คำว่า "ทางเลือก" สมัยใหม่ยืมมาจากภาษาละติน ( ทางเลือก– อื่นๆ) สำหรับความต้องการที่จะเลือกจากความเป็นไปได้ต่างๆ หรือเพื่อระบุความเป็นไปได้ที่พิจารณาแต่ละรายการเหล่านี้
แหล่งพลังงานเพื่อให้ความร้อน
วิถีดั้งเดิม
วิธีการทำความร้อนแบบดั้งเดิมในอพาร์ตเมนต์หรือบ้านส่วนตัวต้องมีการจัดระบบทำความร้อนซึ่งรวมถึง:
- แหล่งความร้อนที่แปลงพลังงานของการเผาไหม้เชื้อเพลิงหรือพลังงานของไฟฟ้าเครือข่ายเป็นพลังงานความร้อน
- ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนสำหรับถ่ายโอนพลังงานความร้อนจากตัวพาพลังงานไปยังตัวพาความร้อน สำหรับการกระจายความร้อนไปยังจุดการใช้ความร้อนในภายหลัง
- วงจรท่อปิดซึ่งกระตุ้นการเคลื่อนที่ของสารหล่อเย็นในลักษณะที่เป็นธรรมชาติหรือแบบบังคับ
- อุปกรณ์ทำความร้อนที่กระจายความร้อนจากสารหล่อเย็นสู่สิ่งแวดล้อมของห้อง
รูปด้านล่างแสดงโครงสร้างของระบบทำความร้อนที่มีหม้อไอน้ำเป็นแหล่งความร้อนและจุดการใช้ความร้อนในรูปแบบของหม้อน้ำและระบบทำความร้อนใต้พื้น
โครงสร้างระบบทำความร้อนแบบดั้งเดิมของบ้านส่วนตัว ข้อเสีย
สำหรับระบบทำความร้อนส่วนใหญ่ หม้อต้มน้ำร้อนเป็นแหล่งพลังงานความร้อน ในนั้นเชื้อเพลิงก๊าซของเหลวหรือของแข็งถูกเผาเพื่อใช้ความร้อนจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงเพื่อให้ความร้อนแก่สารหล่อเย็น (ที่เรียกว่าก๊าซเชื้อเพลิงเหลวและหม้อไอน้ำเชื้อเพลิงแข็ง)
อีกทางเลือกหนึ่งสำหรับการให้ความร้อนกับสารหล่อเย็นในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนของหม้อต้มน้ำร้อนคือการใช้พลังงานไฟฟ้าหลัก (หม้อต้มน้ำร้อนไฟฟ้า)
หม้อไอน้ำแต่ละประเภทและตัวพาพลังงานที่เกี่ยวข้องมีคุณสมบัติเชิงลบบางอย่างที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการใช้งาน:
- หม้อไอน้ำที่ใช้ก๊าซเป็นเชื้อเพลิงแพร่หลายเนื่องจากมีก๊าซอยู่
ปัจจัยลบที่มาพร้อมกับการใช้ก๊าซเพื่อให้ความร้อนคือ:
- ความซับซ้อนขององค์กรและทางเทคนิคของการเชื่อมต่อกับท่อส่งก๊าซ
- การคุกคามของการจุดไฟหรือการระเบิดในกรณีที่ละเมิดกฎสำหรับการทำงานของอุปกรณ์ทำความร้อนด้วยแก๊สหรือการติดตั้งที่ไม่เหมาะสมด้วยมือของตัวเอง
- ราคาที่เพิ่มขึ้นสำหรับทรัพยากรก๊าซ
- หม้อไอน้ำไฟฟ้าติดตั้งและบำรุงรักษาง่ายที่สุดด้วยมือของคุณเอง ข้อเสียที่สำคัญที่สุดคือ:
