מקורות חימום אלטרנטיביים לבית כפרי: סקירה השוואתית של מערכות אקולוגיות
אחת ההוצאות העיקריות של תקציב המשפחה היא תשלום חימום ציבורי או רכישת דלק לחימום בית. כל בעל סביר כנראה יחשוב על דרכים אמיתיות ויעילות להפחתת עלויות אלה. אבל אתה יכול ממש להפחית אותם למינימום באמצעות מקורות אנרגיה חלופיים. מה הם ואיך משתמשים בהם? מסכים, כדאי לברר.
תוכלו ללמוד הכל על איך לארגן חימום חלופי לבית פרטי מהמאמר שלנו. בעזרתנו תוכלו לקבוע בקלות את האפשרות המתאימה ביותר עבורכם. תיאור מפורט של עקרונות הפעולה של תוכניות אנרגיה ירוקה יספק הזדמנות להחליט באיזו שיטה טכנולוגית עדיף להשתמש לייצור חום.
המאמר מתאר בפירוט את סוגי מקורות האנרגיה החופשית, מספק שיטות לייצור חום לשימוש בחיי היומיום. כדי לעזור לאדוני בית עצמאיים ובעלי קנאות של אחוזות פרבריות מצורפים אוספי תמונות, תרשימים והוראות וידאו מועילות מאוד.
תוכן המאמר:
יתרונות וחסרונות של אנרגיה חלופית
ניתן לנטוש מקורות חום מסורתיים, המשמשים שנים רבות לחימום. באופן מפתיע, אבל די אמיתי. מתנגדים נלהבים רבים טוענים כי אי האפשרות להחליף משאבי טבע באנלוגים ידידותיים לסביבה.
אלטרנטיבה היא אנרגיית השמש, עוצמת הרוח, החום הנסתר במעי האדמה, מוצרי פסולת ופעילויות אנושיות. אפשרויות כאלה רלוונטיות בעולם המודרני, בהתחשב בזיהום הסביבתי הכללי.
יתרון משמעותי נוסף הוא החיסכון המוחשי בעת השימוש במקורות סביבתיים של אנרגיה מתחדשת ספונטנית. במבט ראשון נראה שזה יקר באופן בלתי סביר ולא סביר שישתלם.
לאחר שבדקת את התכונות של כל שיטה ביתר פירוט, אתה יכול לראות שהפרויקט האקולוגי משתלם לאחר 4-7 שנים, ואז יש רק הוצאות שוטפות לשמירה על המנגנונים המשמשים במצב עבודה.
האפשרות להחלפה מלאה של דלק קונבנציונאלי בחלופה הוכחה על ידי יותר מדוגמה אמיתית אחת. בעלי בתים ברחבי העולם נוקטים באפשרויות חימום סביבתי. אצלנו, רק מעטים מחליטים לשנות באופן קיצוני את הדלק הרגיל, שהופך ליקר יותר בכל שנה.
הבעיה העיקרית בשימוש בדלק אקולוגי היא השקעה משמעותית בשלב הראשוני. אחרי הכל, ראשית אתה צריך לחשב בפירוט את כמות האנרגיה הדרושה לבית או קוטג 'מסוים. ואז גלה איזה סוג של משאבים אקולוגיים הוא הרווחי ביותר בתחום מסוים.
בשלב הבא יש לערוך תוכנית למיקום הציוד המייצר אנרגיה, לקנות את כל הדרוש לכם ולהתקין.
אם מומחים רלוונטיים יתמודדו עם כל הנושאים הללו, העלות הסופית של חימום אקולוגי תהיה גבוהה מאוד. כדי לחסוך כסף, אתה יכול לנסות לעשות זאת בעצמך.
לשם כך עליכם להתעמק בנושא מקורות אנרגיה חלופיים על מנת לסרב למשוך עזרה חיצונית. במקרה זה, עלות הפרויקט תהיה נמוכה פי כמה.
זוהי האפשרות השנייה שבעלים רבים של בתים פרטיים בוחרים. התרגול שלהם מוכיח שלהפוך להיות לא תנודתי זה אמיתי. ניתן להחליף דלק מסורתי באופן מלא או חלקי - הכל תלוי בגודל משק הבית, באפשרויות הכספיות בשלב הראשוני ובאפשרות החימום שנבחרה.
