุณ ในแง่นี้ การทำความร้อนแบบอื่นไม่ได้เป็นเพียงความคุ้มค่าเท่านั้น พวกเขาก้าวหน้า
ตัวเลือกการใช้งาน
ระบบสุริยะ
พลังงานแสงอาทิตย์ใช้เพื่อให้ความร้อนแก่บ้านในสองวิธี:
- โดยแปรสภาพเป็นไฟฟ้าซึ่งจากนั้นก็สามารถใช้ทำงานเครื่องทำความร้อนได้
- สำหรับการทำความร้อนโดยตรงของสารหล่อเย็น ระบบหมุนเวียนตามธรรมชาติหรือปั๊มหมุนเวียนจะถูกขับเคลื่อนผ่านหม้อน้ำหรือคอนเวอร์เตอร์
เครื่องทำความร้อนทางเลือกที่ทำเองได้ง่ายที่สุดคือ (มักทำเองที่บ้าน) ปั๊มหมุนเวียนและหม้อน้ำในบ้าน
ลักษณะเฉพาะของระบบสุริยะนั้นชัดเจน: วันที่แดดจ้าแม้ในแหลมไครเมียหรือเอเชียกลางยังคงถูกแทนที่ด้วยเมฆครึ้ม ไม่มีใครยกเลิกคืนเช่นกัน ถ้าเป็นเช่นนั้น ไม่เหมาะสมเป็นแหล่งความร้อนถาวร
มีตัวเลือกการใช้งานอะไรบ้าง?
- ทำงานควบคู่ไปกับฮีตเตอร์ไฟฟ้า อุณหภูมิน้ำหล่อเย็นถูกควบคุมโดยเซ็นเซอร์ เมื่อตกต่ำกว่าระดับที่กำหนดในสภาพอากาศที่มีเมฆมาก เครื่องทำความร้อนจะถูกทำให้ร้อน
- ไม่เพียงแต่มาพร้อมกับคอนโทรลเลอร์และอินเวอร์เตอร์ที่สร้างแรงดันไฟหลักที่ +12 หรือ +24 โวลต์ DC แต่ยังมีแบตเตอรี่ความจุสูงอีกด้วย
ในช่วงเวลากลางวัน แผงโซลาร์เซลล์จะเก็บพลังงานไว้ในแบตเตอรี่ แบตเตอรี่ทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานในเวลากลางคืนหรือในวันที่มีเมฆมาก ด้วยพื้นที่ที่เหมาะสมของโฟโตเซลล์และความจุของแบตเตอรี่ จึงเป็นไปได้ที่จะตระหนักถึงระบบพลังงานอิสระอย่างสมบูรณ์
แต่ที่นี่เราอยู่ในความประหลาดใจอันไม่พึงประสงค์: เราถูกจำกัดโดยระดับของเทคโนโลยีที่มีอยู่สำหรับการจัดเก็บพลังงานไฟฟ้า ตัวอย่างที่ดีที่สุดของแบตเตอรี่จะอยู่ในระบบดังกล่าวไม่เกินห้าปี และค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนแบตเตอรี่จะค่อนข้างใกล้เคียงกับค่าไฟฟ้าที่ซื้อจากบริษัทพลังงานในช่วงเวลานี้ - สุดท้าย วิธีแก้ปัญหาที่ง่ายที่สุดที่ช่วยประหยัดพลังงานไฟฟ้า (และความร้อน) สามารถทำได้ด้วยมือ
การทำความร้อนทางเลือกของอพาร์ทเมนต์หรือบ้านส่วนตัว (หรือมากกว่าเพื่อให้แม่นยำคือการจ่ายพลังงาน) ในกรณีนี้คือแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ที่มีตัวควบคุมและอินเวอร์เตอร์ซึ่งเชื่อมต่อแบบขนานกับเต้าเสียบและเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าทุกประเภท
แตกต่างกันนิดหน่อย: คุณต้องมีตัวนับดิสก์แบบกลไก อิเล็กทรอนิกส์ไม่สามารถลงทะเบียนทิศทางย้อนกลับของกระแสได้ ในสภาพอากาศที่มีแดดจ้า เมื่อเซลล์สุริยะสร้างกระแสไฟฟ้ามากกว่าที่คุณใช้ในการทำความร้อน มิเตอร์จะนับถอยหลังกิโลวัตต์-ชั่วโมงไปในทิศทางตรงกันข้าม เงินออมมีมากกว่าจับต้องได้
