Fonti alternative di riscaldamento per una casa di campagna: una panoramica comparativa degli ecosistemi

Una delle principali spese del bilancio familiare è il pagamento del riscaldamento pubblico o l'acquisto di combustibile per il riscaldamento di una casa. Ogni proprietario ragionevole probabilmente penserà a modi reali ed efficaci per ridurre questi costi. Ma puoi letteralmente ridurli al minimo usando fonti di energia alternative. Cosa sono e come vengono utilizzati? D'accordo, vale la pena scoprirlo.

Imparerai tutto su come organizzare il riscaldamento alternativo per una casa privata dal nostro articolo. Con il nostro aiuto, puoi facilmente determinare l'opzione più adatta a te. Una descrizione dettagliata dei principi di funzionamento degli schemi di energia verde offrirà l'opportunità di decidere quale metodo tecnologico è meglio utilizzare per la generazione di calore.

L'articolo descrive in dettaglio i tipi di fonti di energia libera, fornisce metodi per generare calore da utilizzare nella vita di tutti i giorni. Per aiutare i padroni di casa indipendenti e i proprietari zelanti delle tenute suburbane, sono allegate raccolte di foto, schemi e istruzioni video molto utili.

Pro e contro di energia alternativa

Le fonti di calore tradizionali, utilizzate per molti anni per il riscaldamento, possono essere abbandonate. Sorprendentemente, ma abbastanza reale. Molti ardenti avversari sostengono l'impossibilità di sostituire le risorse naturali con analoghi ecologici.

Un'alternativa è l'energia del sole, del vento, del calore, nascosta nelle viscere della terra, dei rifiuti e delle attività umane. Tali opzioni sono rilevanti nel mondo moderno, dato l'inquinamento ambientale generale.

Fonti alternative possono fornire elettricità e calore a una casa di campagna.

Un altro vantaggio significativo sono i risparmi tangibili quando si utilizzano fonti ambientali di energia rinnovabile spontanea. A prima vista sembra che sia irragionevolmente costoso ed è improbabile che ripaghi.

Dopo aver esaminato le caratteristiche di ciascun metodo in modo più dettagliato, si può vedere che l'eco-progetto ripaga dopo 4-7 anni, e quindi ci sono solo le spese correnti per il mantenimento dei meccanismi utilizzati in condizioni di lavoro.

La possibilità di una sostituzione completa del combustibile convenzionale con alternativa è stata dimostrata da più di un esempio reale. I proprietari di abitazione in tutto il mondo ricorrono alle opzioni di riscaldamento ambientale. Con noi, solo pochi decidono di cambiare radicalmente il normale carburante, che sta diventando più costoso ogni anno.

Il problema principale con l'uso dell'eco-carburante è un investimento significativo nella fase iniziale. Dopotutto, per prima cosa devi calcolare in dettaglio la quantità di energia necessaria per una particolare casa o cottage. Quindi scopri quale tipo di eco-risorse è la più redditizia in una determinata area.

Successivamente, è necessario elaborare un piano per la posizione dell'apparecchiatura che genera energia, acquistare tutto il necessario e installare.

Se gli specialisti pertinenti si occuperanno di tutti questi problemi, il costo finale dell'eco-riscaldamento sarà molto elevato. Per risparmiare denaro, puoi provare a farlo da solo.

Per fare questo, devi approfondire il tema delle fonti energetiche alternative per rifiutare di attrarre aiuti esterni. In questo caso, il costo del progetto sarà molte volte più economico.

È la seconda opzione che molti proprietari di case private scelgono. La loro pratica dimostra che diventare non volatili è reale. Il combustibile tradizionale può essere completamente o parzialmente sostituito: tutto dipende dalle dimensioni della famiglia, dalle possibilità finanziarie nella fase iniziale e dall'opzione di riscaldamento scelta.

L'ambito di "energia verde" mostrerà una selezione di foto:

Tipi di fonti rinnovabili per il riscaldamento

Per riscaldare la casa, puoi usare con successo l'energia del vento, del sole, della terra. Oltre ai biocarburanti. Esaminiamo in modo più dettagliato come esattamente fare questo e cosa sarà richiesto per questo.

Visualizza # 1 - energia eolica

Con grande successo, l'energia eolica può essere utilizzata come fonte alternativa per il riscaldamento di una casa di campagna. Questa risorsa non può essere esaurita. Ha la proprietà di rinnovarsi. Per utilizzare l'energia eolica, avrai bisogno di un dispositivo speciale chiamato mulino a vento.