היקף "האנרגיה הירוקה" ידגים בחירת תמונות:
סוגי מקורות מתחדשים לחימום
כדי לחמם את הבית, תוכלו להשתמש בהצלחה באנרגיה של רוח, שמש, אדמה. וכן דלקים ביולוגיים. הבה נבחן ביתר פירוט כיצד בדיוק לעשות זאת ומה יידרש לכך.
תצוגה מס '1 - כוח רוח
בהצלחה רבה, אנרגיה רוח יכולה לשמש כמקור חלופי לחימום בית כפרי. לא ניתן למצות את המשאב הזה. יש לו את המאפיין לחדש את עצמו. כדי להשתמש בעוצמת רוח, תזדקק למכשיר מיוחד שנקרא טחנת רוח.
העיקרון של שימוש באנרגיית רוח
כדי להמיר כוח רוח למקור חימום חלופי, יש צורך בגנרטור רוח. הם אנכיים ואופקיים בהתאם לציר הסיבוב. ישנם יצרנים רבים המציעים את הדגמים שלהם ללקוחות.
העלות תלויה בחומר, בגודל ההתקנה עצמה ובעוצמה. אתה יכול גם לבנות גנרטור רוח בעצמך באמצעות חומרים מאולתרים.
כל טחנת רוח מורכבת מהרכיבים הבאים:
- להבים;
- תרנים;
- נתיבי שדרה להרים את כיוון הרוח;
- גנרטור;
- בקר
- סוללות נטענות;
- מהפך.
עקרון הפעולה של מתקן כוח רוח מבוסס על חוזק הרוח המסתובב להבי טחנת רוח. הלהבים המותקנים על התורן גבוהים מעל הקרקע. ככל שהביצועים גבוהים יותר. אז, כדי לספק בית אחד, מספיק גובה של 25 מ '.
להבים מסתובבים מניעים את רוטור הגנרטור. הוא מתחיל לייצר זרם חילופין תלת פאזי, הדורש שינויים נוספים. זרם זה זורם לבקר, שם הוא מומר לזרם ישר. הוא משמש לטעינת סוללות.
לאחר שעבר דרך הסוללות, הזרם משווה ומסופק למהפך, שם הוא מומר לזרם חילופין חד פאזי עם תדר של 50 הרץ ומתח של 220 וולט. כעת ניתן להשתמש בו לצרכים ביתיים, במערכת חימום חשמלית.
מאפיינים של מיקום טחנות הרוח
טורבינות רוח מסוגלות לעבוד בתנאים מסוימים. ראשית, מחולל רוח הוא מבנה נפח למדי, הדורש שטח מרשים עבור המכשיר. מכשיר קטן אינו מסוגל לספק את צורכי האנרגיה.
גובהו צריך לעלות על לפחות 10 מ 'בתים מסביב, עצים ומבנים אחרים, וקווי חשמל וחפצים אחרים צריכים להיות ממוקמים 100 מ' מטחנת הרוח. דרישה זו אינה אפשרית תמיד - לא לכל בעלי בתים פרטיים יש מגרשים אישיים בשטח מספיק.
שנית, זה טוב כאשר לאזור המדובר יש פוטנציאל רוח טוב - גובה או אזור מדרגות. כדי להפעיל את הגנרטור, יש צורך במהירות רוח של 2 מ '/ ש'.
דגמים רבים של מערכות רוח המיועדים לשימוש על ידי משקי בית פרטיים מסוגלים לכסות באופן מלא את צורכי החשמל.
אז טחנת רוח של 1.5 קילוואט יכולה לייצר 100-200 קוט"ש בחודש, תלוי בזמן השנה. אם תגדיל את גובה התורן, אז הפרודוקטיביות תהיה יותר מפי 2.
אך הדבר ידרוש עלויות התקנה נוספות ומתכלים נוספים. אורך החיים של חוות רוח הוא 20 שנה בממוצע.
גם באתר שלנו ישנם חומרים אחרים במכשיר, סוגים של גנרטור רוח, חישוב וייצור במו ידיכם, והתקנה.