- ความผันผวนของอุปกรณ์ - เมื่อปิดแหล่งจ่ายไฟกระแสความร้อนเข้าสู่ระบบทำความร้อนจะหยุดลง
- ค่าไฟฟ้าที่สูง
- หม้อไอน้ำที่เป็นเชื้อเพลิงเหลวซึ่งเป็นแหล่งพลังงานความร้อนนั้นค่อนข้างจะใช้งานได้ยาก จากค่าลบ เราสังเกตปัจจัยต่อไปนี้:
- ต้นทุนเชื้อเพลิงเหลวสูง ความซับซ้อนของการส่งมอบและการจัดเก็บที่ปลอดภัย
- เสียงรบกวนในที่ทำงาน
- กลิ่นไม่พึงประสงค์เมื่อเผาไหม้เชื้อเพลิง
ห้องหม้อไอน้ำที่บ้านพร้อมหม้อต้มน้ำมัน - หม้อไอน้ำเชื้อเพลิงแข็งบนถ่านหิน พีท ไม้หรือเม็ด สร้างความประทับใจให้กับความถูกของแหล่งเชื้อเพลิงและความเป็นอิสระด้านพลังงานในการใช้งาน แต่มีข้อเสีย:
- เชื้อเพลิงที่บรรจุด้วยมือของคุณเองลงในเตาเผาหม้อไอน้ำจะเผาไหม้อย่างรวดเร็ว
- ขาดระบบอัตโนมัติของกระบวนการบรรจุน้ำมันเชื้อเพลิง
- ความจำเป็นในการตรวจสอบการทำงานของหม้อไอน้ำอย่างต่อเนื่อง
ระบบทำความร้อนทั้งหมดข้างต้นมีข้อบกพร่องทั่วไปสองประการ:
- พวกเขาทำงานบนแหล่งพลังงานความร้อนที่ไม่สามารถหมุนเวียนได้ - เชื้อเพลิงถูกเผาไหม้อย่างสมบูรณ์โดยไม่มีการกู้คืนใด ๆ
- การทำงานของอุปกรณ์ที่เผาผลาญทรัพยากรธรรมชาติหรือใช้ไฟฟ้าที่จ่ายจากส่วนกลางจะมาพร้อมกับการจ่ายพลังงานที่ใช้ไปอย่างต่อเนื่องและผู้ให้บริการสำหรับการจัดหา
รูปด้านล่างแสดงการส่งมอบก๊าซเหลวเพื่อให้ความร้อนจากแก๊สที่บ้าน
จัดส่งก๊าซเหลวถึงบ้านส่วนตัว ความแตกต่างที่ต้องการความสนใจ:
- ความร้อนที่สะดวกและคุ้นเคยของบ้านส่วนตัวโดยการเผาไหม้ทรัพยากรอินทรีย์ที่ไม่สามารถหมุนเวียนได้นำไปสู่การลดปริมาณสำรองเชื้อเพลิงธรรมชาติสำหรับเงินจากกระเป๋าของเราเอง! โดยธรรมชาติแล้ว ราคาเชื้อเพลิงฟอสซิลจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง
- การเผาไหม้ของเชื้อเพลิงจะมาพร้อมกับการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ที่เป็นพิษที่ระเหยได้ และน้ำมันดินและเขม่าจะหลุดออกมา
- ผู้บริโภคเชื้อเพลิงอินทรีย์แต่ละรายถูกบังคับให้จัดเตรียมสถานที่เพิ่มเติม:
- สำหรับการจัดเก็บเชื้อเพลิง
- สำหรับการเผาไหม้ด้วยการปล่อยผลิตภัณฑ์การเผาไหม้สู่บรรยากาศ
แนวคิดการทำความร้อนทางเลือก
เมื่อพิจารณาทางเลือกอื่นในการทำความร้อนในบ้าน คุณจำเป็นต้องตัดสินใจเกี่ยวกับแนวคิดนี้เอง
แหล่งความร้อนทางเลือกสำหรับบ้านส่วนตัวประกอบด้วยอุปกรณ์สองประเภทที่แตกต่างกันโดยพื้นฐาน:
- อุปกรณ์ที่ทำงานเพิ่มเติมจากหม้อต้มไฟฟ้าหรือหม้อต้มก๊าซแบบติดตั้งเอง ด้วยเหตุผลบางประการ หม้อไอน้ำที่ใช้ก๊าซหรือไฟฟ้าไม่ให้ความร้อนเต็มที่สำหรับระบบทำความร้อนของทั้งอาคาร
พลังงานความร้อนหลักมาจากหม้อไอน้ำ และในช่วงที่มีปริมาณการใช้งานสูงสุดหรือนอกฤดู แหล่งอื่นสนับสนุนการทำงาน ในกรณีนี้ การให้ความร้อนทางเลือกจะเป็นเช่น หม้อไอน้ำแบบเม็ดทำเอง หรือชุดเผาขยะ หรือแม้แต่เครื่องทำความร้อนอินฟราเรด
- อุปกรณ์ที่แทนที่หม้อไอน้ำทั้งหมดโดยใช้ก๊าซ ไฟฟ้า หรือแหล่งพลังงานแบบดั้งเดิมอื่นๆ ความร้อนที่ปล่อยออกมานั้นเพียงพอที่จะให้ความร้อนทดแทนสำหรับบ้าน
ทางเลือกที่พบบ่อยที่สุดสำหรับการทำความร้อนที่อยู่อาศัยโดยไม่เผาก๊าซและเชื้อเพลิงฟอสซิลอื่น ๆ คือเทคโนโลยีที่ใช้พลังงานจากทรัพยากรธรรมชาติ - ความร้อนจากลำไส้ของโลก, กีย์เซอร์, แสงแดดและกระบวนการทางภูมิอากาศ - ลม, กระแสน้ำในมหาสมุทร
บ้านพร้อมแผงโซลาร์เซลล์ วิธีการทำความร้อนที่ทันสมัย
การดำเนินการตามโครงการเกี่ยวกับการใช้พลังงานของทรัพยากรธรรมชาติและปรากฏการณ์เป็นแหล่งความร้อนทางเลือกเพื่อให้ความร้อนแก่บ้านส่งผลกระทบอย่างกว้างขวางที่สุด:
- พลังงานของแสงแดด (ระบบความร้อนจากแสงอาทิตย์);
- พลังงานลม (พลังงานลม);
- พลังงานของการตกแต่งภายในโลกที่อบอุ่น (ปั๊มความร้อนใต้พิภพ)
มีสองตัวเลือกสำหรับการใช้พลังงานธรรมชาติในทางปฏิบัติสำหรับความต้องการความร้อนทางเลือกของบ้านส่วนตัว:
- การเปลี่ยนแปลงพลังงานของปรากฏการณ์ทางธรรมชาติเป็นพลังงานไฟฟ้าซึ่งจะถูกนำมาใช้เพื่อให้ความร้อนโดยอัตโนมัติ กล่าวคือ ให้ความร้อนแก่บ้านจากแหล่งไฟฟ้าภายในของมันเอง
- ความร้อนโดยตรงของสารหล่อเย็นทำงานของระบบทำความร้อน
ระบบสุริยะ
เมื่อจัดระบบทำความร้อนด้วยแสงอาทิตย์ด้วยมือของพวกเขาเองจะใช้ทั้งสองตัวเลือกสำหรับการแผ่รังสีดวงอาทิตย์:
- แปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าโดยใช้แผงโซลาร์เซลล์
เป็นเรื่องปกติที่จะเรียกแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ว่ากลุ่มตัวแปลงโฟโตอิเล็กทรอนิคส์เซมิคอนดักเตอร์ที่รวมอยู่ในโมดูลทั่วไปหนึ่งโมดูลเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า แผงโซลาร์เซลล์หลายตัวสร้างวงจรเพื่อให้บ้านส่วนตัวมีไฟฟ้าในปริมาณที่พอเหมาะ
พลังของแผงเซลล์แสงอาทิตย์แต่ละแผงสามารถมีได้ตั้งแต่ 50 ถึง 300 วัตต์ รูปด้านล่างแสดงหลักการใช้แผงโซลาร์เซลล์สำหรับระบบทำความร้อนอัตโนมัติแบบทางเลือกของอาคาร
