Alternatyvūs kaimo namo šildymo šaltiniai: palyginamoji ekosistemų apžvalga
Viena pagrindinių šeimos biudžeto išlaidų yra viešojo šildymo apmokėjimas arba kuro pirkimas namui šildyti. Kiekvienas pagrįstas savininkas tikriausiai pagalvos apie realius ir veiksmingus šių išlaidų mažinimo būdus. Bet jūs galite pažodžiui sumažinti juos iki minimumo, naudodamiesi alternatyviais energijos šaltiniais. Kas jie yra ir kaip jie naudojami? Sutikite, verta sužinoti.
Iš mūsų straipsnio sužinosite viską, kaip organizuoti alternatyvų privataus namo šildymą. Mūsų pagalba galite lengvai nustatyti jums tinkamiausią variantą. Išsamus žaliosios energijos schemų veikimo principų aprašymas suteiks galimybę nuspręsti, kokį technologinį metodą geriau naudoti šilumai gaminti.
Straipsnyje išsamiai aprašomi laisvosios energijos šaltinių tipai, pateikiami šilumos gamybos būdai, naudojami kasdieniame gyvenime. Norint padėti nepriklausomiems namų šeimininkams ir uoliems priemiesčių sodybų savininkams, pridedamos nuotraukų kolekcijos, diagramos ir labai naudingos vaizdo instrukcijos.
Straipsnio turinys:
Alternatyviosios energijos privalumai ir trūkumai
Tradicinių šilumos šaltinių, daugelį metų naudojamų šildymui, galima atsisakyti. Keista, bet gana realu. Daugelis aršių priešininkų tvirtina, kad neįmanoma gamtos išteklių pakeisti ekologiškais analogais.
Alternatyva yra saulės energija, vėjo stiprumas, žemės dubeniuose paslėpta šiluma, atliekos ir žmogaus veikla. Tokie variantai yra aktualūs šiuolaikiniame pasaulyje, atsižvelgiant į bendrą aplinkos taršą.
Kitas reikšmingas pranašumas yra apčiuopiamas taupymas naudojant aplinkos savaiminius atsinaujinančios energijos šaltinius. Iš pirmo žvilgsnio atrodo, kad jis nepagrįstai brangus ir vargu ar atsiperka.
Išsamiau ištyrę kiekvieno metodo ypatybes, galite pastebėti, kad ekologinis projektas atsiperka po 4–7 metų, o tada yra tik einamosios išlaidos, skirtos išlaikyti mechanizmus, naudojamus darbinėje būklėje.
Įmanoma visiškai pakeisti įprastą kurą alternatyvia alternatyva buvo įrodyta ne vienu realiu pavyzdžiu. Namų savininkai visame pasaulyje naudojasi aplinkos šildymo galimybėmis. Pas mus tik nedaugelis nusprendžia radikaliai pakeisti įprastą kurą, kuris kasmet brangsta.
Pagrindinė ekologinio kuro naudojimo problema yra nemažos investicijos pradiniame etape. Galų gale pirmiausia turite išsamiai apskaičiuoti reikalingos energijos kiekį konkrečiam namui ar kotedžui. Tada išsiaiškinkite, kokie ekologiniai ištekliai yra pelningiausi tam tikroje srityje.
Toliau reikia sudaryti energiją generuojančios įrangos išdėstymo planą, nusipirkti viską, ko reikia, ir įdiegti.
Jei atitinkami specialistai spręs visus šiuos klausimus, galutinė ekologinio šildymo kaina bus labai didelė. Norėdami sutaupyti pinigų, galite pabandyti tai padaryti patys.
Norėdami tai padaryti, turite gilintis į alternatyvių energijos šaltinių temą, kad galėtumėte atsisakyti pritraukti pašalinę pagalbą. Tokiu atveju projekto kaina bus kelis kartus pigesnė.
Tai yra antrasis pasirinkimas, kurį pasirenka daugelis privačių namų savininkų. Jų praktika įrodo, kad tapti nepastoviais yra realu. Tradicinį kurą galima visiškai arba iš dalies pakeisti - viskas priklauso nuo namų ūkio dydžio, finansinių galimybių pradiniame etape ir pasirinkto šildymo varianto.