אנו ממליצים שתכיר את עצמך:
- מחולל רוח קינטית: מכשיר, עיקרון הפעולה, יישום
- מחולל רוח לבית פרטי: סוגים ותכונות של יחידות, דקויות לפי בחירה, חישובי החזר כספי + ההצעות הטובות ביותר
- כיצד לחשב מחולל רוח: נוסחאות + דוגמא מעשית לחישוב
- מחולל רוח עשה זאת בעצמך ממכונת כביסה: הוראות הרכבה לטחנת רוח
- כיצד לבנות להבי עשה זאת בעצמך לגנרטור רוח: דוגמאות להבים מתוצרת עצמית לטורבינת רוח
צפה מס '2 - האנרגיה של כדור הארץ
אחת ממערכות החימום האלטרנטיביות היא גיאותרמית. זה מבוסס על השימוש באנרגיה של כדור הארץ. זהו חום האדמה, מי התהום, האוויר הסביבתי, המומרים על ידי משאבות חום (VT). חשוב שהטמפרטורה של המדיום המשמש את ההתקנה תהיה מעל לאפס.
המכשיר ועקרון הפעולה של משאבת החום
כדי שהמערכת הגיאותרמית תפעל, יש צורך בחשמל בכדי להעביר את החום שהתקבל. משאבת החום, באמצעות 1 קילוואט, מפיקה 2 עד 6 קילוואט חום.
העיקרון העיקרי של פעולת ה- VT הוא איסוף חום, המרתו ואז העברתו למעגל החימום. זה מתממש בזכות המכשיר עצמו.
VT מורכב משלושה מעגלים סגורים המעורבים בתהליך השגת חום לחימום בית פרטי:
- חיצוני - מיועד לאיסוף חום ממקורות. נוזל לרדיאטור או תמיסת מלח מסתובב לאורך קווי המתאר;
- פנימי - מלא בקירור, לעיתים קרובות פריון;
- מעגל חימום מלא בנוזל קירור.
פרייון הממלא את המעגל הפנימי מחומם על ידי חום שמגיע מהמעגל החיצוני. לאחר נקודת רתיחה נמוכה, הוא הופך לגז במחליף החום הראשון - המאייד.
ואז הוא נכנס למדחס, שם הוא דחוס, וכתוצאה ממנו משתחרר חום רב, וטמפרטורת הגז עצמו עולה פעמים רבות - עד 65 מעלות.
יתר על כן, פריון גזי נכנס למחליף החום הבא, המכונה מעבה, ושם הוא משאיר את החום שלו. פריון, לאחר שנפרד מרוב החום, נכנס ללחץ על שסתום ההקלה. כאן הלחץ יורד בצורה חדה, הקירור מתקרר, לאחר שנמצא במצב נוזלי, נכנס שוב למאייד.
החום שהשאיר פריאון בקבל מחמם את הנוזל המסתובב במערכת החימום של הבית. אם המערכת מספקת התקנה של חימום תת רצפתי, ניתן להשיג את החימום היעיל ביותר בעלות הנמוכה ביותר.
ביצוע הגרסה הפשוטה ביותר של משאבת חום קל במו ידיכם. זה ידרוש כמעט חלקי פסולת, ציוד שנרכש בזול וכמובן סבלנות. אנו נותנים תרשים של מערכת תרמית עם גדר של אנרגיית חום בבאר קבורה בדולומיט.
המאייד של המערכת הנחשבת בדוגמה מחובר לבאר הנוטלת אנרגיה מהאדמה.
הספציפיות של התקן משאבת החום למערכת חימום הרצפה מיוצגת על ידי גלריית התמונות:
היתכנות השימוש ב- VT
משאבות חום - VT, הנוטל חום מהסביבה, שונות. הכל תלוי בסביבת הסביבה המשמשת כמקור צריכת חום ובסוג נוזל הקירור המשמש.
לפיכך, סוגים אלה של VT נבדלים:
- אוויר-לאוויר;
- מים-אוויר;
- מים-מים;
- מי תהום.
שני הסוגים הראשונים של המשאבות משמשים במערכות חימום אוויר, והשני סוגים - במערכות עם נוזל קירור נוזלי.
המועיל ביותר מבחינה כלכלית יהיה השימוש בחום משאבת מים-מים. רצוי להשתמש באפשרות זו אם ישנה בריכה לא קפואה ליד הבית, לתוכה מונחים צינורות לאיסוף חום.