โครงการทำความร้อนบ้านโดยใช้แผงโซลาร์เซลล์ หลักการทำงานของระบบสุริยะ:
- จากโมดูลโซลาร์เซลล์ฟลักซ์การส่องสว่างที่แปลงแล้วจะเข้าสู่ก้อนแบตเตอรี่
- แบตเตอรี่สร้างกระแสตรงซึ่งถูกส่งไปยังอินเวอร์เตอร์
- ในอินเวอร์เตอร์ กระแสตรงจะถูกแปลงเป็นกระแสสลับ ซึ่งใช้เพื่อให้ความร้อนแก่องค์ประกอบความร้อนในระบบทำความร้อน
แผงโซลาร์เซลล์สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้เท่านั้น พวกเขาไม่สร้างพลังงานความร้อนไม่เปลี่ยนแปลงและไม่สะสม พวกเขาทำงานอย่างมีประสิทธิภาพเท่าเทียมกันในวันที่อากาศหนาวจัดหรือที่อุณหภูมิแวดล้อมเป็นบวก เนื่องจากความเข้มของฟลักซ์สุริยะที่ตกกระทบมีความสำคัญต่อพวกเขา
- การใช้พลังงานแสงอาทิตย์สำหรับการทำน้ำร้อนโดยตรง
ในการก่อสร้างที่อยู่อาศัยของเอกชน การติดตั้งตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์แบบทำเองเพื่อให้ความร้อนทางเลือกเป็นที่นิยมมากกว่าการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ นักสะสมจะแปลงฟลักซ์ของแสงจากแสงอาทิตย์เป็นพลังงานความร้อนโดยตรง โดยไม่ทำให้เกิดไฟฟ้า
ตัวสะสมความร้อนที่ต้องทำด้วยตัวเองมีหลากหลายรูปแบบซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท:
- ตัวสะสมแบบแบนประกอบด้วยตัวดูดซับ - องค์ประกอบที่ดูดซับแสงแดด (ในกรณีที่ง่ายที่สุด - แผ่นโลหะหรือแผ่นสีดำ) ที่เชื่อมต่อกับระบบท่อ
- ตัวรวบรวมท่อประกอบจากหลอดแก้วซึ่งมีตัวดูดซับเหล็กอยู่ภายใน
รูปด้านล่างแสดงหนึ่งในตัวเลือกที่ต้องทำด้วยตัวเองสำหรับการสร้างตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ด้วยท่อทองแดงที่วางอยู่ในตัวดูดซับเพื่อให้ความร้อนกับสารหล่อเย็น
สารหล่อเย็นที่มีเกณฑ์การตกผลึกขั้นต่ำจะถูกสูบเข้าไปในท่อ ในรัสเซียตอนกลางแนะนำให้ใช้สารละลายโพรพิลีนไกลคอล 60% ที่มีอุณหภูมิตกผลึกที่ -39 0 C
ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบท่อทองแดง ระบบสะสมทั้งสองประเภทติดตั้งอยู่บนส่วนที่ลาดเอียงของหลังคาบ้าน รูปด้านล่างแสดงหลักการให้ความร้อนแก่อาคารโดยใช้ตัวสะสม
สารหล่อเย็นที่ให้ความร้อนในตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ (เส้นสีแดง) จะเข้าสู่ถังบัฟเฟอร์ ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวสะสมความร้อนและระบบอัตโนมัติสำหรับรักษาอุณหภูมิในวงจรทำความร้อนและน้ำร้อน
