Alternativni izvori grijanja za seosku kuću: usporedni pregled ekosustava

Jedan od glavnih izdataka obiteljskog proračuna je plaćanje javnog grijanja ili kupnja goriva za grijanje kuće.Svaki razuman vlasnik vjerojatno razmišlja o stvarnim i učinkovitim načinima smanjenja ovih troškova. Ali oni se mogu svesti doslovno na minimum korištenjem alternativnih izvora energije. Što su i kako se koriste? Slažem se, vrijedi saznati.

Sve o tome kako organizirati alternativno grijanje za privatnu kuću naučit ćete iz članka koji smo predstavili. Uz našu pomoć, lako se možete odlučiti za opciju koja vam najviše odgovara. Detaljan opis principa rada shema "zelene energije" pružit će priliku odlučiti koju je tehnološku metodu najbolje koristiti za proizvodnju topline.

U članku se detaljno opisuju vrste besplatnih izvora energije i daju metode za dobivanje topline za korištenje u svakodnevnom životu. Za pomoć samostalnim domaćim majstorima i revnim vlasnicima seoskih imanja uključene su zbirke fotografija, dijagrami i vrlo korisne video upute.

Za i protiv alternativne energije

Tradicionalni izvori topline, koji se godinama koriste za grijanje, mogu se napustiti. Koliko god se činilo iznenađujuće, sasvim je stvarno. Mnogi gorljivi protivnici tvrde da je prirodne resurse nemoguće zamijeniti ekološki prihvatljivim analogama.

Alternativa je energija sunca, snaga vjetra, toplina skrivena u utrobi zemlje, otpad od proizvodnje i ljudske djelatnosti. Takve opcije su relevantne u suvremenom svijetu, s obzirom na opće zagađenje okoliša.

Alternativni izvori mogu osigurati seosku kuću električnom i toplinskom energijom

Još jedna značajna prednost su opipljive uštede pri korištenju ekoloških izvora spontano obnovljive energije. Na prvi pogled se čini da je to nerazumno skupo i da se teško isplati.

Nakon detaljnijeg razumijevanja značajki svake metode, možete vidjeti da se eko-projekt isplati za 4-7 godina, a zatim ostaju samo trenutni troškovi održavanja korištenih mehanizama u radnom stanju.

Mogućnost potpune zamjene konvencionalnog goriva alternativnim dokazana je na više stvarnih primjera. Vlasnici kuća diljem svijeta okreću se opcijama ekološkog grijanja. Kod nas se tek rijetki odlučuju radikalno promijeniti svoje uobičajeno gorivo koje svake godine postaje sve skuplje.

Glavni problem kod korištenja eko-goriva su značajna ulaganja u početnoj fazi. Uostalom, prvo morate detaljno izračunati količinu energije potrebne za određenu kuću ili vikendicu. Zatim saznajte koja je vrsta eko-resursa najkorisnija u određenom području.

Zatim morate izraditi plan za lokaciju opreme za proizvodnju energije, kupiti sve što vam je potrebno i instalirati.

Ako se svim tim pitanjima pozabave relevantni stručnjaci, onda će konačni trošak ekološkog grijanja biti vrlo visok. Da biste uštedjeli novac, možete pokušati to učiniti sami.

Da biste to učinili, morat ćete se uroniti u temu alternativnih izvora energije kako biste odbili privući vanjsku pomoć. U ovom će slučaju trošak projekta biti nekoliko puta jeftiniji.

To je druga opcija koju odabiru mnogi vlasnici privatnih kuća. Njihova praksa dokazuje da je postati energetski neovisan sasvim moguće. Tradicionalno gorivo možete u potpunosti ili djelomično zamijeniti - sve ovisi o veličini kućanstva, financijskim mogućnostima u početnoj fazi i odabranoj opciji grijanja.