משאבת החום מאפשרת לקבל 30 וואט חום ממטר אחד מהצינור. בהתאם לגודל בעלות הבית הפרטי וצרכי האנרגיה, יהיה צורך להניח את המספר המתאים של הצינורות.
משאבות המשתמשות באוויר לא יחליפו את החימום המסורתי באזורים קשים. באשר לחום שאסף מהאדמה, זהו פרויקט יקר מאוד. השתמש במכשיר שדה גיאותרמי אופקי, קידוח אנכי ואשכול.
בגרסה האופקית יהיה צורך לבנות את השדה הגיאותרמי לעומק גדול יותר מאשר מפלס הקפאה. זה בערך 1.5-2 מ '. שטח שדה כזה מרשים - מגובה 200 מ'2.
לצורך ביצוע פרויקט אנכי ואשכול, יהיה צורך בקידוח בעומק ניכר באמצעות אסדות קידוח.
זהו שירות יקר מאוד. רצוי ציוד מסוג משאבות חום מסוג זה לבעלי קוטג'ים שאינם חושבים על עלות העבודה. חימום, באמצעות חום ממעי האדמה, יכול להחליף דלק או גז מלא.
חימום גאותרמי הוא היתרון ביותר לשימוש במקביל למכשיר לחימום רצפות מים. זה מאפשר לך להשיג את התוצאה האופטימלית ביותר.
מבין החסרונות המשמעותיים הם האורך הגדול של הצינור לאיסוף החום, עבודות החפירה היקרות להתקנת המערכת, הצורך בשטח גדול להסדרת השדה הגאותרמי.
תצוגה מס '3 - אנרגיה סולארית
אנרגיה סולארית הנפלטת מהמאורות בכל ימות השנה, אפילו בכפור קשה, מסוגלת להפוך לסוג אלטרנטיבי לחימום דיור בפרברים. חשוב ללמוד כיצד להרכיב אותו ולהשתמש בו במערכת החימום.
לאיסוף והמרה של אנרגיה סולארית משתמשים בפאנלים סולאריים בממירים וקולטנים פוטו-וולטאיים, המהווים מערכת של צינורות מלאים נוזל קירור.
ההבדל המהותי בין הממירים הללו הוא שהסוללות מייצרות זרם שיכול לשמש לחימום חשמלי של בית כפרי. אספנים משמשים במערכות חימום מים ואוויר. האפשרות היעילה ביותר היא ציוד בחצרים של מערכת החימום תת רצפתי.
הדעה כי השמש אינה מסוגלת להתמודד עם חימום הבית תקפה רק במקרה של התקנה לא תקינה וחישובים שגויים של כמות האנרגיה והחום הדרושים. מתקן סולארי שנבחר בצורה אופטימלית מסוגל בהחלט לספק חימום אוטונומי.
שאלה נוספת היא שלשם כך יהיה צורך להשקיע כסף ברכישת ציוד, התקנתו ושילובו במערכת החימום הקיימת.
מערכת סולארית על ממירים פוטו-וולטאיים סופגת אנרגיה סולארית, ותאי שמש סיליקון הופכים אותה מייד לזרם חשמלי ישיר. 1 מ '2 התקנות המסוגלות לייצר 120 וואט.
בנוסף לפאנלים הלוכדים קרינת שמש וממירים אותה, עבור מערכת החימום הסולארית תצטרך להתקין בקר טעינה, ממיר DC / AC ולדאוג לבטיחות - לשים נתיכים.
היתרון של הפאנלים הוא היכולת לחבר מצברים שצוברים עודף אנרגיה שניתן להשתמש בהם בלילה. חסרון משמעותי בעת שימוש בסוללות סולאריות הוא היעילות הגדולה ביותר שלהם באזורים הדרומיים. באקלים קשה לא ניתן לבצע כלכלי להתקין אותם לשימוש כסוג החימום העיקרי.
מתקנים סולאריים המצוידים במערכת צינורות מתאימים יותר לאזורים עם חורפים קרים וטמפרטורות קפוא. בהתאם למבנה הפאנל והחומרים, נבדלים סעיפי ואקום, שטוחים ומרכזים.
היקרים שבהם הם עם צינורות ואקום. אך הם היעילים ביותר בכל עת של השנה ובכל מזג אוויר, מכיוון שהם יכולים לספוג מגוון רחב של קרינת שמש. יתרון נוסף הוא שלוחות הוואקום פועלים בהצלחה בטמפרטורות מתחת ל -35 מעלות צלזיוס.
