Alternatywne źródła ogrzewania dla wiejskiego domu: przegląd porównawczy ekosystemów
Jednym z głównych wydatków budżetu rodzinnego jest opłacenie publicznego ogrzewania lub zakup paliwa do ogrzewania domu. Każdy rozsądny właściciel prawdopodobnie pomyśli o rzeczywistych i skutecznych sposobach zmniejszenia tych kosztów. Ale możesz dosłownie zredukować je do minimum, używając alternatywnych źródeł energii. Co to są i jak są używane? Zgadzam się, warto się dowiedzieć.
Dowiesz się wszystkiego o tym, jak zorganizować alternatywne ogrzewanie dla prywatnego domu z naszego artykułu. Z naszą pomocą możesz łatwo wybrać najbardziej odpowiednią dla siebie opcję. Szczegółowy opis zasad działania schematów zielonej energii da możliwość podjęcia decyzji, którą metodę technologiczną lepiej zastosować do wytwarzania ciepła.
W artykule szczegółowo opisano rodzaje źródeł darmowej energii, podano metody wytwarzania ciepła do wykorzystania w życiu codziennym. Aby pomóc niezależnym właścicielom domów i gorliwym właścicielom podmiejskich osiedli, załączono kolekcje zdjęć, diagramy i bardzo przydatne instrukcje wideo.
Treść artykułu:
Plusy i minusy alternatywnej energii
Tradycyjne źródła ciepła, używane od wielu lat do ogrzewania, można porzucić. Zaskakujące, ale całkiem realne. Wielu zagorzałych przeciwników twierdzi, że niemożliwe jest zastąpienie zasobów naturalnych przyjaznymi dla środowiska analogami.
Alternatywą jest energia słońca, siła wiatru, ciepło ukryte w trzewiach ziemi, odpady i działalność człowieka. Takie opcje są istotne we współczesnym świecie, biorąc pod uwagę ogólne zanieczyszczenie środowiska.
Kolejną znaczącą zaletą są wymierne oszczędności przy korzystaniu ze środowiskowych źródeł spontanicznej energii odnawialnej. Na pierwszy rzut oka wydaje się, że jest nieproporcjonalnie drogi i raczej nie zwróci się.
Po dokładniejszym zbadaniu cech każdej metody można zauważyć, że ekoprojekt spłaca się po 4-7 latach, a następnie są tylko bieżące wydatki na utrzymanie mechanizmów używanych w stanie roboczym.
Możliwość pełnego zastąpienia paliwa konwencjonalnego paliwem alternatywnym została udowodniona przez więcej niż jeden prawdziwy przykład. Właściciele domów na całym świecie korzystają z opcji ogrzewania środowiskowego. Dzięki nam tylko nieliczni decydują się na radykalną zmianę zwykłego paliwa, które z każdym rokiem staje się coraz droższe.
Głównym problemem związanym ze stosowaniem ekologicznego paliwa są znaczne inwestycje na początkowym etapie. W końcu najpierw musisz szczegółowo obliczyć ilość niezbędnej energii dla konkretnego domu lub domku. Następnie dowiedz się, który rodzaj zasobów ekologicznych jest najbardziej opłacalny w danym obszarze.
Następnie należy sporządzić plan lokalizacji sprzętu wytwarzającego energię, kupić wszystko, czego potrzebujesz i zainstalować.
Jeśli odpowiedni specjaliści zajmą się tymi wszystkimi zagadnieniami, ostateczny koszt ogrzewania ekologicznego będzie bardzo wysoki. Aby zaoszczędzić pieniądze, możesz spróbować zrobić to sam.
Aby to zrobić, musisz głęboko zagłębić się w temat alternatywnych źródeł energii, aby odmówić przyciągnięcia pomocy z zewnątrz. W takim przypadku koszt projektu będzie kilka razy tańszy.
Jest to druga opcja, którą wybiera wielu właścicieli prywatnych domów. Ich praktyka pokazuje, że nieulotność jest realna. Tradycyjne paliwo można całkowicie lub częściowo wymienić - wszystko zależy od wielkości gospodarstwa domowego, możliwości finansowych na początkowym etapie i wybranej opcji ogrzewania.