Koliki je opseg “zelene energije” pokazat će izbor fotografija:

Vrste obnovljivih izvora za grijanje

Za grijanje kuće možete uspješno koristiti energiju vjetra, sunca i zemlje. I također biogoriva. Pogledajmo pobliže kako to točno učiniti i što je za to potrebno.

Pogled #1 - snaga vjetra

Energija vjetra može se vrlo uspješno koristiti kao alternativni izvor za grijanje seoske kuće. Ovaj resurs se ne može iscrpiti. Teži samoobnavljanju. Da biste iskoristili snagu vjetra, trebat će vam posebna naprava koja se zove vjetrenjača.

Princip korištenja energije vjetra

Za pretvaranje energije vjetra u alternativni izvor grijanja bit će potreban generator vjetra. Oni su okomiti i vodoravni ovisno o osi rotacije. Mnogi proizvođači nude svoje modele kupcima.

Vjetroelektrane dolaze s horizontalnom i vertikalnom osi rotacije. Veća izvedba za vodoravno orijentirane

Cijena ovisi o materijalu, veličini same instalacije i snazi. Također možete sami izgraditi generator vjetra koristeći dostupne materijale.

Svaka vjetroturbina sastoji se od sljedećih komponenti:

• oštrice;
• jarboli;
• vjetrokaz za hvatanje smjera vjetra;
• generator;
• kontrolor;
• baterije;
• pretvarač

Princip rada vjetroelektrane temelji se na sili vjetra koja okreće lopatice vjetroturbine. Lopatice pričvršćene za jarbol visoko su iznad tla. Što je veći, to je veća izvedba. Dakle, za opskrbu jedne kuće dovoljna je visina od 25 m.

Rotirajuće lopatice pokreću rotor generatora. Počinje proizvoditi trofaznu izmjeničnu struju, što zahtijeva daljnje izmjene. Ova struja teče do regulatora, gdje se pretvara u istosmjernu struju. Služi za punjenje baterija.

Nakon prolaska kroz baterije, struja se izjednačava i dovodi do pretvarača, gdje se pretvara u jednofaznu izmjeničnu struju frekvencije 50 Hz i napona 220 Volti. Sada se može koristiti za kućne potrebe, u sustavu električnog grijanja.

Značajke lokacije vjetroturbina

Vjetroturbine mogu raditi pod određenim uvjetima. Prvo, vjetrogenerator je prilično voluminozna struktura koja zahtijeva impresivno područje za uređaj. Mali uređaj ne može zadovoljiti energetske potrebe.

Njegova visina treba biti najmanje 10 m viša od okolnih kuća, drveća i drugih zgrada, a dalekovodi i drugi objekti trebaju biti smješteni 100 m od vjetroturbine. Ovaj zahtjev nije uvijek izvediv - nemaju svi vlasnici privatnih kuća osobne parcele dovoljne površine.

Vjetroturbine je najbolje smjestiti na uzvisini, daleko od drveća i zgrada - najmanje 100 metara

Drugo, dobro je kada dotično područje ima dobar potencijal vjetra - brdsko ili stepsko područje. Za pokretanje generatora trebat će vam vjetar brzine 2 m/s.

Mnogi modeli sustava vjetra dizajnirani za korištenje u privatnim kućanstvima sposobni su u potpunosti pokriti potrebe za električnom energijom.

Tako vjetrenjača od 1,5 kW može proizvesti 100-200 kWh mjesečno, ovisno o godišnjem dobu. Ako se poveća visina jarbola, produktivnost će se udvostručiti.

Ali to će zahtijevati dodatne troškove za instalaciju i potrošni materijal. Životni vijek vjetroelektrana je prosječno 20 godina.

Na našoj web stranici također imamo i druge materijale o dizajnu, vrstama vjetrogeneratora, proračunima i izradi sam, te montaži.