„Žaliosios energijos“ apimtis parodys nuotraukų pasirinkimą:
Atsinaujinančių šaltinių tipai šildymui
Norėdami šildyti namą, galite sėkmingai panaudoti vėjo, saulės, žemės energiją. Taip pat biokuras. Leiskite mums išsamiau išnagrinėti, kaip tiksliai tai padaryti ir ko reikės.
1 vaizdas - vėjo energija
Labai sėkmingai vėjo energija gali būti naudojama kaip alternatyvus šaltinis kaimo namui šildyti. Šie ištekliai negali būti išnaudoti. Ji turi savybę atsinaujinti. Norėdami naudoti vėjo energiją, jums reikės specialaus prietaiso, vadinamo vėjo malūnu.
Vėjo energijos naudojimo principas
Norint vėjo energiją paversti alternatyviu šildymo šaltiniu, reikalingas vėjo generatorius. Jie yra vertikalūs ir horizontalūs, atsižvelgiant į sukimosi ašį. Yra daugybė gamintojų, siūlančių savo modelius klientams.
Kaina priklauso nuo medžiagos, paties įrenginio dydžio ir galios. Vėjo generatorių taip pat galite pasistatyti patys, naudodami improvizuotas medžiagas.
Bet kurį vėjo malūną sudaro šie komponentai:
- ašmenys;
- stiebai;
- vėtrungės vėjo krypčiai pasirinkti;
- generatorius;
- valdiklis
- įkraunamos baterijos;
- inverteris.
Vėjo jėgainės veikimo principas grindžiamas vėjo, besisukančio vėjo malūno ašmenimis, stiprumu. Ant stiebo sumontuoti peiliai yra aukštai virš žemės. Kuo didesnis, tuo didesnis spektaklis. Taigi, norint aprūpinti vieną namą, pakanka 25 m aukščio.
Besisukantys ašmenys varo generatoriaus rotorių. Jis pradeda generuoti trifazę kintamąją srovę, reikalaujančią papildomų pakeitimų. Ši srovė teka į valdiklį, kur ji paverčiama į nuolatinę srovę. Jis naudojamas akumuliatoriams krauti.
Praėjus pro baterijas, srovė išlyginama ir tiekiama į keitiklį, kur ji paverčiama į vienfazę kintamąją srovę, kurios dažnis yra 50 Hz, o įtampa - 220 voltų. Dabar jis gali būti naudojamas buitinėms reikmėms, elektrinėje šildymo sistemoje.
Vėjo malūnų vietos ypatybės
Vėjo turbinos gali dirbti tam tikromis sąlygomis. Pirma, vėjo generatorius yra gana tūrinė struktūra, kuriai reikalingas įspūdingas prietaiso plotas. Mažas prietaisas negali patenkinti energijos poreikių.
Jos aukštis turėtų viršyti bent 10 m aplinkinius namus, medžius ir kitus pastatus, o elektros linijos ir kiti objektai turėtų būti išdėstyti 100 m atstumu nuo vėjo malūno. Šis reikalavimas ne visada įgyvendinamas - ne visi privačių namų savininkai turi pakankamai asmeninių sklypų.
Antra, gerai, kai nagrinėjamoje srityje yra geras vėjo potencialas - pakilimas ar stepių zona. Generatoriui įjungti reikalingas 2 m / s vėjo greitis.
Daugelis vėjo sistemų modelių, suprojektuotų naudoti privačiuose namų ūkiuose, gali visiškai patenkinti elektros energijos poreikius.
Taigi 1,5 kW vėjo malūnas gali generuoti 100–200 kWh per mėnesį, priklausomai nuo metų laiko. Jei padidinsite stiebo aukštį, tada našumas bus didesnis nei 2 kartus.
Bet tam reikės papildomų įrengimo išlaidų ir eksploatacinių medžiagų. Vėjo jėgainių eksploatavimo laikas yra vidutiniškai 20 metų.
Mūsų svetainėje taip pat yra kitų prietaiso medžiagų, vėjo generatoriaus tipų, skaičiavimo ir gamybos savo rankomis bei montavimo.