Zakres „zielonej energii” pokaże wybór zdjęć:
Rodzaje odnawialnych źródeł ciepła
Aby ogrzać dom, możesz z powodzeniem wykorzystać energię wiatru, słońca, ziemi. A także biopaliwa. Przeanalizujmy bardziej szczegółowo, jak dokładnie to zrobić i co będzie do tego wymagane.
Zobacz # 1 - energia wiatru
Z powodzeniem energia wiatrowa może być wykorzystywana jako alternatywne źródło ogrzewania domu na wsi. Nie można wyczerpać tego zasobu. Ma właściwość odnawiania się. Aby korzystać z energii wiatru, potrzebujesz specjalnego urządzenia zwanego wiatrakiem.
Zasada wykorzystania energii wiatru
Aby przekształcić energię wiatru w alternatywne źródło ciepła, wymagany jest generator wiatru. Są pionowe i poziome w zależności od osi obrotu. Istnieje wielu producentów oferujących swoje modele klientom.
Koszt zależy od materiału, wielkości samej instalacji i mocy. Możesz również samodzielnie zbudować generator wiatru, używając improwizowanych materiałów.
Każdy wiatrak składa się z następujących elementów:
- ostrza;
- maszty;
- wiatrowskazy, aby podnieść kierunek wiatru;
- generator;
- kontroler
- akumulatory;
- falownik.
Zasada działania instalacji wiatrowej opiera się na sile wiatru obracającego łopaty wiatraka. Ostrza zamontowane na maszcie znajdują się wysoko nad ziemią. Im wyższa, tym wyższa wydajność. Aby więc zaopatrzyć jeden dom, wystarczy wysokość 25 m.
Obracające się łopatki napędzają wirnik generatora. Zaczyna generować trójfazowy prąd przemienny, co wymaga dalszych zmian. Prąd ten płynie do sterownika, gdzie jest przetwarzany na prąd stały. Służy do ładowania akumulatorów.
Po przejściu przez akumulatory prąd jest wyrównywany i dostarczany do falownika, gdzie jest przekształcany w jednofazowy prąd przemienny o częstotliwości 50 Hz i napięciu 220 woltów. Teraz można go używać do potrzeb domowych, w elektrycznym systemie grzewczym.
Cechy lokalizacji wiatraków
Turbiny wiatrowe mogą pracować w określonych warunkach. Po pierwsze, generator wiatrowy jest dość obszerną strukturą, wymagającą imponującej powierzchni dla urządzenia. Małe urządzenie nie jest w stanie zaspokoić potrzeb energetycznych.
Jego wysokość powinna przekraczać co najmniej 10 m otaczających domów, drzew i innych budynków, a linie energetyczne i inne obiekty powinny znajdować się 100 m od wiatraka. Wymóg ten nie zawsze jest wykonalny - nie wszyscy właściciele domów prywatnych dysponują działkami o wystarczającej powierzchni.
Po drugie, dobrze jest, gdy dany obszar ma dobry potencjał wiatru - wzniesienie lub strefa stepowa. Aby uruchomić generator, wymagana jest prędkość wiatru 2 m / s.
Wiele modeli systemów wiatrowych zaprojektowanych do użytku przez prywatne gospodarstwa domowe jest w stanie w pełni pokryć zapotrzebowanie na energię elektryczną.
Tak więc wiatrak o mocy 1,5 kW może generować 100-200 kWh miesięcznie, w zależności od pory roku. Jeśli zwiększysz wysokość masztu, wówczas wydajność wzrośnie ponad 2 razy.
Będzie to jednak wymagało dodatkowych kosztów instalacji i materiałów eksploatacyjnych. Żywotność farm wiatrowych wynosi średnio 20 lat.
Również na naszej stronie znajdują się inne materiały na urządzeniu, rodzaje generatorów wiatrowych, obliczenia i produkcja własnymi rękami oraz instalacja.