Pozivamo vas da se upoznate s njima:

• Kinetički vjetrogenerator: uređaj, princip rada, primjena
• Generator vjetra za privatnu kuću: vrste i značajke jedinica, suptilnosti izbora, izračun povrata + najbolje ponude
• Kako izračunati generator vjetra: formule + praktični primjer izračuna
• Vjetrogenerator "uradi sam" iz perilice rublja: upute za sastavljanje vjetrenjače
• Kako vlastitim rukama napraviti lopatice za generator vjetra: primjeri vlastitih lopatica vjetroturbina

Tip #2 - Zemljina energija

Jedan od alternativnih sustava grijanja je geotermalni. Temelji se na korištenju Zemljine energije. To je toplina zemlje, podzemnih voda i okolnog zraka, koju pretvaraju dizalice topline (TG). Važno je da temperatura medija koji koristi instalacija bude iznad nule.

Dizajn i princip rada dizalice topline

Za rad geotermalnog sustava potrebna je električna energija za prijenos nastale topline. Toplinska pumpa snage 1 kW proizvodi od 2 do 6 kW topline.

Osnovni princip rada dizalice topline je prikupljanje topline, njezina pretvorba i daljnji prijenos u krug grijanja. To je ostvareno zahvaljujući dizajnu samog uređaja.

Najjeftinija opcija je ugradnja dizalice topline zrak-zrak. Ako ga sami izgradite, trebat će vam minimalna financijska ulaganja

HP se sastoji od 3 zatvorena kruga uključena u proces dobivanja topline za grijanje privatne kuće:

• vanjski - dizajniran za prikupljanje topline iz izvora. Antifriz ili fiziološka otopina cirkulira duž kruga;
• unutarnji - ispunjen rashladnim sredstvom, često freonom;
• krug grijanja ispunjen rashladnom tekućinom.

Freon koji ispunjava unutarnji krug zagrijava se toplinom koja dolazi iz vanjskog kruga. Imajući nisko vrelište, pretvara se u plin u prvom izmjenjivaču topline - isparivaču.

Zatim ulazi u kompresor, gdje se komprimira, zbog čega se oslobađa puno topline, a temperatura samog plina se višestruko povećava - do 65 stupnjeva.

Zatim, plinoviti freon ulazi u sljedeći izmjenjivač topline, nazvan kondenzator, gdje napušta svoju toplinu. Freon, nakon što se odvojio od većine topline, dolazi pod pritiskom do sigurnosnog ventila. Ovdje tlak naglo pada, rashladno sredstvo se hladi i, poprimivši tekuće stanje, ponovno ulazi u isparivač.

Toplina koju ostavlja freon u kondenzatoru zagrijava tekućinu koja cirkulira u sustavu grijanja kuće. Ako ovaj sustav uključuje podno grijanje, moguće je postići najučinkovitije grijanje uz minimalne troškove.

Lako je napraviti najjednostavniju verziju toplinske pumpe vlastitim rukama. To će zahtijevati praktički otpadne dijelove, jeftino kupljenu opremu i, naravno, strpljenje. Prikazan je dijagram toplinskog sustava s dovodom toplinske energije u bušotinu ukopanu u dolomit.

Dizajn dizalica topline ima mnogo toga zajedničkog. Tradicionalne komponente: 1 - kompresor; 2 - kondenzator; 3 - isparivač; 4 - TRV, tj. termostatski ventil

Isparivač sustava koji se razmatra u primjeru povezan je s bunarom koji apsorbira energiju tla.

Specifičnosti dizajna dizalice topline za sustav podnog grijanja prikazane su u fotogaleriji:

Izvedivost korištenja TN

Dizalice topline - dizalice topline, koje oduzimaju toplinu iz okoline, dolaze u različitim tipovima. Sve ovisi o vrsti okoliša koji se koristi kao izvor unosa topline i vrsti korištenog rashladnog sredstva.

Prema tome, razlikuju se sljedeće vrste TN:

• zrak-zrak;
• voda-zrak;
• voda-voda;
• tlo-voda.

Prve dvije vrste crpki koriste se u sustavima grijanja zraka, a druge dvije vrste koriste se u sustavima s tekućim rashladnim sredstvom.

