Алтернативни извори грејања за сеоску кућу: упоредни преглед еко-система

Један од главних издатака породичног буџета је плаћање јавног грејања или набавка горива за грејање куће.Сваки разуман власник вероватно размишља о стварним и ефикасним начинима за смањење ових трошкова. Али они се могу свести буквално на минимум користећи алтернативне изворе енергије. Шта су и како се користе? Слажем се, вреди сазнати.

Све о томе како уредити алтернативно грејање за приватну кућу научићете из чланка који смо представили. Уз нашу помоћ, лако ћете се одлучити за најприкладнију опцију за вас. Детаљан опис принципа рада шема „зелене енергије“ пружиће прилику да се одлучи који технолошки метод је најбоље користити за производњу топлоте.

У чланку су детаљно описани типови бесплатних извора енергије и дати начини за производњу топлоте за употребу у свакодневном животу. За помоћ независним домаћим занатлијама и ревним власницима сеоских имања укључене су колекције фотографија, дијаграми и врло корисна видео упутства.

Предности и мане алтернативне енергије

Традиционални извори топлоте, који се користе за грејање дуги низ година, могу се напустити. Колико год изненађујуће изгледало, сасвим је стварно. Многи ватрени противници тврде да је немогуће заменити природне ресурсе еколошки прихватљивим аналогама.

Алтернатива је енергија сунца, снага ветра, топлота скривена у недрима земље, отпад од производње и људске делатности. Такве опције су релевантне у савременом свету, с обзиром на опште загађење животне средине.

Алтернативни извори могу обезбедити сеоску кућу електричном и топлотном енергијом

Друга значајна предност је опипљива уштеда при коришћењу еколошких извора спонтано обновљиве енергије. На први поглед изгледа да је ово неразумно скупо и да се вероватно неће исплатити.

Пошто сте детаљније разумели карактеристике сваке методе, можете видети да се еко-пројекат исплати за 4-7 година, а онда остају само тренутни трошкови одржавања коришћених механизама у радном стању.

Могућност потпуне замене конвенционалног горива алтернативним је доказана на више од једног реалног примера. Власници кућа широм света окрећу се опцијама зеленог грејања. Код нас се само ретки одлучују да коренито промене уобичајено гориво које сваке године поскупљује.

Главни проблем коришћења еко-горива су значајна улагања у почетној фази. На крају крајева, прво морате детаљно израчунати количину енергије која је потребна за одређену кућу или викендицу. Затим сазнајте које врсте еко-ресурса су најкорисније у одређеној области.

Затим морате направити план локације опреме за производњу енергије, купити све што вам је потребно и инсталирати.

Ако се свим овим питањима баве релевантни стручњаци, онда ће коначни трошкови еко-грејања бити веома високи. Да бисте уштедели новац, можете покушати да то урадите сами.

Да бисте то урадили, мораћете да се уроните у тему алтернативних извора енергије како бисте одбили да привучете помоћ споља. У овом случају, трошак пројекта ће бити неколико пута јефтинији.

То је друга опција коју многи власници приватних кућа бирају. Њихова пракса доказује да је постати енергетски независан сасвим могућ. Традиционално гориво можете потпуно или делимично заменити - све зависи од величине домаћинства, финансијских могућности у почетној фази и изабране опције грејања.

Обим „зелене енергије“ ће бити приказан избором фотографија:

Врсте обновљивих извора за грејање

Да бисте загрејали кућу, можете успешно користити енергију ветра, сунца и земље. А такође и биогорива. Хајде да детаљније погледамо како то тачно урадити и шта је за то потребно.

Поглед #1 - сила ветра

Енергија ветра може се веома успешно користити као алтернативни извор за грејање сеоске куће. Овај ресурс се не може исцрпити. Има тенденцију да се обнавља. Да бисте искористили снагу ветра, биће вам потребан посебан уређај који се зове ветрењача.

Принцип коришћења енергије ветра

Да би се енергија ветра претворила у алтернативни извор грејања, биће потребан ветрогенератор. Они су вертикални и хоризонтални у зависности од осе ротације. Постоји много произвођача који нуде своје моделе купцима.