Sugerujemy zapoznanie się z nimi:
- Kinetyczny generator wiatrowy: urządzenie, zasada działania, zastosowanie
- Generator wiatrowy do prywatnego domu: rodzaje i cechy jednostek, subtelności z wyboru, obliczenia zwrotu + najlepsze oferty
- Jak obliczyć generator wiatru: wzory + praktyczny przykład obliczeń
- Generator wiatrowy zrób to sam z pralki: instrukcja montażu wiatraka
- Jak zbudować ostrza do samodzielnego wykonania dla generatora wiatrowego: przykłady samodzielnie wykonanych ostrzy dla turbiny wiatrowej
Widok # 2 - Energia Ziemi
Jednym z alternatywnych systemów grzewczych jest energia geotermalna. Opiera się na wykorzystaniu energii Ziemi. Jest to ciepło ziemi, wód gruntowych, otaczającego powietrza, przetwarzane przez pompy ciepła (VT). Ważne jest, aby temperatura medium wykorzystywanego w instalacji była wyższa od zera.
Urządzenie i zasada działania pompy ciepła
Aby system geotermalny działał, energia elektryczna jest potrzebna do przeniesienia otrzymanego ciepła. Pompa ciepła, wykorzystując 1 kW, wytwarza od 2 do 6 kW ciepła.
Główną zasadą działania VT jest zbieranie ciepła, przekształcanie go, a następnie przenoszenie do obwodu grzewczego. Jest to realizowane dzięki samemu urządzeniu.
VT składa się z 3 obwodów zamkniętych biorących udział w procesie pozyskiwania ciepła do ogrzewania prywatnego domu:
- zewnętrzne - przeznaczone do odbioru ciepła ze źródeł. Płyn przeciw zamarzaniu lub roztwór soli fizjologicznej krąży wzdłuż konturu;
- wewnętrzne - wypełnione czynnikiem chłodniczym, często freonem;
- obieg grzewczy wypełniony płynem chłodzącym.
Freon wypełniający obwód wewnętrzny jest ogrzewany przez ciepło pochodzące z obwodu zewnętrznego. Mając niską temperaturę wrzenia zamienia się w gaz w pierwszym wymienniku ciepła - parowniku.
Następnie wchodzi do sprężarki, gdzie jest sprężana, w wyniku czego uwalniane jest dużo ciepła, a temperatura samego gazu wielokrotnie wzrasta - nawet do 65 stopni.
Ponadto, gazowy freon wchodzi do następnego wymiennika ciepła, zwanego skraplaczem, gdzie opuszcza swoje ciepło. Freon, po rozstaniu z większością ciepła, dostaje się pod presję na zawór bezpieczeństwa. Tutaj ciśnienie gwałtownie spada, czynnik chłodniczy ochładza się i po przyjęciu stanu ciekłego ponownie wchodzi do parownika.
Ciepło pozostawione przez freon w skraplaczu ogrzewa ciecz krążącą w systemie grzewczym domu. Jeśli system przewiduje instalację ogrzewania podłogowego, możliwe jest uzyskanie najbardziej wydajnego ogrzewania przy najniższych kosztach.
Wykonanie najprostszej wersji pompy ciepła jest łatwe własnymi rękami. Będzie to wymagało praktycznie marnowania części, taniego sprzętu i oczywiście cierpliwości. Dajemy schemat układu cieplnego z ogrodzeniem energii cieplnej w studni zakopanej w dolomicie.
Parownik systemu rozpatrywanego w tym przykładzie jest podłączony do studni pobierającej energię z gleby.
Specyfikę pompy ciepła do systemu ogrzewania podłogowego przedstawia galeria zdjęć:
Możliwość zastosowania VT
Pompy ciepła - VT, odbierające ciepło z otoczenia, są różne. Wszystko zależy od rodzaju środowiska wykorzystywanego jako źródło poboru ciepła i rodzaju zastosowanego chłodziwa.
W związku z tym wyróżnia się te typy VT:
- powietrze-powietrze;
- woda-powietrze;
- woda-woda;
- woda gruntowa.
Dwa pierwsze typy pomp są stosowane w systemach ogrzewania powietrznego, a dwa pozostałe typy - w systemach z ciekłym czynnikiem chłodzącym.
Najbardziej korzystne z ekonomicznego punktu widzenia będzie wykorzystanie ciepła pompa woda-woda. Zaleca się korzystanie z tej opcji, jeśli obok domu znajduje się niezamarzający staw, w którym umieszczone są rury do gromadzenia ciepła.
Pompa ciepła pozwala uzyskać 30 watów ciepła z 1 m rurociągu. W zależności od wielkości własności prywatnego domu i zapotrzebowania na energię konieczne będzie ułożenie odpowiedniej liczby rur.