Siūlome susipažinti su jais:
- Kinetinis vėjo generatorius: įtaisas, veikimo principas, taikymas
- Vėjo generatorius privačiam namui: vienetų tipai ir ypatybės, pasirinktos subtilybės, atsipirkimo skaičiavimai + geriausi pasiūlymai
- Kaip apskaičiuoti vėjo generatorių: formulės + praktinis skaičiavimo pavyzdys
- Vėjo generatorius „pasidaryk pats“ iš skalbimo mašinos: vėjo malūno surinkimo instrukcijos
- Kaip sukurti „pasidaryk pats“ peilius vėjo generatoriui: savadarbių vėjo turbinos peilių pavyzdžiai
2 vaizdas - Žemės energija
Viena iš alternatyvių šildymo sistemų yra geoterminė. Tai pagrįsta žemės energijos naudojimu. Tai yra žemės, požeminio vandens, aplinkos oro šiluma, paversta šilumos siurbliais (VT). Svarbu, kad įrenginyje naudojamos terpės temperatūra būtų aukštesnė už nulį.
Šilumos siurblio įtaisas ir veikimo principas
Kad geoterminė sistema veiktų, reikalinga elektra gautai šilumai perduoti. Šilumos siurblys, naudodamas 1 kW, generuoja nuo 2 iki 6 kW šilumos.
Pagrindinis VT veikimo principas yra surinkti šilumą, ją paversti, o po to perduoti į šildymo kontūrą. Tai realizuojama paties prietaiso dėka.
VT sudaro 3 uždaros grandinės, dalyvaujančios šilumos gavimo procese privačiam namui šildyti:
- išorinis - skirtas surinkti šilumą iš šaltinių. Antifrizas arba druskos tirpalas cirkuliuoja išilgai kontūro;
- vidinis - užpildytas šaltnešiu, dažnai freonu;
- šildymo kontūras užpildytas aušinimo skysčiu.
Freonas, užpildydamas vidinę grandinę, kaitinamas šiluma, sklindančia iš išorinės grandinės. Gavęs žemą virimo temperatūrą, jis virsta dujomis pirmame šilumokaityje - garintuve.
Tada jis patenka į kompresorių, kur jis yra suspaustas, dėl to išsiskiria daug šilumos, o pačių dujų temperatūra pakyla daug kartų - iki 65 laipsnių.
Toliau dujinis freonas patenka į kitą šilumokaitį, vadinamą kondensatoriumi, kur palieka šilumą. Freonas, išsisklaidęs didžiąją dalį šilumos, patiria slėgį viršįtampio vožtuvui. Čia slėgis staigiai krinta, šaltnešis atvėsta ir, įgavęs skysčio būseną, vėl patenka į garintuvą.
Šiluma, kurią freonas palieka kondensatoriuje, šildo skystį, cirkuliuojantį namų šildymo sistemoje. Jei sistema numato grindų šildymo įrengimą, įmanoma pasiekti efektyviausią šildymą mažiausiomis sąnaudomis.
Padaryti paprasčiausią šilumos siurblio versiją lengva savo rankomis. Tam prireiks praktiškai eikvojamų dalių, pigiai įsigytos įrangos ir, žinoma, kantrybės. Pateikiame šiluminės sistemos su šilumos energijos tvora schemą šulinyje, palaidotame dolomite.
Pavyzdyje nurodytos sistemos garintuvas yra prijungtas prie šulinio energijos paėmimo iš dirvožemio.
Grindų šildymo sistemos šilumos siurblio įrenginio specifiką atspindi nuotraukų galerija:
VT naudojimo galimybė
Šilumos siurbliai - VT, imantys šilumą iš aplinkos, yra skirtingi. Viskas priklauso nuo aplinkos, naudojamos kaip šilumos suvartojimo šaltinis, tipo ir naudojamo aušinimo skysčio.
Atitinkamai išskiriamos šios VT rūšys:
- oras-oras;
- vanduo-oras;
- vanduo-vanduo;
- gruntinis vanduo.
Pirmieji du siurblių tipai naudojami oro šildymo sistemose, o antrieji du tipai - sistemose su skystu aušinimo skysčiu.
Ekonominiu požiūriu pats naudingiausias bus šilumos naudojimas vanduo-vanduo siurblys. Patartina naudoti šią parinktį, jei šalia namo yra neužšąlantis tvenkinys, į kurį vamzdžiai dedami šilumai surinkti.
Šilumos siurblys leidžia gauti 30 vatų šilumos iš 1 m dujotiekio. Atsižvelgiant į privataus namo nuosavybės dydį ir energijos poreikius, reikės nutiesti atitinkamą vamzdžių skaičių.