Ветроелектране долазе са хоризонталном и вертикалном осом ротације. Веће перформансе за хоризонтално оријентисане

Цена зависи од материјала, величине саме инсталације и снаге. Такође можете сами да направите ветрогенератор користећи доступне материјале.

Свака ветротурбина се састоји од следећих компоненти:

• ножеви, сецива;
• јарболи;
• временска лопатица да ухвати правац ветра;
• генератор;
• контролер;
• батерије;
• инвертер

Принцип рада ветроелектране заснива се на сили ветра који ротира лопатице ветротурбине. Оштрице причвршћене за јарбол су високо изнад земље. Што је већа, то су перформансе веће. Дакле, за снабдевање једне куће довољна је висина од 25 м.

Ротирајуће лопатице покрећу ротор генератора. Почиње да производи трофазну наизменичну струју, што захтева даљу модификацију. Ова струја тече до контролера, где се претвара у једносмерну струју. Користи се за пуњење батерија.

Након проласка кроз батерије, струја се изједначава и доводи до претварача, где се претвара у једнофазну наизменичну струју фреквенције 50 Хз и напона од 220 Волти. Сада се може користити за кућне потребе, у систему електричног грејања.

Карактеристике локације ветротурбина

Ветротурбине су способне да раде под одређеним условима. Прво, генератор ветра је прилично обимна структура која захтева импресивну површину за уређај. Мали уређај није у стању да задовољи енергетске потребе.

Његова висина треба да буде најмање 10 м виша од околних кућа, дрвећа и других објеката, а далеководи и други објекти треба да буду удаљени 100 м од ветрогенератора. Овај захтев није увек изводљив - немају сви власници приватних кућа личне парцеле довољне површине.

Ветротурбине се најбоље налазе на брду, даље од дрвећа и зграда - најмање 100 метара

Друго, добро је када дотично подручје има добар потенцијал ветра - планинску или степску зону. За покретање генератора биће вам потребна брзина ветра од 2 м/с.

Многи модели ветросистема дизајнирани за употребу у приватним домаћинствима су у стању да у потпуности покрију потребе за електричном енергијом.

Тако, ветрењача од 1,5 кВ може да произведе 100-200 кВ сата месечно, у зависности од доба године. Ако се висина јарбола повећа, продуктивност ће се удвостручити.

Али то ће захтевати додатне трошкове за инсталацију и потрошни материјал. Радни век ветроелектрана је у просеку 20 година.

На нашем сајту имамо и друге материјале о дизајну, типовима ветрогенератора, прорачунима и изради и уградњи.

Позивамо вас да се упознате са њима:

• Кинетички ветрогенератор: уређај, принцип рада, примена
• Генератор вјетра за приватну кућу: врсте и карактеристике јединица, суптилности избора, прорачуни поврата + најбоље понуде
• Како израчунати генератор ветра: формуле + практични пример прорачуна
• Ветрогенератор из машине за прање веша уради сам: упутства за састављање ветрењаче
• Како направити лопатице за генератор вјетра властитим рукама: примјери лопатица вјетротурбине које се сами праве

Тип #2 - Енергија Земље

Један од алтернативних система грејања је геотермални. Заснован је на коришћењу Земљине енергије. Ово је топлота земље, подземне воде и околног ваздуха, претворена топлотним пумпама (ХП). Важно је да температура медијума који се користи за инсталацију буде изнад нуле.

Дизајн и принцип рада топлотне пумпе

За рад геотермалног система потребна је електрична енергија за пренос резултујуће топлоте. Топлотна пумпа, користећи 1 кВ, производи од 2 до 6 кВ топлоте.

Основни принцип рада топлотне пумпе је да сакупља топлоту, претвара је и даље преноси у круг грејања. Ово се остварује захваљујући дизајну самог уређаја.

Најјефтинија опција је уградња топлотне пумпе ваздух-ваздух. Ако га сами изградите, биће вам потребна минимална финансијска улагања

ХП се састоји од 3 затворена круга укључена у процес добијања топлоте за грејање приватне куће:

• спољашњи - дизајнирани за прикупљање топлоте из извора. Антифриз или физиолошки раствор циркулише дуж кола;
• унутрашње - испуњено расхладним средством, често фреоном;
• круг грејања напуњен расхладном течношћу.