Il principio dell'utilizzo dell'energia eolica

Per convertire l'energia eolica in una fonte di riscaldamento alternativa, è necessario un generatore eolico. Sono verticali e orizzontali a seconda dell'asse di rotazione. Ci sono molti produttori che offrono i loro modelli ai clienti.

Le centrali eoliche hanno un asse di rotazione orizzontale e verticale. Maggiore produttività in orientamento orizzontale

Il costo dipende dal materiale, dalle dimensioni dell'installazione stessa e dalla potenza. Puoi anche costruire un generatore eolico da solo usando materiali improvvisati.

Qualsiasi mulino a vento è costituito dai seguenti componenti:

• lame;
• mast;
• banderuole per captare la direzione del vento;
• generatore;
• controllore;
• batterie ricaricabili;
• inverter.

Il principio di funzionamento di un impianto eolico si basa sulla forza del vento che ruota le pale di un mulino a vento. Le lame montate sull'albero sono alte dal suolo. Maggiore è, maggiore è la prestazione. Quindi, per fornire una casa, è sufficiente un'altezza di 25 m.

Le pale rotanti guidano il rotore del generatore. Comincia a generare una corrente alternata trifase, che richiede ulteriori cambiamenti. Questa corrente fluisce verso il controller, dove viene convertita in corrente continua. Serve per caricare le batterie.

Dopo aver attraversato le batterie, la corrente viene equalizzata e fornita all'inverter, dove viene convertita in una corrente alternata monofase con una frequenza di 50 Hz e una tensione di 220 volt. Ora può essere utilizzato per esigenze domestiche, in un sistema di riscaldamento elettrico.

Caratteristiche della posizione dei mulini a vento

Le turbine eoliche sono in grado di funzionare in determinate condizioni. Innanzitutto, un generatore eolico è una struttura piuttosto voluminosa, che richiede un'area impressionante per il dispositivo. Un piccolo elettrodomestico non è in grado di soddisfare il fabbisogno energetico.

La sua altezza dovrebbe superare almeno 10 m intorno alle case, alberi e altri edifici, e le linee elettriche e altri oggetti dovrebbero essere situati a 100 m dal mulino a vento. Questo requisito non è sempre fattibile - non tutti i proprietari di case private hanno trame personali di area sufficiente.

I mulini a vento sono posizionati meglio su una collina, una collina, lontano da alberi ed edifici - almeno 100 metri

In secondo luogo, è positivo quando l'area in questione ha un buon potenziale eolico - un'altitudine o una zona della steppa. Per avviare il generatore, è necessaria una velocità del vento di 2 m / s.

Molti modelli di sistemi eolici progettati per l'uso da parte di abitazioni private sono in grado di coprire completamente il fabbisogno di elettricità.

Pertanto, un mulino a vento da 1,5 kW può generare 100-200 kWh al mese, a seconda del periodo dell'anno. Se si aumenta l'altezza dell'albero, la produttività sarà più di 2 volte.

Ciò richiederà costi di installazione e materiali di consumo aggiuntivi. La durata dei parchi eolici è in media di 20 anni.

Inoltre sul nostro sito sono presenti altri materiali sul dispositivo, tipi di generatore eolico, calcolo e produzione con le proprie mani e installazione.

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Visualizza # 2 - Energia della Terra

Uno dei sistemi di riscaldamento alternativi è geotermico. Si basa sull'uso dell'energia terrestre. Questo è il calore della terra, delle acque sotterranee, dell'aria ambiente, convertito da pompe di calore (VT). È importante che la temperatura del mezzo utilizzato dall'installazione sia superiore a zero.

Il dispositivo e il principio di funzionamento della pompa di calore

Perché il sistema geotermico funzioni, è necessaria l'elettricità per trasferire il calore ricevuto. La pompa di calore, utilizzando 1 kW, genera da 2 a 6 kW di calore.

Il principio principale dell'operazione VT è di raccogliere il calore, convertirlo e quindi trasferirlo nel circuito di riscaldamento. Questo è realizzato grazie al dispositivo stesso.

Il più economico è installare una pompa di calore aria-aria. Se lo costruisci da solo, avrai bisogno di un investimento finanziario minimo

VT è costituito da 3 circuiti chiusi coinvolti nel processo di acquisizione del calore per il riscaldamento di una casa privata:

• esterno - progettato per raccogliere calore da fonti. Una soluzione antigelo o salina circola lungo il contorno;
• interno - pieno di refrigerante, spesso freon;
• circuito di riscaldamento riempito con liquido di raffreddamento.

Il freon che riempie il circuito interno è riscaldato dal calore proveniente dal circuito esterno. Avendo un basso punto di ebollizione, si trasforma in gas nel primo scambiatore di calore - l'evaporatore.

