Плюсы и минусы альтернативного отопления частного дома

Плюсы и минусы альтернативного отопления

Вы можете отказаться от традиционных источников тепла, которые использовались для отопления в течение многих лет. Это может вас удивить, но это очень реально. Многие ярые противники утверждают, что заменить природные ресурсы экологически чистыми невозможно.
Альтернативами являются энергия солнца, сила ветра, скрытое внутри земли тепло, отходы производства и человеческой жизни. Такие варианты актуальны в современном мире с учетом общего загрязнения окружающей среды.

Еще одним важным преимуществом является ощутимая экономия при использовании экологически чистых источников естественно возобновляемой энергии. На первый взгляд кажется, что это неоправданно дорого и вряд ли окупится.

Разобравшись подробнее с особенностями каждого метода, получаем, что экопроект окупается за 4-7 лет, оставляя только текущие затраты на успешное обслуживание используемых механизмов.

Многочисленные примеры демонстрируют возможность полной замены традиционных видов топлива альтернативными. Домовладельцы во всем мире обращаются к устойчивым вариантам отопления. В нашей стране мало кто решился кардинально поменять привычное топливо, которое с каждым годом дорожает.

Основной проблемой использования экотоплива являются большие первоначальные инвестиции. Ведь сначала нужно детально рассчитать количество энергии, необходимой для конкретного дома или коттеджа. Затем найдите тип экологического ресурса, который наиболее полезен в конкретном регионе.

Далее необходимо составить план размещения энергогенерирующего оборудования, купить и установить все необходимое.

Если всеми этими вопросами будут заниматься соответствующие специалисты, конечная стоимость экоотопления будет очень высокой. Чтобы сэкономить, можно попробовать сделать это самостоятельно.

Для этого необходимо погрузиться в тему альтернативных источников энергии, отказавшись от привлечения посторонней помощи. В этом случае стоимость проекта будет в разы дешевле.

Это второй вариант, который выбирают многие владельцы частных домов. Их практика доказывает, что энергетическая независимость вполне возможна. Полностью или частично заменить обычные виды топлива можно – все зависит от размера домохозяйства, его первоначальных финансовых возможностей и выбранного варианта отопления.

Виды возобновляемых источников для отопления

Вы можете использовать энергию ветра, солнца и земли для обогрева своего дома. Также биотопливо. Рассмотрим подробнее, как это сделать и что для этого требуется.

Вид №1 — Ветряная электростанция

Энергию ветра можно весьма успешно использовать в качестве альтернативного источника отопления загородного дома. Этот ресурс не может быть исчерпан. Он имеет свойство самообновляться. Чтобы использовать силу ветра, требуется специальное устройство, называемое ветряной мельницей.

Принцип использования энергии ветра

Ветрогенератор необходим для преобразования энергии ветра в альтернативный источник тепла. Они бывают вертикальными и горизонтальными в зависимости от оси вращения. Многие производители предлагают покупателям свои модели.

Стоимость зависит от материалов, размеров самой установки, мощности. Также можно построить собственный ветряк из подручных материалов.

Ветрогенератор состоит из следующих компонентов:

• лезвие.
• мачта.
• Флюгер, улавливающий направление ветра.
• генератор;
• контроллер.
• Аккумулятор.
• Инвертор.

Принцип работы ветряной электростанции основан на силе ветра, вращающего лопасти ветряной мельницы. Лопасти, установленные на мачте, находятся высоко над землей. Чем выше, тем лучше производительность. Таким образом, высоты 25 м достаточно для снабжения одного дома.

Вращающиеся лопасти приводят в движение ротор генератора. Он начал генерировать трехфазный переменный ток и нуждается в дополнительных изменениях. Этот ток подается на контроллер, где он преобразуется в постоянный ток. Используется для зарядки аккумулятора.

После прохождения через батарею ток выравнивается и поступает на инвертор, где преобразуется в однофазный переменный ток частотой 50Гц и напряжением 220В. Теперь он доступен в системах электрообогрева для бытовых нужд.

Особенности положения ветряка

Ветрогенераторы могут работать при определенных условиях. Во-первых, ветряк – это достаточно объемная конструкция, требующая для устройства внушительной площади. Маленькая бытовая техника не может удовлетворить ваши потребности в энергии.

Его высота должна быть не менее чем на 10 м выше окружающих домов, деревьев и других построек, а линии электропередач и другие объекты должны располагаться на расстоянии 100 м от ветроустановки. Это требование не всегда выполнимо. Далеко не все владельцы частных домов имеют приусадебный участок достаточной площади.

Во-вторых, если в рассматриваемой местности есть потенциал для хороших ветров, это хорошо — холмы и луга. Для запуска генератора требуется скорость ветра 2 м/с.

Многие модели ветроэнергетических установок, предназначенные для частного домашнего использования, вполне способны удовлетворить ваши потребности в электроэнергии.

Таким образом, ветряк мощностью 1,5 кВт может генерировать от 100 до 200 кВтч в месяц, в зависимости от сезона. Поднимите высоту мачты и удвойте производительность.

Однако это потребует дополнительных затрат на монтаж и расходные материалы. Средний срок службы ветряной электростанции составляет 20 лет.

Также на сайте есть другие материалы об оборудовании, видах ветряков, расчетах и ​​изготовлении своими руками, монтаже.