Vertikalna verzija dizalice topline je najučinkovitija u dobivanju energije iz zemlje, ali je i najskuplja

Najisplativije s ekonomskog gledišta bit će korištenje toplinske pumpa voda-voda. Ovu opciju preporučljivo je koristiti ako u blizini kuće postoji spremnik bez smrzavanja u koji su položene cijevi za dovod topline.

Dizalica topline omogućuje primanje 30 W topline iz 1 m cjevovoda.Ovisno o površini privatnog kućanstva i energetskim potrebama bit će potrebno položiti odgovarajući broj cijevi.

Zračne pumpe neće zamijeniti tradicionalno grijanje u regijama s oštrom klimom. Što se tiče topline crpljene iz zemlje, to je vrlo skup projekt. Koriste uređaj za horizontalno geotermalno polje, vertikalno i klaster bušenje.

Kod horizontalne opcije potrebno je izgraditi geotermalno polje do dubine veće od razine smrzavanja. Ovo je oko 1,5-2 m. Područje takvog polja je impresivno - od 200 m².

HP-i mogu zamijeniti konvencionalno gorivo u sustavu grijanja, osiguravajući potpunu energetsku neovisnost seoske kuće

Za provedbu vertikalnog i klaster projekta bit će potrebno bušenje do značajne dubine pomoću bušilica.

Ovo je vrlo skupa usluga. Oprema ove vrste toplinske pumpe preporučljiva je za vlasnike vikendica koji ne razmišljaju o troškovima rada. Grijanje, koristeći toplinu iz utrobe zemlje, može u potpunosti zamijeniti kruto gorivo ili plin.

Geotermalno grijanje najbolje je koristiti u tandemu s uređajem "toplog poda" na bazi vode. Omogućuje vam da dobijete najoptimalniji rezultat.

Značajni nedostaci uključuju veliku duljinu cjevovoda za prikupljanje topline, skupe radove na iskopu za postavljanje sustava i potrebu za velikim područjem za razvoj geotermalnog polja.

Tip #3 - solarna energija

Solarna energija koju svjetiljka emitira tijekom cijele godine može, čak i pri jakim mrazima, postati alternativna metoda grijanja seoskog doma. Važno je naučiti kako ga pravilno sastaviti i koristiti u sustavu grijanja.

Za prikupljanje i pretvorbu sunčeve energije koriste se solarni paneli s fotoelektričnim pretvaračima i kolektorima koji su sustav cijevi ispunjenih rashladnom tekućinom.

Solarne instalacije imaju visoku učinkovitost. Mnogi razboriti vlasnici samostalno opremaju svoje domove takvim sustavima.

Temeljna razlika između ovih pretvarača je u tome što baterije stvaraju struju, koja se može koristiti za električno grijanje seoske kuće. Kolektori se koriste u sustavima grijanja vode i zraka. Najučinkovitija opcija je ugradnja sustava grijanog poda u prostorije.

Mišljenje da sunce ne može podnijeti grijanje kuće vrijedi samo u slučaju neispravne instalacije i pogrešnih proračuna potrebne količine energije i topline. Optimalno odabrana solarna instalacija sasvim je sposobna osigurati autonomno grijanje.

Drugo je pitanje da će to zahtijevati ulaganje novca u nabavu opreme, njezinu ugradnju i integraciju u postojeći sustav grijanja.

Solarni sustav temeljen na fotonaponskim pretvaračima apsorbira sunčevu energiju, a silicijske fotoćelije je odmah pretvaraju u istosmjernu električnu struju. 1m² Instalacija može proizvesti 120 W.

Osim panela koji hvataju sunčevo zračenje i pretvaraju ga, za solarni sustav grijanja potrebno je ugraditi regulator punjenja, DC-AC pretvarač te voditi računa o sigurnosti - ugraditi osigurače.

Prije nego što se odlučite za postavljanje solarnih instalacija, morate razumjeti njihovu strukturu i princip rada.