Siurbliai, naudojantys orą, nepakeis tradicinio šildymo atšiauriuose regionuose. Kalbant apie šilumą, skleidžiamą iš dirvožemio, tai labai brangus projektas. Naudokite horizontalų geoterminio lauko įrenginį, vertikalųjį ir kasetinį gręžimą.
Horizontalioje versijoje geoterminis laukas turės būti pastatytas į gylį, didesnį už užšalimo lygį. Tai yra apie 1,5–2 m., Tokio lauko plotas įspūdingas - nuo 200 m2.
Norint įgyvendinti vertikalųjį ir klasterinį projektą, reikės gręžti dideliu gyliu, naudojant gręžimo platformas.
Tai labai brangi paslauga. Šio tipo šilumos siurblių įrangą patartina ruošti kotedžų savininkams, kurie negalvoja apie darbų kainą. Šildymas, naudojant žemės žarnų šilumą, gali visiškai pakeisti kietąjį kurą ar dujas.
Geoterminį šildymą naudingiausia naudoti kartu su vandens grindų šildymo įtaisu. Tai leidžia pasiekti optimaliausią rezultatą.
Tarp reikšmingų trūkumų yra didelis dujotiekio ilgis, skirtas šilumai surinkti, brangūs žemės kasimo darbai sistemai įrengti, didelio ploto geoterminio lauko sutvarkymui poreikis.
3 vaizdas - saulės energija
Saulės energija, kurią visus metus skleidžia šviestuvas, net esant stipriam šalčiui, gali tapti alternatyviu priemiesčio būsto šildymo tipu. Svarbu išmokti tinkamai surinkti ir naudoti šildymo sistemoje.
Saulės energijai rinkti ir konvertuoti naudojamos fotoelektrinių keitiklių ir kolektorių saulės baterijos, tai yra vamzdžių, užpildytų aušinimo skysčiu, sistema.
Pagrindinis skirtumas tarp šių keitiklių yra tas, kad akumuliatoriai sukuria srovę, kurią galima naudoti kaimo namo elektriniam šildymui. Kolektoriai naudojami vandens ir oro šildymo sistemose. Veiksmingiausias pasirinkimas yra įranga grindų šildymo sistemos patalpose.
Nuomonė, kad saulė nesugeba susitvarkyti su namo šildymu, galioja tik netinkamai įrengus ir klaidingai apskaičiuojant reikalingos energijos ir šilumos kiekį. Optimaliai parinkta saulės kolektorių sistema gali užtikrinti autonominį šildymą.
Kitas klausimas, kad tam reikės investuoti pinigus į įrangos pirkimą, jos montavimą ir integravimą į esamą šildymo sistemą.
Fotoelektrinių keitiklių saulės sistema sugeria saulės energiją, o silicio saulės elementai iškart paverčia ją tiesiogine elektros srove. 1 m2 įrenginiai, galintys generuoti 120 vatų galią.
Be plokščių, kurios fiksuoja saulės spinduliuotę ir ją konvertuoja, saulės šildymo sistemai turėsite įdiegti įkrovimo valdiklį, DC / AC keitiklį ir pasirūpinti saugumu - įdėkite saugiklius.
Skydelių pranašumas yra galimybė prijungti baterijas, kurios kaupia perteklinę energiją, kurią galima sunaudoti naktį. Didelis trūkumas naudojant saulės baterijas yra didžiausias jų efektyvumas pietiniuose regionuose. Atšiauriame klimate ekonomiškai neįmanoma juos įrengti naudoti kaip pagrindinį šildymo tipą.
Saulės įrenginiai, kuriuose įrengta vamzdžių sistema, labiau tinka regionams, kuriuose šaltos žiemos ir šalčio temperatūra. Atsižvelgiant į plokštės struktūrą ir medžiagas, išskiriami vakuuminiai kolektoriai, plokšti ir koncentratoriai.
Brangiausios iš jų yra su vakuuminiais vamzdžiais. Bet jie yra veiksmingiausi bet kuriuo metų laiku ir bet kokiu oru, nes jie gali absorbuoti įvairiausius saulės spindulius. Kitas privalumas yra tas, kad vakuuminės plokštės sėkmingai veikia esant žemesnei kaip -35 ° C temperatūrai.