העיקרון של הקולט הוא שהוא לוכד קרינת שמש, שהופכת לחום בצינורות ואקום. ואז הוא מועבר אל נוזל הקירור, שמעביר אותו למיכל חילופי החום. ואז נוזל הקירור נכנס למערכת החימום.
ביתר פירוט, העיצובים הטובים ביותר לחימום סולארי בבית בו סקרנו המאמר האחר שלנו.
צפה מס '4 - דלק ביולוגי
אחת הדרכים היעילות ובמחיר סביר לחמם בית כפרי היא דוד דלק ביולוגי.
סוג זה של חימום חלופי משמש לפסולת הייצור בעבודה שלו - קליפות יבולים, שבבי עץ, נסורת ותוצרי לוואי אחרים מתעשיית העץ.
מפסולת שונה מיוצרים גרגירים דחוסים בגודל קטן - כדורים שנשרפים בדודים. בהשוואה לעץ רגיל, דלק זה שורף יותר ומאפשר לקבל חום רב יותר.
מכינים גם לבניות גדולות וצפופות מפסולת צמחים מסוגים שונים. דלק דחוס כזה מאפשר לקבל אנרגיה תרמית פי 2-4 יותר. הערך הקלורי שלה הוא עד 5.0 קילוואט × שעה / ק"ג.
עבור דוד גז, ניתן להשתמש ביוגז. קל להשיג בתהליך ריקבון של פסולת אורגנית. לשם כך עליכם לבנות מיכל גדול מספיק, למקם בו את הפסולת, לספק התקנה לערבובם.
בהשפעת אוויר וחיידקים, יתרחש תהליך הריקבון והתפתחות הגזים. יש צורך להקים צינור להטלת חומר פסולת. כמו כן, כדי לאסוף גז במכלים מיוחדים, לנקות אותו ולהעביר אותו למערכת החימום, עליך להשתמש במכשירים המתאימים.
שיטת חימום ידידותית לסביבה באמצעות מקור חום חלופי היא דוד מימן.
בסיס עבודתו הוא תגובת האינטראקציה של מולקולות מימן עם חמצן, במהלכה משתחרר כמות אדירה של חום. חימום מסוג זה מצריך עמידה בכללי ההפעלה והבטיחות.
החיסרון העיקרי הוא העלות הגבוהה של ציוד מפעל. הדרך לצאת ממצב זה היא ציוד של מערכת החימום המימן בפני עצמה.
לצורך פעולתו, יידרש חיבור מתמיד למקורות חשמל ומים, מבער מימן, מחולל מימן, זרזים והדוד עצמו. החום הנובע מהתגובה הכימית נכנס למחליף החום, ומים פשוטים כפסולת.
למידע נוסף על דלקים ביולוגיים, אנו ממליצים שתקרא את המאמרים האחרים שלנו בנושא זה:
- מפעל ביוגז עשה זאת בעצמך לבית פרטי: המלצות למכשיר ודוגמא לשיפור הבית
- כיצד להשיג ביוגז מזבל: התקנת טכנולוגיה והתקנים לייצור
- דוד חימום מימן: מכשיר + עיקרון הפעולה + קריטריוני בחירה
- כיצד להכין מחולל מימן לביתך במו ידיך: טיפים מעשיים לייצור והתקנה
כיצד לחסוך בהקדמה של "אנרגיה ירוקה"?
לאחר ניתוח המרכיב הכספי של סוגי חימום אלטרנטיביים, אנו יכולים להגיע למסקנה מאכזבת - יידרשו כספים משמעותיים בשלב הראשוני.
לאחר 3-7 שנים, תלוי בשיטת החימום שנבחרה, חיסכון משמעותי יורגש בזכות המערכת הלא נדיפה.
אתה יכול לחסוך בשימוש והתקנה של צמחים חלופיים לייצור חום. בעלי מלאכה רבים לבית נלהבים מאוד ביצירת אנלוגים של DIY למכשירי המרה אנרגטיים חלופיים במפעל.
אז, זה די פשוט ולא יקר להרכיב מתקן סולארי מצינור, שישמש כמקור נוסף לחימום מים.