Prednost panela je mogućnost spajanja baterija koje pohranjuju višak energije koja se može koristiti noću. Značajan nedostatak pri korištenju solarnih baterija je da su najučinkovitije u južnim regijama. U oštrim klimatskim uvjetima nije ekonomski isplativo instalirati ih za korištenje kao glavnu vrstu grijanja.

Solarne instalacije opremljene sustavom cijevi prikladnije su za regije s hladnim zimama i temperaturama ispod nule.Ovisno o strukturi ploče i materijalima razlikuju se vakuumski kolektori, ravni kolektori i koncentratori.

Najskuplji među njima su oni s vakuumskim cijevima. Ali oni su najučinkovitiji u bilo koje doba godine iu svakom vremenu, jer mogu apsorbirati širok spektar sunčevog zračenja. Još jedna prednost je da vakuumske ploče uspješno rade na temperaturama čak do -35 °C.

Možete sami instalirati solarne kolektore, bez korištenja usluga specijaliziranih organizacija. Ova vrsta posla zahtijevat će pomoćnika, ali će uštedjeti obiteljski proračun.

Princip rada kolektora je da hvata sunčevo zračenje koje se u vakuumskim cijevima pretvara u toplinu. Zatim se prenosi u rashladnu tekućinu, koja ga isporučuje u spremnik za izmjenu topline. Zatim rashladna tekućina ulazi u sustav grijanja.

Detaljnije smo pregledali najbolje dizajne solarnog grijanja kod kuće u naš drugi članak.

Tip #4 - biološki čisto gorivo

Jedan od učinkovitih i pristupačnih načina grijanja seoske kuće je kotao koji radi na biološki čisto gorivo.

Ova vrsta alternativnog grijanja za svoj rad koristi industrijski otpad - ljuske žetve, sječku, piljevinu i druge nusproizvode drvoprerađivačke industrije.

Postoje mnogi kotlovi koji rade na pelete. Moguće je automatizirati proces opskrbe gorivom tako da se sve događa bez sudjelovanja vlasnika

Od raznog otpada prave se gusti zbijeni sitni granulati - peleti, koji se spaljuju u kotlovima. U usporedbi s konvencionalnim ogrjevnim drvetom, ovo gorivo gori dulje i proizvodi više topline.

Veliki gusti briketi također se izrađuju od raznih vrsta biljnog otpada.Takvo komprimirano gorivo omogućuje vam dobivanje 2-4 puta više toplinske energije. Kalorijska vrijednost mu je do 5,0 kWh/kg.

Peleti su, za razliku od briketa, znatno manjih dimenzija. Koriste se u automatiziranom sustavu grijanja. Briketi su učinkovitiji, ali su veći.

Bioplin se može koristiti za plinski kotao. Lako ga je dobiti procesom truljenja organskog otpada. Da biste to učinili, morat ćete izgraditi dovoljno veliki spremnik, u njega staviti otpad i osigurati instalaciju za njegovo miješanje.

Pod utjecajem zraka i bakterija doći će do procesa truljenja i oslobađanja plina. Potrebno je postaviti cjevovod za odvod otpadnog materijala. Također, za prikupljanje plina u posebnim spremnicima, pročišćavanje i premještanje u sustav grijanja potrebno je koristiti odgovarajuće uređaje.

Ekološki prihvatljiv način grijanja koji koristi alternativni izvor topline - kotao na vodik.

Njegov rad temelji se na interakciji molekula vodika s kisikom, pri čemu se oslobađa ogromna količina topline. Ova vrsta grijanja zahtijeva poštivanje radnih i sigurnosnih propisa.

Princip rada vodikovog kotla temelji se na kemijskom razdvajanju vode na vodik i kisik, pri čemu se oslobađa puno topline, a nema štetnih tvari. Ali morate slijediti sigurnosna pravila

Glavni nedostatak je visoka cijena tvorničke opreme. Izlaz iz ove situacije je samostalno opremiti sustav grijanja vodikom.