Pompy wykorzystujące powietrze nie zastąpią tradycyjnego ogrzewania w trudnych regionach. Jeśli chodzi o ciepło odbierane z gleby, jest to bardzo kosztowny projekt. Użyj poziomego urządzenia pola geotermalnego, wiercenia pionowego i klastra.
W wersji poziomej pole geotermalne będzie musiało zostać zbudowane na głębokości większej niż poziom zamarzania. To około 1,5-2 m. Powierzchnia takiego pola robi wrażenie - od 200 m2.
Do realizacji projektu pionowego i klastrowego wymagane będzie wiercenie na znacznej głębokości za pomocą wiertnic.
To bardzo droga usługa. Wyposażenie tego typu pomp ciepła jest wskazane dla właścicieli domków, którzy nie myślą o kosztach pracy. Ogrzewanie za pomocą ciepła z trzewi ziemi może całkowicie zastąpić paliwo stałe lub gaz.
Ogrzewanie geotermalne jest najbardziej korzystne w połączeniu z wodnym urządzeniem do ogrzewania podłogowego. Pozwala uzyskać najbardziej optymalny wynik.
Znaczącymi wadami są duża długość rurociągu do gromadzenia ciepła, kosztowne prace wykopowe w celu zainstalowania systemu, potrzeba dużej powierzchni do rozmieszczenia pola geotermalnego.
Zobacz # 3 - Energia słoneczna
Energia słoneczna emitowana przez oświetlenie przez cały rok, nawet przy silnych mrozach, może stać się alternatywnym rodzajem ogrzewania mieszkań podmiejskich. Ważne jest, aby nauczyć się, jak prawidłowo złożyć i używać go w systemie grzewczym.
Do gromadzenia i przetwarzania energii słonecznej stosuje się panele słoneczne na przetwornikach i kolektorach fotowoltaicznych, które są układem rur wypełnionych czynnikiem chłodzącym.
Podstawowa różnica między tymi przetwornikami polega na tym, że akumulatory wytwarzają prąd, który można wykorzystać do elektrycznego ogrzewania wiejskiego domu. Kolektory są stosowane w wodnych i powietrznych systemach grzewczych. Najbardziej skuteczną opcją są urządzenia w pomieszczeniach systemu ogrzewania podłogowego.
Opinia, że słońce nie jest w stanie poradzić sobie z ogrzewaniem domu, jest ważna tylko w przypadku niewłaściwej instalacji i błędnych obliczeń ilości niezbędnej energii i ciepła. Optymalnie dobrana instalacja solarna jest w stanie zapewnić autonomiczne ogrzewanie.
Innym pytaniem jest, że w tym celu konieczne będzie zainwestowanie pieniędzy w zakup sprzętu, jego instalację i integrację z istniejącym systemem grzewczym.
Układ słoneczny na przetwornikach fotowoltaicznych pochłania energię słoneczną, a krzemowe ogniwa słoneczne natychmiast zamieniają ją w stały prąd elektryczny. 1 m2 instalacje zdolne wytworzyć 120 watów.
Oprócz paneli, które wychwytują promieniowanie słoneczne i przekształcają je, w systemie ogrzewania słonecznego będziesz musiał zainstalować kontroler ładowania, przetwornicę DC / AC i zadbać o bezpieczeństwo - włóż bezpieczniki.
Zaletą paneli jest możliwość podłączenia akumulatorów, które akumulują nadmiar energii, który można wykorzystać w nocy. Istotną wadą korzystania z baterii słonecznych jest ich największa wydajność w regionach południowych. W trudnych warunkach klimatycznych nie jest ekonomicznie opłacalne instalowanie ich jako głównego rodzaju ogrzewania.
Instalacje solarne wyposażone w system rurowy są bardziej odpowiednie dla regionów o mroźnych zimach i temperaturach ujemnych. W zależności od struktury panelu i materiałów rozróżnia się kolektory próżniowe, płaskie i koncentratory.
Najdroższe z nich to lampy próżniowe. Są jednak najbardziej skuteczne o każdej porze roku i przy każdej pogodzie, ponieważ mogą pochłaniać szeroki zakres promieniowania słonecznego. Kolejną zaletą jest to, że panele próżniowe działają z powodzeniem w temperaturach poniżej -35 ° C.