พลังงานลม
สำหรับการผลิตพลังงานความร้อน พลังงานที่เกิดจากกังหันลมก็สามารถนำมาใช้ได้เช่นกัน. ผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมมีจำหน่ายจำนวนมากและมีราคาค่อนข้างสมเหตุสมผล
คุณลักษณะที่ชัดเจนเพียงอย่างเดียวของโซลูชันนี้คือใบพัดขนาดใหญ่ ที่เครื่องกำเนิดลมขนาด 4 กิโลวัตต์ จะสูงถึงสิบเมตร
ทุกปัญหาของการสะสมพลังงานไฟฟ้าเพื่อให้ความร้อน ซึ่งปกติสำหรับระบบสุริยะ นำไปใช้กับกังหันลมได้อย่างเต็มที่
- เป็นที่ชัดเจนว่าการทำความร้อนทางเลือกของบ้านในชนบทที่ใช้พลังงานลมสามารถทำได้เฉพาะในภูมิภาคที่มีลมปานกลางคงที่ - โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสเตปป์และบนชายฝั่ง
- นอกจากนี้ หากนักสะสมสามารถใช้พลังงานแสงอาทิตย์โดยตรงเพื่อให้ความร้อนกับสารหล่อเย็น การเปลี่ยนแปลงของพลังงานกลของการหมุนกังหันลมเป็นไฟฟ้าย่อมหลีกเลี่ยงไม่ได้ที่นี่ และจากนั้นก็ให้ความร้อนกับอากาศในห้องเท่านั้น ซึ่งคุณอาจเดาได้ว่าหมายถึงประสิทธิภาพของระบบลดลง
ปั๊มความร้อน
สุดท้าย ทางเลือกที่หลากหลายที่สุดสำหรับการทำความร้อนจากส่วนกลางคือปั๊มความร้อน. หลักการทำงานของอุปกรณ์ประเภทนี้เหมือนกันทั้งหมด: การถ่ายโอนพลังงานความร้อนจากแหล่งที่มีศักยภาพต่ำไปยังบ้าน พูดง่ายๆ ก็คือ ปั๊มจะนำความร้อนจากวัตถุเย็นมาส่งให้ร้อน
นี่คือการทำงานของปั๊มความร้อนทุกประเภท ความแตกต่างระหว่างพวกเขาอยู่ในแหล่งที่มาของความร้อนเกรดต่ำ
ปั๊มความร้อนทั้งหมดใช้ระบบง่ายๆ เดียวกันที่สามารถมองเห็นได้จากการถอดประกอบตู้เย็น: คอมเพรสเซอร์ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน และเครื่องระเหย แต่การใช้งานเฉพาะนั้นอาจแตกต่างกันมาก ทำให้ต้นทุนของโซลูชันแตกต่างกันอย่างมาก
น้ำบาดาล
ปั๊มความร้อนจากพื้นถึงน้ำเป็นแหล่งความร้อนทางเลือกที่หลากหลายที่สุดสำหรับบ้านในชนบทในแง่ของเขตภูมิอากาศ หลักการทำงานของมันขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงที่ว่าแม้ในพื้นที่ดินเยือกแข็งที่ระดับความลึกหลายสิบเมตร อุณหภูมิของดินก็ยังสูงกว่าศูนย์อย่างสม่ำเสมอ
ดังนั้นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่นำความร้อนจากพื้นดินจึงถูกจุ่มลงในบ่อ ความยาวของทางหลวงหลายสิบเมตร นอกเหนือจากต้นทุนที่สูงของปั๊มความร้อนแล้วราคาของการติดตั้งนั้นน่าประทับใจ
ค่าใช้จ่ายในการเจาะหนึ่งหลุมอยู่ที่ประมาณ 1,500 - 2,000 รูเบิลต่อเมตรเชิงเส้น กำลังเจาะบ่อน้ำหลายแห่ง แต่คุณยังต้องติดตั้งปั๊มและจุ่มโพรบ ...