หากไม่มีความร้อนเข้ามาในวันที่เมฆมาก น้ำในถังบัฟเฟอร์จะถูกทำให้ร้อนจากแหล่งความร้อนอื่นที่มีอยู่ เช่น น้ำจากหม้อต้มก๊าซ ซึ่งเป็นแหล่งความร้อนหลักของระบบทำความร้อน
ด้วยระบบอัตโนมัติทำให้อุณหภูมิในระบบทำความร้อนได้รับการตรวจสอบอย่างต่อเนื่อง ในเวลากลางคืน การขาดความร้อนจากแสงอาทิตย์จะได้รับการชดเชยโดยการเชื่อมต่อองค์ประกอบความร้อนเพื่อรักษาระดับอุณหภูมิที่สะดวกสบาย
หลักการทำงานของระบบทำความร้อนจากตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานลมบ้าน
การใช้พลังงานจลน์ของการไหลของอากาศเพื่อให้ความร้อนในบ้านส่วนตัวดำเนินการในสองทิศทาง:
- การแปลงพลังงานจลน์ของลมให้เป็นพลังงานไฟฟ้าโดยการหมุนโรเตอร์ของเครื่องกำเนิดลมแบบพิเศษ
ไฟฟ้าที่ได้จะถูกเก็บไว้ในแบตเตอรี่ และหากจำเป็น จะใช้อินเวอร์เตอร์ (คล้ายกับเทคโนโลยีทำความร้อนจากแสงอาทิตย์) เพื่อให้ความร้อนกับน้ำในระบบทำความร้อน ในสภาพอากาศที่สงบ อุปกรณ์ทำความร้อนจะเชื่อมต่อกับเครือข่ายไฟฟ้าทั่วไป
- การแปลงพลังงานของโรเตอร์หมุนของกังหันลมให้เป็นพลังงานความร้อนเพื่อให้ความร้อนกับสารหล่อเย็นโดยตรงโดยใช้เครื่องกำเนิดความร้อน VTG vortex
วิธีที่โดดเด่นในการก่อสร้างที่อยู่อาศัยของเอกชนคือการผลิตและติดตั้งอุปกรณ์ที่ประกอบด้วยกังหันลม เครื่องกำเนิดไฟฟ้า และแบตเตอรี่เพื่อผลิตไฟฟ้าของตนเอง การออกแบบดึงดูดใจด้วยความเรียบง่ายและความเป็นไปได้ของการประกอบตัวเอง
เครื่องกำเนิดลมแตกต่างกันตามตัวบ่งชี้ต่อไปนี้:
- ตำแหน่งของแกนหมุน - แนวตั้งหรือแนวนอน
- จำนวนใบพัด;
- ระยะพิทช์
รูปด้านล่างแสดงบ้านที่ติดตั้งกังหันลมซึ่งมีแกนหมุนในแนวนอน
กังหันลมสำหรับจ่ายไฟบ้านส่วนตัว ปั๊มความร้อนใต้พิภพ
อุปกรณ์ที่ใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพจากภายในโลกช่วยให้เจ้าของบ้านส่วนตัวสามารถประหยัดก๊าซหรือเชื้อเพลิงประเภทอื่นๆ ได้อย่างมากเมื่อให้ความร้อนแก่บ้านของพวกเขา พลังงานความร้อนถูกดึงโดยตรงจากส่วนลึกของโลกหรือจากก้นอ่างเก็บน้ำโดยใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่าปั๊มความร้อน
หลักการทำงานของปั๊มความร้อนคล้ายกับการทำงานของหน่วยทำความเย็นโดยใช้ฟรีออน:
- เมื่อของเหลว freon ไหลผ่านท่อที่ระดับความลึกพอสมควรในอ่างเก็บน้ำหรือในหลุมเจาะซึ่งอุณหภูมิที่เป็นบวกยังคงอยู่แม้ในฤดูหนาว freon เริ่มระเหยกลายเป็นสถานะก๊าซ