Kolektoriaus principas yra tas, kad jis fiksuoja saulės spinduliuotę, kuri vakuuminiuose vamzdeliuose paverčiama šiluma. Tada jis perpilamas į aušinimo skystį, kuris tiekia jį į šilumos mainų baką. Tada aušinimo skystis patenka į šildymo sistemą.
Išsamiau apie geriausius saulės kolektorių namų šildymo dizainus, kuriuos apžvelgėme kitas mūsų straipsnis.
4 vaizdas - biokuro kuras
Vienas iš veiksmingų ir prieinamų būdų, kaip šildyti kaimo namą, yra biokuro katilas.
Ši alternatyvi šildymo rūšis naudoja savo darbo atliekas - pasėlių lukštus, medžio drožles, pjuvenas ir kitus medienos apdirbimo pramonės šalutinius produktus.
Iš įvairių atliekų gaminamos tankios mažo dydžio granulės - granulės, deginamos katiluose. Palyginti su įprasta mediena, šis kuras ilgiau dega ir leidžia gauti daugiau šilumos.
Taip pat gaminami dideli tankūs briketai iš įvairių augalų atliekų. Toks suslėgtas kuras leidžia gauti 2–4 kartus daugiau šiluminės energijos. Jo šiluminė vertė yra iki 5,0 kW × h / kg.
Dujiniam katilui gali būti naudojamos biodujos. Tai lengva gauti organinių atliekų puvimo procese. Norėdami tai padaryti, turite pastatyti pakankamai didelę talpyklą, įdėkite į ją atliekas, numatykite jų sumaišymo įrenginį.
Oro ir bakterijų įtakoje įvyks puvimo procesas ir dujų išsiskyrimas. Būtina nutiesti dujotiekį atliekų išmetimui. Taip pat norint surinkti dujas specialiose talpyklose, jas išvalyti ir perkelti į šildymo sistemą, reikia naudoti atitinkamus prietaisus.
Ekologiškas šildymo būdas naudojant alternatyvų šilumos šaltinį yra vandenilio katilas.
Jo darbo pagrindas yra vandenilio molekulių sąveikos su deguonimi reakcija, kurios metu išsiskiria didžiulis šilumos kiekis. Šio tipo šildymui reikia laikytis eksploatavimo ir saugos taisyklių.
Pagrindinis trūkumas yra didelė gamyklos įrangos kaina. Išeitis iš šios situacijos yra pati vandenilio šildymo sistemos įranga.
Norint jį eksploatuoti, reikės nuolatinio prisijungimo prie elektros ir vandens šaltinių, vandenilio degiklio, vandenilio generatoriaus, katalizatorių ir paties katilo. Šiluma, susidariusi dėl cheminės reakcijos, patenka į šilumokaitį, o paprastas vanduo - kaip atliekos.
Norėdami sužinoti daugiau apie biokurą, rekomenduojame perskaityti kitus mūsų straipsnius šia tema:
- Biodujų įmonė „pasidaryk pats“ privačiam namui: prietaiso rekomendacijos ir namų tobulinimo pavyzdys
- Kaip iš mėšlo gauti biodujas: gamybos ir įrengimo įrengimo technologija
- Vandenilio šildymo katilas: prietaisas + veikimo principas + atrankos kriterijai
- Kaip savo rankomis pasigaminti vandenilio generatorių namams: praktiniai patarimai, kaip gaminti ir montuoti
Kaip sutaupyti įdiegus „žaliąją energiją“?
Išanalizavę alternatyvių šildymo rūšių finansinį komponentą, galime padaryti apgailėtiną išvadą - pradiniame etape reikės didelių lėšų.
Po 3–7 metų, atsižvelgiant į pasirinktą šildymo būdą, nemaži sutaupymai bus pastebimi dėl nestabilios sistemos.
Galite sutaupyti naudodami ir montuodami alternatyvius įrenginius šilumai gaminti. Daugelis namų amatininkų labai entuziastingai kuria „pasidaryk pats“ analogus gamyklos alternatyvios energijos konversijos įtaisams.
Taigi yra gana paprasta ir nebrangu surinkti saulės kolektorių iš žarnos, kuri tarnaus kaip papildomas vandens šildymo šaltinis.