Quindi entra nel compressore, dove viene compresso, a seguito del quale viene rilasciato molto calore e la temperatura del gas stesso aumenta molte volte - fino a 65 gradi.

Inoltre, il freon gassoso entra nello scambiatore di calore successivo, chiamato condensatore, dove lascia il suo calore. Freon, dopo essersi separato dalla maggior parte del calore, viene messo sotto pressione sulla valvola di sicurezza. Qui la pressione cala bruscamente, il refrigerante si raffredda e, dopo aver assunto uno stato liquido, entra nuovamente nell'evaporatore.

Il calore lasciato dal freon nel condensatore riscalda il liquido che circola nel sistema di riscaldamento della casa. Se il sistema prevede l'installazione del riscaldamento a pavimento, è possibile ottenere il riscaldamento più efficiente al minor costo.

Realizzare la versione più semplice di una pompa di calore è facile con le tue mani. Ciò richiederà praticamente pezzi di scarto, attrezzature acquistate a buon mercato e, naturalmente, pazienza. Diamo un diagramma di un sistema termico con una recinzione di energia termica in un pozzo sepolto nella dolomia.

Il design delle pompe di calore ha molto in comune. Componenti tradizionali: 1 - compressore; 2 - condensatore; 3 - evaporatore; 4 - valvola di espansione, ad es. valvola termostatica

L'evaporatore del sistema considerato nell'esempio è collegato a un pozzo che attinge energia dal suolo.

Le specifiche del dispositivo a pompa di calore per il sistema di riscaldamento a pavimento sono rappresentate dalla galleria fotografica:

La fattibilità dell'utilizzo di VT

Pompe di calore - VT, che prende calore dall'ambiente, sono diverse. Tutto dipende dal tipo di ambiente utilizzato come fonte di presa di calore e dal tipo di refrigerante utilizzato.

Di conseguenza, questi tipi di VT si distinguono:

• aria-aria;
• acqua-aria;
• acqua-acqua;
• acque sotterranee.

I primi due tipi di pompe sono utilizzati nei sistemi di riscaldamento ad aria e i secondi due tipi - nei sistemi con un liquido di raffreddamento.

La versione verticale della pompa di calore è la più efficiente nel generare energia terrestre, ma è la più costosa.

Il più vantaggioso dal punto di vista economico sarà l'uso del calore pompa acqua-acqua. Si consiglia di utilizzare questa opzione se c'è un laghetto non ghiacciato vicino alla casa, in cui vengono posizionati i tubi per raccogliere il calore.

La pompa di calore consente di ottenere 30 watt di calore da 1 m della tubazione. A seconda delle dimensioni della proprietà della casa privata e del fabbisogno energetico, sarà necessario posare il numero appropriato di tubi.

Le pompe che utilizzano l'aria non sostituiranno il riscaldamento tradizionale nelle regioni difficili. Per quanto riguarda il calore raccolto dal terreno, questo è un progetto molto costoso. Utilizzare un dispositivo di campo geotermico orizzontale, perforazione verticale e a grappolo.

Nella versione orizzontale, il campo geotermico dovrà essere costruito a una profondità maggiore del livello di congelamento. Si tratta di circa 1,5-2 m. L'area di tale campo è impressionante - da 200 m².

VT può sostituire il normale carburante nel sistema di riscaldamento, garantendo la completa indipendenza energetica della casa di campagna

Per l'implementazione di un progetto verticale e a grappolo, saranno necessarie perforazioni a una profondità considerevole utilizzando piattaforme di perforazione.

Questo è un servizio molto costoso. Le attrezzature di questo tipo di pompe di calore sono consigliate per i proprietari di cottage che non pensano al costo del lavoro. Il riscaldamento, usando il calore delle viscere della terra, può sostituire completamente il combustibile solido o il gas.

Il riscaldamento geotermico è più vantaggioso da utilizzare in combinazione con un dispositivo di riscaldamento a pavimento d'acqua. Ti consente di ottenere il risultato ottimale.

Tra le carenze significative vi sono la grande lunghezza della tubazione per la raccolta del calore, i costosi lavori di scavo per l'installazione del sistema, la necessità di una vasta area per organizzare il campo geotermico.

Visualizza # 3 - Energia solare

L'energia solare emessa dal luminare tutto l'anno, anche in caso di forti gelate, è in grado di diventare un tipo alternativo per il riscaldamento delle abitazioni suburbane. È importante imparare come montarlo e utilizzarlo correttamente nel sistema di riscaldamento.