Фреон који испуњава унутрашње коло се загрева топлотом која долази из спољашњег кола. Имајући ниску тачку кључања, претвара се у гас у првом измењивачу топлоте - испаривачу.

Затим улази у компресор, где се компресује, услед чега се ослобађа много топлоте, а температура самог гаса се повећава много пута - до 65 степени.

Затим, гасовити фреон улази у следећи измењивач топлоте, назван кондензатор, где оставља своју топлоту. Фреон, након што се одвоји од већине топлоте, долази под притиском на преливни вентил. Овде притисак нагло пада, расхладно средство се хлади и, попримивши течно стање, поново улази у испаривач.

Топлота коју оставља фреон у кондензатору загрева течност која циркулише у систему грејања куће. Ако овај систем укључује подно грејање, могуће је постићи најефикасније грејање уз минималне трошкове.

Лако је направити најједноставнију верзију топлотне пумпе својим рукама. Ово ће захтевати готово отпадне делове, јефтино купљену опрему и, наравно, стрпљење. Представљамо дијаграм топлотног система са уносом топлотне енергије у бунар закопан у доломиту.

Дизајн топлотних пумпи има много заједничког. Традиционалне компоненте: 1 - компресор; 2 - кондензатор; 3 - испаривач; 4 - ТРВ, тј. термостатски вентил

Испаривач система разматраног у примеру повезан је са бунаром који апсорбује енергију тла.

Специфичности дизајна топлотне пумпе за систем подног грејања представљене су у фотогалерији:

Изводљивост употребе ТН

Топлотне пумпе - топлотне пумпе, које одводе топлоту из околине, долазе у различитим типовима. Све зависи од врсте средине која се користи као извор топлоте и врсте расхладне течности која се користи.

Сходно томе, разликују се следеће врсте ТН:

• ваздух-ваздух;
• вода-ваздух;
• вода-вода;
• земља-вода.

Прве две врсте пумпи се користе у системима ваздушног грејања, а друга два типа се користе у системима са течним расхладним средством.

Вертикална верзија топлотне пумпе је најефикаснија у добијању енергије из земље, али је и најскупља

Најпрофитабилније са економске тачке гледишта биће коришћење термичког пумпа вода-вода. Ову опцију је препоручљиво користити ако у близини куће постоји резервоар који се не смрзава у који се постављају цеви за довод топлоте.

Топлотна пумпа вам омогућава да добијете 30 В топлоте са 1 м цевовода.У зависности од површине приватног домаћинства и енергетских потреба, потребно је поставити одговарајући број цеви.

Ваздушне пумпе неће заменити традиционално грејање у регионима са оштром климом. Што се тиче топлоте извучене из земље, ово је веома скуп пројекат. Користе хоризонтални геотермални теренски уређај, вертикално и кластер бушење.

Код хоризонталне опције потребно је изградити геотермално поље до дубине веће од нивоа смрзавања. Ово је око 1,5-2 м. Површина таквог поља је импресивна - од 200 м².

ХП су у стању да замене конвенционално гориво у систему грејања, обезбеђујући потпуну енергетску независност сеоске куће

За имплементацију вертикалног и кластер пројекта биће потребно бушење до значајне дубине помоћу опреме за бушење.

Ово је веома скупа услуга. Опрема ове врсте топлотне пумпе је препоручљива за власнике викендица који не размишљају о трошковима рада. Грејање које користи топлоту из утробе земље може у потпуности да замени чврсто гориво или гас.

Геотермално грејање се најбоље користи у тандему са уређајем за „топли под” на бази воде. Омогућава вам да добијете најоптималнији резултат.

Значајни недостаци укључују дугу дужину цевовода за сакупљање топлоте, скупе радове на ископавању за инсталирање система и потребу за великом површином за развој геотермалног поља.

Тип #3 - соларна енергија

Соларна енергија коју емитује светиљка током целе године може, чак иу тешким мразима, постати алтернативна метода за грејање сеоског дома. Важно је научити како га правилно саставити и користити у систему грејања.