Za njegov rad bit će vam potreban stalan priključak na izvore struje i vode, plamenik na vodik, generator vodika, katalizatori i sam kotao.Toplina dobivena kao rezultat kemijske reakcije ulazi u izmjenjivač topline, a obična voda se koristi kao otpad.

Kako biste saznali više o biogorivima, preporučujemo da pročitate naše druge članke o ovoj temi:

• Bioplinsko postrojenje za privatnu kuću "uradi sam": preporuke za uređaj i primjer uređenja domaćeg proizvoda
• Kako dobiti bioplin iz stajnjaka: tehnologija i dizajn proizvodnog pogona
• Kotao za grijanje na vodik: uređaj + princip rada + kriteriji odabira
• Kako napraviti generator vodika za svoj dom vlastitim rukama: praktični savjeti za proizvodnju i ugradnju

Kako uštedjeti na implementaciji “zelene energije”?

Analizirajući financijsku komponentu alternativnih vrsta grijanja, može se doći do razočaravajućeg zaključka - bit će potrebna značajna sredstva u početnoj fazi.

Nakon 3-7 godina, ovisno o odabranom načinu grijanja, bit će vidljive značajne uštede zahvaljujući energetski neovisnom sustavu.

Isplativo je i prikladno koristiti kombinirane izvore alternativnog grijanja. Da biste to učinili, možete odabrati najoptimalnije kombinacije za vaš dom.

Možete uštedjeti novac korištenjem i instaliranjem alternativnih jedinica za proizvodnju topline. Mnogi domaći obrtnici vrlo su oduševljeni stvaranjem vlastitih analoga tvornički proizvedenim uređajima za pretvorbu alternativne energije.

Dakle, vrlo je jednostavno i jeftino sastaviti solarnu instalaciju iz crijeva, koja će služiti kao dodatni izvor grijanja vode.

Male vjetrenjače uspješno se sastavljaju kod kuće pomoću improviziranih materijala.Također, načitani poljoprivrednici koji žive u ruralnim područjima grade postrojenja za pretvorbu biološkog otpada biljnog i životinjskog podrijetla u bioplin.

Domaći generatori vjetra prilično su funkcionalni. Ali da biste ih sastavili, morat ćete napraviti preliminarne izračune, kupiti potrošni materijal i potrošiti svoje vrijeme

U budućnosti se koristi za potrebe farme. Ovisno o veličini spremnika za digestiju otpada i površini privatne kuće, moguće je farmu u potpunosti opskrbiti bioplinom kako bi se zadovoljile sve potrebe.

Zaključci i koristan video na tu temu

Video o kombiniranju alternativnih izvora za proizvodnju električne energije u maloj seoskoj kući:

Videozapis o izradi generatora vjetra vlastitim rukama pomoći će vam da lakše razumijete principe uređaja:

Kratki video o korištenju toplinske pumpe:

Video klip o dobivanju bioplina:

Sasvim je moguće napustiti tradicionalne izvore grijanja. Da biste to učinili, morate pažljivo odabrati alternativu ili kombinirati nekoliko, na temelju karakteristika područja, područja vaše seoske kuće i lokalnog područja.

Energija sunca, zemlje, vjetra, recikliranje kućnog otpada biljnog i životinjskog podrijetla sasvim su sposobni postati dostojna zamjena za plin, ugljen, ogrjev i plaćenu struju.

Koristite li neki od alternativnih izvora energije za kućne potrebe? Podijelite koliko vas je koštalo sastavljanje instalacije i koliko se brzo isplatilo.

Ili je možda netko koga poznajete opremio svoju seosku kuću korištenjem obnovljivih izvora? Korištenje solarnog sustava ili dizalice topline kao samostalnog izvora topline, tople vode i električne energije?

Recite nam o ovom iskustvu u komentarima ispod članka - jasan primjer bit će koristan vlasnicima kuća koji još uvijek sumnjaju u stvarnost alternativne energije.