Вид №2 — Энергия Земли

Одной из альтернативных систем отопления является геотермальная. Он основан на использовании энергии земли. Это тепло земли, грунтовых вод и окружающего воздуха, преобразованное тепловыми насосами (ТН). Важно, чтобы температура среды, используемой в установке, была положительной.

Устройство теплового насоса и принцип работы

Для работы геотермальной системы требуется электричество для передачи полученного тепла. Тепловой насос, потребляющий 1 кВт, производит от 2 до 6 кВт тепла.

Основной принцип работы ТН заключается в сборе тепла, его преобразовании и передаче в контур отопления. Это достигается благодаря самому устройству.

ТН состоит из трех замкнутых контуров, задействованных в процессе получения тепла для отопления частного дома.

• Внешний – предназначен для улавливания тепла от источника тепла. По контуру циркулирует антифриз или рассол.
• Внутри — заполнен хладагентом (часто фреоном).
• Отопительный контур заполнен теплоносителем.

Фреон, залитый во внутренний контур, нагревается за счет тепла внешнего контура. Из-за низкой температуры кипения он превращается в газ в первом теплообменнике, испарителе.

Затем он поступает в компрессор, где сжимается, в результате чего выделяется много тепла и многократно повышается температура самого газа – до 65 градусов.

Затем газообразный фреон поступает в следующий теплообменник, называемый конденсатором, где он выделяет тепло. Фреон, отдав большую часть своего тепла, попадает под давление в предохранительном клапане. Здесь давление резко падает и хладагент охлаждается до жидкого состояния, прежде чем снова попасть в испаритель. Тепло, оставляемое фреоном в конденсаторе, нагревает жидкость, которая циркулирует в системе отопления вашего дома. Если в этой системе предусмотрена установка теплых полов, то можно добиться максимально эффективного обогрева с минимальными затратами.

доступность TN

Тепловой насос — извлечение тепла из окружающей среды HP отличается. Все зависит от типа среды, используемой в качестве источника теплопритока, и типа используемого теплоносителя.

Поэтому различают следующие виды ТН:

• Воздух-воздух.
• Вода и воздух.
• Вода Вода.
• Подземные воды.

Первые два типа насосов используются в системах воздушного отопления, а вторые два типа – в системах с жидким теплоносителем.

Наиболее выгодным с экономической точки зрения является использование тепловых насосов типа «вода-вода». Этот вариант рекомендуется, если рядом с домом есть незамерзающий водоем и туда проложены трубы для забора тепла.

С тепловым насосом можно получить 30 Вт тепла из трубопровода длиной 1 метр. Необходимо проложить соответствующее количество труб в соответствии с размером и энергетическими потребностями типичного домохозяйства.

Воздушные насосы не заменяют обычное отопление в суровом климате. Что касается тепла от земли, то это очень дорогой проект. Применяется горизонтальное оборудование, вертикальное и кустовое бурение геотермальных месторождений.

Горизонтальный вариант требует создания геотермального поля глубже уровня промерзания. Это примерно 1,5-2 м, площадь таких полей впечатляет от 200 м2.

Реализация вертикальных и кустовых проектов требует применения буровых установок для бурения скважин на значительные глубины.

Это очень дорогая услуга. Этот вид теплонасосного оборудования подойдет владельцам коттеджей, которые не задумываются о стоимости работ. Отопление с использованием тепла недр Земли может полностью заменить твердое топливо и газы.

Геотермальное отопление наиболее выгодно при использовании в сочетании с водяной системой «теплый пол». получить наилучшие результаты.

Среди существенных недостатков — длинные трубопроводы для сбора тепла, дорогостоящие земляные работы по установке системы и необходимость больших площадей для размещения геотермальных полей.

 

Вид №3 — Солнечная энергия

Солнечная энергия, круглогодично излучаемая светильниками, может стать альтернативным видом отопления для стран, живущих в сильные морозы. Важно научиться правильно его собирать и использовать в системе отопления.

Фотоэлектрические преобразователи и коллекторные солнечные панели используются для сбора и преобразования солнечной энергии. Это система трубок, заполненных теплоносителем.

Принципиальное отличие этих преобразователей в том, что аккумулятор вырабатывает ток, который можно использовать для электроотопления загородных домов. Коллекторы используются в системах водяного и воздушного отопления. Наиболее эффективным вариантом является оборудование в помещениях системы теплых полов.

Мнение, что солнце не справляется с обогревом дома, справедливо только при неправильной установке и неправильном расчете необходимого количества энергии и тепла. Оптимально подобранная фотоэлектрическая электростанция может обеспечить автономное отопление.

Другая проблема заключается в том, что для этого требуются инвестиции в покупку оборудования, его установку и интеграцию в существующие системы отопления.

Солнечная система с фотоэлектрическим преобразователем поглощает солнечную энергию, а кремниевые фотоэлементы мгновенно преобразуют ее в постоянный ток. Установка площадью 1 м2 может генерировать 120 Вт.

В дополнение к панелям, которые улавливают и преобразуют солнечное излучение, системы солнечного отопления должны быть оснащены контроллерами заряда, преобразователями постоянного тока в переменный и предохранителями для обеспечения безопасности.

Преимущество панели в том, что вы можете подключить аккумулятор, который накапливает дополнительную энергию, которую можно использовать в ночное время. Существенным недостатком при использовании солнечных батарей является их максимальная эффективность в южных регионах. В условиях сурового климата их установка для использования в качестве основного вида отопления экономически нецелесообразна.