За прикупљање и конверзију соларне енергије користе се соларни панели на бази фотоелектричних претварача и колектора, који представљају систем цеви испуњених расхладном течношћу.

Соларне инсталације имају високу ефикасност. Многи опрезни власници самостално опремају своје домове таквим системима.

Основна разлика између ових претварача је у томе што батерије генеришу струју, која се може користити за електрично грејање сеоске куће. Колектори се користе у системима грејања воде и ваздуха. Најефикаснија опција је уградња система топлог пода у просторијама.

Мишљење да сунце није у стању да се носи са загревањем куће је тачно само у случају погрешне инсталације и погрешних прорачуна потребне енергије и топлоте. Оптимално одабрана соларна инсталација је сасвим способна да обезбеди аутономно грејање.

Друго питање је да ће то захтевати улагање новца у набавку опреме, њену уградњу и интеграцију у постојећи систем грејања.

Соларни систем заснован на фотонапонским претварачима апсорбује сунчеву енергију, а силицијумске фотоћелије је одмах претварају у једносмерну електричну струју. 1м² Инсталација је способна да произведе 120 В.

Поред панела који хватају сунчево зрачење и конвертују га, за соларни систем грејања биће потребно да уградите контролер пуњења, ДЦ-АЦ конвертор и да водите рачуна о безбедности – уградите осигураче.

Пре него што одлучите да инсталирате соларне инсталације, морате разумети њихову структуру и принцип рада.

Предност панела је могућност повезивања батерија које складиште вишак енергије која се може користити ноћу. Значајан недостатак при коришћењу соларних батерија је што су најефикасније у јужним регионима. У оштрим климатским условима, није економски изводљиво инсталирати их за употребу као главни тип грејања.

Соларне инсталације опремљене цевним системом су погодније за регионе са хладним зимама и температурама испод нуле.У зависности од структуре панела и материјала, разликују се вакуумски колектори, равни колектори и концентратори.

Најскупљи међу њима су они са вакумским цевима. Али они су најефикаснији у било које доба године и по сваком времену, јер могу да апсорбују широк спектар сунчевог зрачења. Још једна предност је што вакуумски панели успешно раде на температурама до -35 °Ц.

Можете сами инсталирати соларне колекторе, без коришћења услуга специјализованих за ово. Ова врста посла ће захтевати помоћника, али ће уштедети породични буџет.

Принцип рада колектора је да хвата сунчево зрачење које се у вакуумским цевима претвара у топлоту. Затим се преноси у расхладну течност, која га испоручује у резервоар за размену топлоте. Затим расхладна течност улази у систем грејања.

Детаљније смо прегледали најбоље дизајне за соларно грејање код куће наш други чланак.

Тип #4 - биолошки чисто гориво

Један од ефикасних и приступачних начина загревања сеоске куће је котао који ради на биолошки чистом гориву.

Ова врста алтернативног грејања за свој рад користи индустријски отпад - љуске усева, дрвну сечку, пиљевину и друге нуспроизводе дрвопрерађивачке индустрије.

Постоји много котлова који раде на пелет. Могуће је аутоматизовати процес снабдевања горивом тако да се све дешава без учешћа власника

Од разних отпадака се праве густе збијене мале грануле - пелете, које се сагоревају у котловима. У поређењу са конвенционалним огревним дрветом, ово гориво гори дуже и производи више топлоте.

Велики густи брикети се праве и од разних врста биљног отпада.Такво компримовано гориво вам омогућава да добијете 2-4 пута више топлотне енергије. Његова калоријска вредност је до 5,0 кВх/кг.

Пелети су, за разлику од брикета, знатно мањих димензија. Користе се у аутоматизованом систему грејања. Брикети су ефикаснији, али су веће величине.

Биогас се може користити за гасни котао. Лако се добија процесом труљења органског отпада. Да бисте то урадили, мораћете да направите довољно велики резервоар, ставите отпад у њега и обезбедите инсталацију за његово мешање.

Под утицајем ваздуха и бактерија доћи ће до процеса пропадања и ослобађања гаса. Потребно је поставити цевовод за испуштање отпадног материјала. Такође, да бисте сакупили гас у посебним резервоарима, пречистили га и преместили у систем грејања, потребно је да користите одговарајуће уређаје.