טחנות רוח קטנות מאמצעים מאולתרים מורכבות בהצלחה בבית. חקלאים קוראים היטב המתגוררים באזורים כפריים בונים צמחים להמרת פסולת ביולוגית של מקור צמחי ובעלי חיים לביוגז.
בעתיד הוא משמש לצרכי המשק. תלוי בגודל מיכל תסיסת הפסולת ושטח בית פרטי, ניתן לספק מתקני ביוגז באופן מלא לכל הצרכים.
מסקנות ווידאו שימושי בנושא
סרטון על שילוב מקורות אלטרנטיביים לייצור חשמל בבית כפרי קטן:
סרטון העוסק בייצור גנרטור רוח במו ידיכם יעזור לכם להבין בקלות את עקרונות המכשיר:
סרטון קצר אודות שימוש במשאבת חום:
סרטון וידיאו העוסק בייצור ביוגז:
לנטוש את מקורות החימום המסורתיים זה די אמיתי. לשם כך, עליכם לבחור בקפידה אלטרנטיבה או לשלב כמה, בהתבסס על מאפייני האזור, אזור בית הכפר וטריטוריה הבית.
האנרגיה של השמש, האדמה, כוח הרוח, ניצול הפסולת הביתית ממקור צמחי ובעלי חיים מסוגלים להפוך להחליף ראוי לגז, פחם, עצי הסקה וחשמל בתשלום..
האם אתה משתמש באחד ממקורות האנרגיה האלטרנטיביים לשימוש ביתי? שתף כמה עלה ההתקנה וכמה מהר הוא השתלם.
או אולי מישהו מחבריך סידר את בית הכפר שלהם על מקורות מתחדשים? האם משתמשים במערכת סולארית או במשאבת חום כמקור עצמאי לחום, מים חמים ביתיים וחשמל?
ספרו לנו על חוויה זו בתגובות תחת המאמר - דוגמה טובה תועיל לבעלי בתים שעדיין מפקפקים במציאות של אנרגיה חלופית.
ממקורות האנרגיה החלופיים שהוצגו, טחנות רוח אני מייד מבטל. רק אוליגרכים שיש להם מספיק אדמות יכולים לבנות אותם באתר משלהם. שמעתי שבמזרח הרחוק אתה יכול להשיג פיסת אדמה בחינם. גדול, אני לא זוכר בדיוק כמה GA נראה. כאן באתר כזה אתה יכול לשים מערכת של טחנות רוח, ולא בדרום שלנו, שבה כל מאה מטרים רבועים של אדמה שווה את משקלו בזהב. זה קורה כי הבית וכל בנייני הבית על שלוש מאות חלקים. איפה לשים טחנות רוח באזורים כאלה?
טחנות רוח באופן אישי מרשימות אותי מאוד כדרך לייצר אנרגיה. שקט מלא מתרחש לעיתים רחוקות מאוד, תמיד יש רוח קלה, בכל עת בשנה, ביום או בלילה. לכן, אני חושב שמטחנות רוח טובות ומעשיות יותר מפאנלים סולאריים. אבל לשים סוחר פרטי רגיל כזה לא אפשרי - יותר מדי קרקע נדרשת ותלויה במיקום הגיאוגרפי. עכשיו, אם יושלכו כמה בעלי מגרשים שכנים ... אבל עדיין יש צורך לשכנע את השכנים.
אני מסכים, כמעט הכל ניתן לסחוף מיד. מעניין לקחת פנלים סולאריים, אבל הייתי משתמש בהם לצורך חשמל.
אם הבית שלי, הייתי בהחלט בונה עם תנור רוסי פשוט, כמקור חימום אלטרנטיבי. כל השאר יכול להסתיים, ותמיד תוכלו למצוא עצי הסקה.
כל השטויות האלה. טחנות רוח לא תלויות רק ברוח, אלא גם יוצרות רעש בתדר נמוך בעת עבודה מהלהבים. מובטחים בעיות עם שכניכם. סוללות סולאריות עובדות רק במהלך היום, כאשר אין צורך באור כמו בלילה, סוללות עם מערכת סוללות אינן רווחיות לכסף. משאבת החום צורכת חשמל והיא אינה יעילה. האפשרות הרגילה ביותר היא קולטי שמש, אבל יש שם מספיק בעיות.