Zasada działania kolektora polega na tym, że wychwytuje promieniowanie słoneczne, które zamienia się w ciepło w lampach próżniowych. Następnie jest przenoszony do płynu chłodzącego, który dostarcza go do zbiornika wymiany ciepła. Następnie płyn chłodzący wchodzi do systemu grzewczego.
Bardziej szczegółowo, najlepsze projekty słonecznego ogrzewania domu, które sprawdziliśmy nasz drugi artykuł.
Zobacz # 4 - paliwo biopaliwowe
Jednym ze skutecznych i niedrogich sposobów ogrzewania wiejskiego domu jest kocioł opalany biopaliwem.
Ten rodzaj alternatywnego ogrzewania wykorzystuje do pracy odpady produkcyjne - łuski roślin, zrębków, trocin i innych produktów ubocznych przemysłu drzewnego.
Z różnych odpadów powstają gęste, zagęszczone granulki o małych rozmiarach - pelety, które są spalane w kotłach. W porównaniu ze zwykłym drewnem paliwo to pali się dłużej i pozwala uzyskać więcej ciepła.
Wytwarzane są również duże gęste brykiety z różnego rodzaju odpadów roślinnych. Takie sprężone paliwo pozwala uzyskać 2-4 razy więcej energii cieplnej. Jego wartość opałowa wynosi do 5,0 kW × h / kg.
W przypadku kotła gazowego można zastosować biogaz. Jest łatwy do uzyskania w procesie rozkładu odpadów organicznych. Aby to zrobić, musisz zbudować wystarczająco duży zbiornik, umieścić w nim odpady, zapewnić instalację do ich mieszania.
Pod wpływem powietrza i bakterii nastąpi proces rozkładu i wydzielania się gazu. Konieczne jest ustanowienie rurociągu do zrzucania odpadów. Ponadto, aby zebrać gaz w specjalnych zbiornikach, wyczyścić go i przenieść do systemu grzewczego, musisz użyć odpowiednich urządzeń.
Przyjazną dla środowiska metodą ogrzewania z wykorzystaniem alternatywnego źródła ciepła jest kocioł wodorowy.
Podstawą jego pracy jest reakcja interakcji cząsteczek wodoru z tlenem, podczas której uwalnia się ogromna ilość ciepła. Ten rodzaj ogrzewania wymaga zgodności z zasadami działania i bezpieczeństwa.
Główną wadą jest wysoki koszt wyposażenia fabryki. Wyjściem z tej sytuacji jest samo wyposażenie wodorowego systemu grzewczego.
Do jego działania wymagane będzie stałe połączenie ze źródłami energii elektrycznej i wody, palnikiem wodorowym, generatorem wodoru, katalizatorami i samym kotłem. Ciepło powstałe w wyniku reakcji chemicznej dostaje się do wymiennika ciepła, a zwykła woda jako odpad.
Aby dowiedzieć się więcej o biopaliwach, zalecamy przeczytanie naszych innych artykułów na ten temat:
- Zrób to sam biogazownia do prywatnego domu: zalecenia dotyczące urządzenia i przykład remontu domu
- Jak pozyskiwać biogaz z obornika: technologia i instalacja urządzeń do produkcji
- Wodorowy kocioł grzewczy: urządzenie + zasada działania + kryteria wyboru
- Jak zrobić generator wodoru do domu własnymi rękami: praktyczne wskazówki dotyczące produkcji i instalacji
Jak zaoszczędzić na wprowadzeniu „zielonej energii”?
Po przeanalizowaniu elementu finansowego alternatywnych rodzajów ogrzewania możemy dojść do rozczarowującego wniosku - na początkowym etapie potrzebne będą znaczne fundusze.
Po 3-7 latach, w zależności od wybranej metody ogrzewania, znaczne oszczędności staną się zauważalne dzięki nieulotnemu systemowi.
Możesz zaoszczędzić na użyciu i instalacji alternatywnych instalacji do wytwarzania ciepła. Wielu rzemieślników domowych bardzo entuzjastycznie tworzy analogi DIY do fabrycznych alternatywnych urządzeń do konwersji energii.
Tak więc montaż instalacji solarnej z węża jest dość prosty i niedrogi, który posłuży jako dodatkowe źródło ogrzewania wody.