Еколошки прихватљив начин грејања који користи алтернативни извор топлоте - водонични котао.

Његов рад се заснива на интеракцији молекула водоника са кисеоником, при чему се ослобађа огромна количина топлоте. Ова врста грејања захтева поштовање радних и сигурносних прописа.

Принцип рада водоничног котла заснива се на хемијском цепању воде на водоник и кисеоник, што резултира ослобађањем велике количине топлоте и без штетних материја. Али морате се придржавати сигурносних правила

Главни недостатак је висока цена фабричке опреме. Излаз из ове ситуације је да сами опремите систем грејања водоником.

За његов рад биће вам потребна стална веза са изворима струје и воде, горионик водоника, генератор водоника, катализатори и сам котао.Топлота добијена као резултат хемијске реакције улази у измењивач топлоте, а обична вода се користи као отпад.

Да бисте сазнали више о биогоривима, препоручујемо вам да прочитате наше друге чланке на ову тему:

• Биогас постројење уради сам за приватну кућу: препоруке за уређај и пример уређења домаћег производа
• Како добити биогас из стајњака: технологија и дизајн производног погона
• Котао за грејање на водоник: уређај + принцип рада + критеријуми избора
• Како направити генератор водоника за свој дом својим рукама: практични савети за производњу и уградњу

Како уштедети новац на имплементацији „зелене енергије“?

Анализирајући финансијску компоненту алтернативних врста грејања, може се доћи до разочаравајућег закључка - у почетној фази ће бити потребна значајна средства.

После 3-7 година, у зависности од изабраног начина грејања, значајне уштеде ће постати приметне захваљујући енергетски независном систему.

Профитабилно је и згодно користити комбиноване изворе алтернативног грејања. Да бисте то урадили, можете одабрати најоптималнију комбинацију за свој дом.

Можете уштедети новац коришћењем и инсталирањем алтернативних јединица за производњу топлоте. Многи кућни мајстори су веома ентузијастични у стварању сопствених аналога фабрички направљеним уређајима за алтернативну конверзију енергије.

Дакле, прилично је једноставно и јефтино саставити соларну инсталацију из црева, која ће служити као додатни извор загревања воде.

Мале ветрењаче се успешно склапају код куће користећи импровизоване материјале.Такође, начитани пољопривредници који живе у руралним подручјима граде постројења за претварање биолошког отпада биљног и животињског порекла у биогас.

Домаћи ветрогенератори су прилично функционални. Али да бисте их саставили, мораћете да направите прелиминарне прорачуне, купите потрошни материјал и потрошите своје време

У будућности се користи за потребе фарме. У зависности од величине резервоара за дигестију отпада и површине приватне куће, могуће је у потпуности обезбедити фарму биогасом како би се задовољиле све потребе.

Закључци и користан видео на тему

Видео о комбиновању алтернативних извора за производњу електричне енергије у малој сеоској кући:

Видео о изради генератора ветра сопственим рукама ће вам помоћи да лако разумете принципе уређаја:

Кратак видео о коришћењу топлотне пумпе:

Видео снимак о добијању биогаса:

Сасвим је могуће напустити традиционалне изворе грејања. Да бисте то урадили, морате пажљиво одабрати алтернативу или комбиновати неколико, на основу карактеристика подручја, подручја ваше сеоске куће и локалног подручја.

Енергија сунца, земље, ветра, рециклажа кућног отпада биљног и животињског порекла сасвим су способни да постану достојна замена за гас, угаљ, огревно дрво и плаћену струју.

Да ли користите неки од алтернативних извора енергије за кућне потребе? Поделите колико вас је коштало састављање инсталације и колико брзо се исплатило.

Или је можда неко кога познајете опремио своју сеоску кућу користећи обновљиве изворе? Коришћење соларног панела или топлотне пумпе као независног извора топлоте, топле воде и струје?

Реците нам о овом искуству у коментарима испод чланка - јасан пример ће бити користан власницима кућа који још увек сумњају у реалност алтернативне енергије.