Per la raccolta e la conversione dell'energia solare, vengono utilizzati pannelli solari su convertitori e collettori fotovoltaici, che sono un sistema di tubi riempiti con liquido di raffreddamento.

Le installazioni solari hanno un'alta efficienza. Molti proprietari zelanti equipaggiano autonomamente le loro case con tali sistemi.

La differenza fondamentale tra questi convertitori è che le batterie producono una corrente che può essere utilizzata per il riscaldamento elettrico di una casa di campagna. I collettori sono utilizzati nei sistemi di riscaldamento dell'acqua e dell'aria. L'opzione più efficace è l'attrezzatura nei locali del sistema di riscaldamento a pavimento.

L'opinione che il sole non sia in grado di far fronte al riscaldamento della casa è valida solo in caso di installazione impropria e calcoli errati della quantità di energia e calore necessari. Un impianto solare selezionato in modo ottimale è in grado di fornire riscaldamento autonomo.

Un'altra domanda è che per questo sarà necessario investire denaro nell'acquisto di attrezzature, nella sua installazione e integrazione nel sistema di riscaldamento esistente.

Un sistema solare su convertitori fotovoltaici assorbe l'energia solare e le celle solari al silicio la trasformano immediatamente in corrente elettrica diretta. 1 m² installazioni in grado di generare 120 watt.

Oltre ai pannelli che catturano la radiazione solare e la convertono, per il sistema di riscaldamento solare dovrai installare un regolatore di carica, un convertitore CC / CA e prendersi cura dei fusibili di sicurezza.

Prima di decidere di installare impianti solari, è necessario comprendere il loro dispositivo e il principio di funzionamento

Il vantaggio dei pannelli è la possibilità di collegare batterie che accumulano energia in eccesso che può essere utilizzata di notte. Uno svantaggio significativo quando si utilizzano batterie solari è la loro massima efficienza nelle regioni meridionali. In climi rigidi non è economicamente possibile installarli per l'uso come principale tipo di riscaldamento.

Gli impianti solari dotati di un sistema di tubi sono più adatti per le regioni con inverni freddi e temperature gelide. A seconda della struttura del pannello e dei materiali, si distinguono collettori sottovuoto, piatti e concentratori.

I più costosi sono i tubi a vuoto. Ma sono i più efficaci in qualsiasi momento dell'anno e in qualsiasi condizione atmosferica, perché possono assorbire una vasta gamma di radiazioni solari. Un altro vantaggio è che i pannelli a vuoto funzionano con successo a temperature inferiori a -35 ° C.

È possibile installare i collettori solari con le proprie mani, senza utilizzare i servizi delle organizzazioni specializzate in questo. Tale lavoro richiederà un assistente, ma salverà un budget familiare

Il principio del collettore è che cattura la radiazione solare, che viene convertita in calore in tubi a vuoto. Quindi viene trasferito al liquido di raffreddamento, che lo consegna al serbatoio di scambio termico. Quindi il liquido di raffreddamento entra nel sistema di riscaldamento.

Più in dettaglio, i migliori progetti per il riscaldamento domestico solare che abbiamo esaminato in il nostro altro articolo.

Visualizza # 4 - carburante per biocarburanti

Uno dei modi efficaci e convenienti per riscaldare una casa di campagna è una caldaia a biocarburante.

Questo tipo di riscaldamento alternativo utilizza per i suoi rifiuti la produzione di lavoro - mallo di colture, trucioli di legno, segatura e altri sottoprodotti dell'industria della lavorazione del legno.

Ci sono molte caldaie che funzionano a pellet. È possibile automatizzare il processo di approvvigionamento di carburante in modo che tutto avvenga senza la partecipazione del proprietario

Da vari rifiuti vengono prodotti densi granuli compatti di piccole dimensioni: pellet che vengono bruciati in caldaie. Rispetto al legno normale, questo combustibile brucia più a lungo e ti consente di ottenere più calore.

Vengono prodotte anche grandi bricchette dense da vari tipi di rifiuti vegetali. Tale combustibile compresso consente di ottenere 2-4 volte più energia termica. Il suo potere calorifico è fino a 5,0 kW × h / kg.

I pellet, a differenza delle bricchette, sono molto più piccoli. Sono utilizzati in un sistema di riscaldamento automatizzato. Le bricchette sono più efficaci, ma hanno dimensioni maggiori

Per una caldaia a gas, è possibile utilizzare il biogas. È facile da ottenere nel processo di decadimento dei rifiuti organici. Per fare questo, è necessario costruire un serbatoio sufficientemente grande, posizionare i rifiuti in esso, prevedere un'installazione per mescolarli.