Maži vėjo malūnai iš improvizuotų priemonių sėkmingai surenkami namuose. Gerai skaitomi ūkininkai, gyvenantys kaimo vietovėse, stato augalus biologinėms augalinės ir gyvūninės kilmės atliekoms paversti biodujomis.
Ateityje jis bus naudojamas ekonomikos poreikiams tenkinti. Atsižvelgiant į atliekų fermentacijos rezervuaro dydį ir privataus namo plotą, galima visiškai aprūpinti biodujų įrenginius visiems poreikiams.
Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema
Vaizdo įrašas apie alternatyvių šaltinių derinimą norint gaminti elektrą mažame sodyboje:
Vaizdo įrašas apie vėjo generatoriaus gaminimą savo rankomis padės lengvai suprasti įrenginio principus:
Trumpas vaizdo įrašas apie šilumos siurblio naudojimą:
Vaizdo klipas apie biodujų gamybą:
Atsisakyti tradicinių šildymo šaltinių yra gana realu. Norėdami tai padaryti, turite atidžiai pasirinkti alternatyvą arba derinti keletą, atsižvelgiant į vietovės ypatybes, savo sodybos ir namo teritorijos plotą.
Saulės, žemės, vėjo energija, augalinės ir gyvūninės kilmės buitinių atliekų panaudojimas gali tapti vertingu dujų, anglių, malkų ir mokamos elektros pakaitalu..
Ar namuose naudojate vieną iš alternatyvių energijos šaltinių? Pasidalinkite, kiek kainavo diegimas ir kaip greitai tai atsipirko.
O gal kažkas iš jūsų draugų sutvarkė savo sodybą iš atsinaujinančių šaltinių? Naudojate saulės energijos sistemą ar šilumos siurblį kaip nepriklausomą šilumos, karšto vandens ir elektros energijos šaltinį?
Papasakokite apie šią patirtį komentaruose pagal straipsnį - geras pavyzdys bus naudingas namų savininkams, kurie vis dar abejoja alternatyvios energijos realybe.
Iš pateiktų alternatyvių energijos šaltinių vėjo malūnus iš karto atmetu. Tik oligarchai, turintys pakankamai žemės, gali juos pastatyti savo svetainėje. Girdėjau, kad Tolimuosiuose Rytuose galite nemokamai gauti žemės sklypą. Didelis, tiksliai nepamenu, kiek yra GA. Čia tokioje svetainėje galite pastatyti vėjo malūnų sistemą, o ne mūsų pietuose, kur kiekvienas šimtas kvadratinių metrų žemės yra vertas aukso. Taip atsitinka, kad namas ir visi buities pastatai iš trijų šimtų dalių. Kur dėti vėjo malūnus tokiose vietose?
Vėjo malūnai man asmeniškai daro didelį įspūdį, kaip energijos generavimo būdas. Visiška ramybė pasitaiko labai retai, visada būna silpnas vėjas, bet kuriuo metų laiku, dieną ar naktį. Todėl manau, kad vėjo malūnai yra geresni ir praktiškesni nei saulės baterijos. Tačiau įdėti tokio paprasto privataus prekybininko neįmanoma - reikia per daug žemės ir priklauso nuo geografinės padėties. Dabar, jei keli kaimyninių sklypų savininkai bus nugriauti ... bet reikia įtikinti kaimynus.
Sutinku, beveik viską galima sunaikinti iškart. Įdomu apsvarstyti saulės baterijas, tačiau aš jas naudočiau elektrai.
Jei mano namas, tada tikrai statysiu su paprasta rusiška virykle, kaip alternatyviu šildymo šaltiniu. Viskas gali pasibaigti, ir jūs visada galite rasti malkų.
Visa ši nesąmonė. Vėjo malūnai ne tik priklauso nuo vėjo, bet ir sukuria žemo dažnio triukšmą dirbant iš ašmenų. Problemos su kaimynais garantuojamos. Saulės baterijos veikia tik dienos metu, kai nereikia tiek šviesos, kiek naktį, baterijos su akumuliatorių sistema yra nenaudingos pinigams. Šilumos siurblys sunaudoja elektrą ir yra neefektyvus. Labiausiai normalus pasirinkimas yra saulės kolektoriai, tačiau ten yra pakankamai problemų.