อย่างไรก็ตาม การติดตั้งปั๊มความร้อนจากพื้นถึงน้ำพร้อมตัวสะสมแนวนอนนั้นค่อนข้างถูกกว่า เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนถูกฝังอยู่ในร่องลึกซึ่งต่ำกว่าระดับจุดเยือกแข็ง ข้อเสียของการแก้ปัญหานี้คือพื้นที่ขนาดใหญ่ที่จำเป็นในการติดตั้งปั๊ม
ความร้อนที่เกิดขึ้นจะถูกนำมาใช้เพื่อให้ความร้อนแก่น้ำ ซึ่งใช้สำหรับใช้ในครัวเรือนและเพื่อถ่ายเทความร้อนไปยังอุปกรณ์ทำความร้อน
น้ำ-น้ำ
หากพื้นที่ของคุณมีน้ำใต้ดินไหลในระดับตื้น ค่าใช้จ่ายในการดำเนินโครงการจะลดลงอย่างมากสำหรับคุณ
การกำจัดความร้อนที่เราต้องการจากน้ำไหลนั้นง่ายกว่ามาก:
- คุณสามารถใช้โพรบแลกเปลี่ยนความร้อนใต้น้ำได้เพียงตัวเดียว
- ความลึกของการเจาะสามารถจำกัดได้ 10-15 เมตร
อากาศสู่น้ำ
ในปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่น้ำ แหล่งความร้อนคืออากาศภายนอก เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน - หม้อน้ำที่มีพื้นที่ครีบที่น่าประทับใจ มันถูกพัดโดยพัดลมความเร็วต่ำ
ปั๊มดังกล่าวมีต้นทุนที่เป็นประชาธิปไตยมากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับรุ่นก่อน ๆ และถูกกว่ามากในการติดตั้ง อย่างไรก็ตาม เมื่ออุณหภูมิภายนอกลดลง ประสิทธิภาพของมันก็ลดลงอย่างมากเช่นกัน: เป็นการยากที่จะเอาพลังงานความร้อนออกจากอากาศเย็น
พารามิเตอร์ COP คืออัตราส่วนระหว่างการบริโภคและความร้อนที่ส่งออก คุณสามารถดูการเปลี่ยนแปลงที่อุณหภูมิตั้งแต่ +7 ถึง -15 ได้
อากาศสู่อากาศ
สุดท้าย การระบุแหล่งความร้อนทางเลือกที่บ้าน เราไม่สามารถมองข้ามแชมป์เปี้ยนที่แท้จริงในแง่ของความถูกของโครงการ - ปั๊มความร้อนแบบอากาศสู่อากาศ ตัวอย่างที่ง่ายที่สุดของอุปกรณ์ดังกล่าวคือระบบแยกแบบธรรมดาในโหมดทำความร้อน
เนื่องจากไฟฟ้าไม่ได้ใช้เพื่อให้ความร้อนแก่อากาศ แต่สำหรับการทำงานของคอมเพรสเซอร์ที่สูบความร้อนจากถนน การทำความร้อนด้วยเครื่องปรับอากาศจึงประหยัดกว่าเครื่องทำความร้อนทั่วไปมาก
ในตัวอย่างที่ดีที่สุดของอินเวอร์เตอร์ (โดยใช้การแปลงย้อนกลับของ AC เป็น DC และในทางกลับกันเพื่อเปลี่ยนความเร็วของคอมเพรสเซอร์) เครื่องปรับอากาศสำหรับการใช้ไฟฟ้าทุกกิโลวัตต์ความร้อน 5 กิโลวัตต์จะถูกสูบเข้าไปในบ้าน
อินเวอร์เตอร์จากผู้ผลิตที่ดีมีราคาสูงถึงหนึ่งพันดอลลาร์พร้อมการติดตั้งและสามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิภายนอกถึง -25C
เครื่องปรับอากาศแบบอินเวอร์เตอร์คือคำตอบที่สมบูรณ์แบบสำหรับสภาพอากาศที่มีอากาศอบอุ่น
บทสรุป
แน่นอน เรายังไม่ได้ระบุวิธีการให้ความร้อนทางเลือกทั้งหมด คุณอาจดึงข้อมูลเพิ่มเติมที่เป็นประโยชน์ต่อคุณจากวิดีโอที่ท้ายบทความได้ ฤดูหนาวที่อบอุ่น!