- เฟสก๊าซของฟรีออนเพิ่มขึ้นและเข้าสู่คอมเพรสเซอร์ซึ่งบีบอัดอย่างแรง
- เมื่อก๊าซถูกบีบอัดในปริมาณที่ จำกัด จะได้รับความร้อนสูงถึง 80 องศาเซลเซียส
- ฟรีออนเย็นลงในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
- ในห้องเค้นเนื่องจากอุณหภูมิและความดันลดลงฟรีออนกลายเป็นของเหลวอีกครั้ง
- วงจรซ้ำ
ปั๊มความร้อนเป็นหน่วยที่ขึ้นกับพลังงาน อย่างไรก็ตาม การใช้พลังงานสำหรับการทำงานของอุปกรณ์นั้นต่ำกว่าที่จำเป็นสำหรับการให้ความร้อนทางไฟฟ้าโดยตรงของสารหล่อเย็น
อุณหภูมิของสารหล่อเย็นในระบบทำความร้อนที่มีอุปกรณ์ความร้อนใต้พิภพไม่เกิน 50 องศาซึ่งไม่เพียงพอสำหรับการทำความร้อนด้วยหม้อน้ำ แต่สำหรับ "พื้นอุ่น" ก็เพียงพอแล้ว
ปั๊มความร้อนมีโครงสร้างแตกต่างกันในเทคโนโลยีการให้ความร้อนฟรีออนจนกว่าจะผ่านเข้าสู่สถานะก๊าซ ขึ้นอยู่กับแหล่งที่มาของ "ความร้อนระดับต่ำ" ที่ปล่อยออกมา:
- การติดตั้งน้ำเพื่อรับความร้อนจากอ่างเก็บน้ำผิวดินหรือน้ำใต้ดินใต้ดิน
- ดิน "เอา" ความร้อนจากพื้นดิน;
- อากาศ.
เมื่อจำแนกอุปกรณ์ความร้อนใต้พิภพประเภทของสารหล่อเย็นในระบบทำความร้อนจะถูกนำมาพิจารณาด้วย - น้ำหรืออากาศ ดังนั้นอุปกรณ์จึงได้รับการกำหนด "ดิน - น้ำ", "ดิน - อากาศ", "น้ำ - น้ำ" เป็นต้น
วิดีโอเกี่ยวกับการทำความร้อน
วิธีการจัดระบบทำความร้อนแบบประหยัดที่บ้านด้วยมือของคุณเองได้อธิบายไว้ในวิดีโอด้านล่าง
ตรรกะของการเปลี่ยนไปใช้ระบบทำความร้อนแบบอื่นไม่ได้เป็นเพียงเพื่อประหยัดเงินในการซื้อก๊าซหรือชำระค่าไฟฟ้าเท่านั้น
แน่นอน ราคาพลังงานไม่หมุนเวียนกำลังพุ่งสูงขึ้น แต่จะไม่มีใครจำคำพูดของ D. Mendeleev ที่กล่าวว่า "น้ำมันที่เผาไหม้เหมือนกับการอุ่นเตาด้วยธนบัตร" ได้อย่างไร?
เป็นการไม่สมควรที่จะเผาถ่านหินเป็นตันหรือไม้หลายสิบลูกบาศก์เมตรเพื่อให้ความร้อนแก่ห้องเจียมเนื้อเจียมตัวและในขณะเดียวกันก็ทำให้เกิดความเสียหายที่ไม่สามารถแก้ไขได้ต่อความบริสุทธิ์ของระบบนิเวศโดยรอบ
ในหลายประเทศ การทำความร้อนและการจ่ายพลังงานทางเลือกสำหรับอาคารที่พักอาศัยแต่ละหลังมีความต้องการที่เหนือกว่าวิธีการทำความร้อนแบบดั้งเดิม ตลาดอุปกรณ์ทำความร้อนเต็มไปด้วยอุปกรณ์ทำความร้อนทางเลือกที่เป็นนวัตกรรมใหม่ซึ่งมีการขยายตัวอย่างต่อเนื่อง
ปั๊มความร้อนจากอากาศสู่น้ำ ติดต่อกับ