Małe wiatraki z improwizowanych środków są z powodzeniem montowane w domu. Dobrze czytani rolnicy mieszkający na obszarach wiejskich budują rośliny do przekształcania biologicznych odpadów pochodzenia roślinnego i zwierzęcego w biogaz.
W przyszłości będzie wykorzystywany na potrzeby gospodarki. W zależności od wielkości zbiornika do fermentacji odpadów i powierzchni prywatnego domu możliwe jest pełne wyposażenie biogazu na wszystkie potrzeby.
Wnioski i przydatne wideo na ten temat
Film o łączeniu alternatywnych źródeł wytwarzania energii elektrycznej w małym wiejskim domu:
Film wideo o tworzeniu generatora wiatrowego własnymi rękami pomoże ci łatwo zrozumieć zasady urządzenia:
Krótki film o korzystaniu z pompy ciepła:
Klip wideo o produkcji biogazu:
Rezygnacja z tradycyjnych źródeł ogrzewania jest całkiem realna. Aby to zrobić, musisz ostrożnie wybrać alternatywę lub połączyć kilka, w zależności od charakterystyki obszaru, obszaru twojego wiejskiego domu i terytorium domu.
Energia słońca, ziemi, energii wiatrowej, wykorzystanie odpadów domowych pochodzenia roślinnego i zwierzęcego może stać się godnym zamiennikiem gazu, węgla, drewna opałowego i płatnej energii elektrycznej.
Czy korzystasz z jednego z alternatywnych źródeł energii do użytku domowego? Udostępnij, ile kosztuje instalacja i jak szybko się zwróciła.
A może ktoś z twoich znajomych zaaranżował swój dom wiejski na odnawialnych źródłach? Używasz układu słonecznego lub pompy ciepła jako niezależnego źródła ciepła, ciepłej wody użytkowej i energii elektrycznej?
Opowiedz nam o tym doświadczeniu w komentarzach do artykułu - dobry przykład będzie przydatny dla właścicieli domów, którzy wciąż wątpią w rzeczywistość alternatywnej energii.
Z przedstawionych alternatywnych źródeł energii wiatraki natychmiast odrzucam. Tylko oligarchowie, którzy mają dość ziemi, mogą je zbudować na swoich stronach. Słyszałem, że na Dalekim Wschodzie możesz dostać kawałek ziemi za darmo. Wielka, nie pamiętam dokładnie, ile wydaje się GA. Tutaj na takim miejscu można umieścić system wiatraków, a nie na naszym południu, gdzie każde sto metrów kwadratowych ziemi jest na wagę złota. Zdarza się, że dom i wszystkie budynki mieszkalne składają się z trzystu części. Gdzie umieścić wiatraki w takich miejscach?
Wiatraki osobiście robią na mnie duże wrażenie jako sposób generowania energii. Pełny spokój zdarza się bardzo rzadko, zawsze jest lekki wiatr, o każdej porze roku, dnia lub nocy. Dlatego uważam, że wiatraki są lepsze i bardziej praktyczne niż panele słoneczne. Ale umieszczenie takiego zwykłego prywatnego inwestora nie jest możliwe - potrzeba zbyt dużo ziemi i zależy od geolokalizacji. Teraz, jeśli kilku właścicieli sąsiednich działek zostanie wyrzuconych ... ale nadal trzeba przekonać sąsiadów.
Zgadzam się, prawie wszystko można natychmiast zmieść. Interesujące jest rozważenie paneli słonecznych, ale użyłbym ich do elektryczności.
Jeśli mój dom, to zdecydowanie zbudowałbym z prostego rosyjskiego pieca, jako alternatywnego źródła ogrzewania. Wszystko inne może się skończyć i zawsze możesz znaleźć drewno opałowe.
Wszystkie te bzdury. Wiatraki nie tylko zależą od wiatru, ale także wytwarzają hałas o niskiej częstotliwości podczas pracy z łopat. Problemy z sąsiadami są gwarantowane. Baterie słoneczne działają tylko w ciągu dnia, gdy światło nie jest potrzebne, ponieważ w nocy baterie z systemem akumulatorowym są nieopłacalne za pieniądze. Pompa ciepła zużywa prąd i jest nieefektywna. Najbardziej normalną opcją są kolektory słoneczne, ale jest tam wystarczająco dużo problemów.