Sotto l'influenza di aria e batteri, si verificherà il processo di decadimento e l'evoluzione del gas. È necessario stabilire una conduttura per lo scarico di materiale di scarto. Inoltre, per raccogliere il gas in appositi serbatoi, pulirlo e spostarlo nel sistema di riscaldamento, è necessario utilizzare i dispositivi appropriati.

Un metodo ecologico di riscaldamento che utilizza una fonte alternativa di calore è una caldaia a idrogeno.

La base del suo lavoro è la reazione dell'interazione delle molecole di idrogeno con l'ossigeno, durante la quale viene rilasciata un'enorme quantità di calore. Questo tipo di riscaldamento richiede il rispetto delle regole di funzionamento e sicurezza.

Il principio di funzionamento di una caldaia a idrogeno si basa sulla scomposizione chimica dell'acqua in idrogeno con ossigeno, a seguito della quale viene rilasciato molto calore e nessuna sostanza nociva. Ma devi seguire le regole di sicurezza

Lo svantaggio principale è l'alto costo delle attrezzature di fabbrica. La via d'uscita da questa situazione è l'attrezzatura del sistema di riscaldamento dell'idrogeno da solo.

Per il suo funzionamento, sarà necessario un collegamento costante a fonti di elettricità e acqua, un bruciatore a idrogeno, un generatore di idrogeno, catalizzatori e la stessa caldaia. Il calore risultante dalla reazione chimica entra nello scambiatore di calore e semplice acqua come rifiuto.

Per saperne di più sui biocarburanti, ti consigliamo di leggere i nostri altri articoli su questo argomento:

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Come risparmiare sull'introduzione di "energia verde"?

Dopo aver analizzato la componente finanziaria di tipi alternativi di riscaldamento, possiamo giungere a una conclusione deludente: nella fase iniziale saranno richiesti fondi significativi.

Dopo 3-7 anni, a seconda del metodo di riscaldamento selezionato, si otterranno notevoli risparmi grazie al sistema non volatile.

È vantaggioso e conveniente utilizzare una fonte di riscaldamento alternativa combinata. Per fare ciò, puoi scegliere la combinazione ottimale per la tua casa

È possibile risparmiare sull'uso e l'installazione di impianti alternativi per la generazione di calore. Molti artigiani domestici sono molto entusiasti nel creare analoghi fai-da-te ai dispositivi di conversione di energia alternativa in fabbrica.

Quindi, è abbastanza semplice ed economico assemblare un impianto solare da un tubo, che servirà come fonte aggiuntiva di riscaldamento dell'acqua.

Piccoli mulini a vento da mezzi improvvisati sono assemblati con successo a casa. Gli agricoltori di buona lettura che vivono nelle zone rurali stanno costruendo impianti per convertire rifiuti biologici di origine vegetale e animale in biogas.

I generatori eolici fatti in casa sono pienamente operativi. Ma per il loro assemblaggio dovrai fare calcoli preliminari, acquistare materiali di consumo, passare il tuo tempo

In futuro, viene utilizzato per le esigenze dell'economia. A seconda delle dimensioni del serbatoio di fermentazione dei rifiuti e dell'area di una casa privata, è possibile fornire impianti di biogas per tutte le esigenze.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Video sulla combinazione di fonti alternative per la generazione di elettricità in una piccola casa di campagna:

Un video su come creare un generatore eolico con le tue mani ti aiuterà a comprendere facilmente i principi del dispositivo:

Un breve video sull'uso di una pompa di calore:

Video clip sulla produzione di biogas:

Abbandonare le fonti tradizionali di riscaldamento è abbastanza reale. Per fare ciò, è necessario scegliere con cura un'alternativa o combinarne diverse, in base alle caratteristiche dell'area, dell'area della casa di campagna e del territorio della casa.

L'energia del sole, della terra, dell'energia eolica, dell'utilizzo dei rifiuti domestici di origine vegetale e animale sono abbastanza capaci di diventare un degno sostituto di gas, carbone, legna da ardere ed elettricità pagata.

Usi una delle fonti energetiche alternative per uso domestico? Condividi quanto costa il costo di installazione e quanto velocemente ha pagato.

O forse qualcuno dei tuoi amici ha organizzato la loro casa di campagna su fonti rinnovabili? Usi un sistema solare o una pompa di calore come fonte indipendente di calore, acqua calda sanitaria ed elettricità?

Raccontaci di questa esperienza nei commenti sotto l'articolo: un buon esempio sarà utile per i proprietari di case che stanno ancora dubitando della realtà dell'energia alternativa.