Alternative kilder til opvarmning til et landsted: en sammenlignende gennemgang af økosystemer
En af hovedudgifterne på familiebudgettet er at betale for offentlig opvarmning eller købe brændsel til at opvarme huset.Enhver fornuftig ejer tænker sikkert på reelle og effektive måder at reducere disse omkostninger på. Men de kan bogstaveligt talt reduceres til et minimum ved hjælp af alternative energikilder. Hvad er de, og hvordan bruges de? Enig, det er værd at finde ud af.
Du lærer alt om, hvordan man arrangerer alternativ opvarmning til et privat hjem fra artiklen, vi præsenterede. Med vores hjælp kan du nemt beslutte dig for den mest passende løsning for dig. En detaljeret beskrivelse af driftsprincipperne for "grøn energi"-ordninger vil give mulighed for at beslutte, hvilken teknologisk metode der er bedst at bruge til at generere varme.
Artiklen beskriver i detaljer typerne af gratis energikilder og giver metoder til at generere varme til brug i hverdagen. For at hjælpe uafhængige hjemmehåndværkere og nidkære ejere af landejendomme medfølger fotosamlinger, diagrammer og meget nyttige videoinstruktioner.
Artiklens indhold:
Fordele og ulemper ved alternativ energi
Traditionelle varmekilder, brugt til opvarmning i mange år, kan opgives. Hvor overraskende det end kan virke, er det ganske ægte. Mange ivrige modstandere hævder, at det er umuligt at erstatte naturressourcer med miljøvenlige analoger.
Alternativet er solens energi, vindens kraft, varmen gemt i jordens indre, affald fra produktion og menneskelig aktivitet. Sådanne muligheder er relevante i den moderne verden i betragtning af den generelle forurening af miljøet.
En anden væsentlig fordel er håndgribelige besparelser ved brug af miljøkilder til spontant vedvarende energi. Ved første øjekast ser det ud til, at dette er urimeligt dyrt og næppe vil betale sig.
Efter at have forstået funktionerne ved hver metode mere detaljeret, kan du se, at øko-projektet betaler sig i løbet af 4-7 år, og så er der kun de nuværende omkostninger ved at holde de brugte mekanismer i funktion.
Muligheden for fuldt ud at erstatte konventionelt brændstof med et alternativt er blevet bevist af mere end ét reelt eksempel. Husejere over hele verden henvender sig til grønne opvarmningsmuligheder. I vores land beslutter kun få at radikalt ændre deres sædvanlige brændstof, som bliver dyrere hvert år.
Det største problem med at bruge miljøvenligt brændstof er betydelige investeringer i den indledende fase. Når alt kommer til alt, skal du først i detaljer beregne mængden af energi, der kræves til et bestemt hus eller sommerhus. Find derefter ud af, hvilken type øko-ressourcer, der er mest gavnlige i et bestemt område.
Derefter skal du udarbejde en plan for placeringen af energigenererende udstyr, købe alt, hvad du har brug for, og installere det.
Hvis alle disse spørgsmål behandles af relevante specialister, vil de endelige omkostninger ved øko-opvarmning være meget høje. For at spare penge kan du prøve at gøre det selv.
For at gøre dette bliver du nødt til at fordybe dig i emnet alternative energikilder for at nægte at tiltrække hjælp udefra. I dette tilfælde vil omkostningerne ved projektet være flere gange billigere.
Det er den anden mulighed, som mange ejere af private huse vælger. Deres praksis viser, at det er meget muligt at blive energiuafhængig. Du kan helt eller delvist erstatte traditionelt brændstof - det hele afhænger af husstandens størrelse, økonomiske muligheder i den indledende fase og den valgte opvarmningsmulighed.
Omfanget af "grøn energi" vil blive demonstreret ved et fotoudvalg:
Typer af vedvarende kilder til opvarmning
For at opvarme et hus kan du med succes bruge energien fra vind, sol og jord. Og også biobrændstoffer. Lad os se nærmere på, hvordan man præcist gør dette, og hvad der kræves til dette.
Visning #1 - vindstyrke
Vindenergi kan med stor succes bruges som en alternativ kilde til opvarmning af et landsted. Denne ressource kan ikke udtømmes. Det har en tendens til at forny sig selv. For at udnytte vindens kraft skal du bruge en speciel enhed kaldet en vindmølle.
Princippet om at bruge vindenergi
For at konvertere vindkraft til en alternativ opvarmningskilde, vil en vindgenerator være påkrævet. De er lodrette og vandrette afhængigt af rotationsaksen. Der er mange producenter, der tilbyder deres modeller til kunder.
Omkostningerne afhænger af materialet, størrelsen af selve installationen og strøm. Du kan også bygge en vindgenerator på egen hånd ved hjælp af tilgængelige materialer.
Enhver vindmølle består af følgende komponenter:
- klinger;
- master;
- vejrhane til at fange vindens retning;
- generator;
- controller;
- batterier;
- inverter
Driftsprincippet for et vindkraftværk er baseret på, at vindens kraft roterer vindmøllens vinger. Bladene fastgjort til masten er højt over jorden. Jo højere, jo højere ydeevne. Så for at levere et hus er en højde på 25 m tilstrækkelig.
De roterende blade driver generatorrotoren. Det begynder at producere trefaset vekselstrøm, hvilket kræver yderligere modifikation. Denne strøm løber til regulatoren, hvor den omdannes til jævnstrøm. Den bruges til at oplade batterier.
Efter passage gennem batterierne udlignes strømmen og tilføres vekselretteren, hvor den omdannes til enfaset vekselstrøm med en frekvens på 50 Hz og en spænding på 220 Volt. Nu kan den bruges til husholdningsbehov i et elektrisk varmesystem.
Funktioner ved placeringen af vindmøller
Vindmøller er i stand til at fungere under visse forhold. For det første er en vindgenerator en ret voluminøs struktur, der kræver et imponerende område til enheden. Et lille apparat er ikke i stand til at dække energibehovet.
Dens højde skal være mindst 10 m højere end omgivende huse, træer og andre bygninger, og elledninger og andre genstande bør placeres 100 m fra vindmøllen. Dette krav er ikke altid muligt - ikke alle ejere af private huse har personlige grunde med tilstrækkeligt areal.
For det andet er det godt, når det pågældende område har et godt vindpotentiale - en højland eller steppezone. For at starte generatoren skal du bruge en vindhastighed på 2 m/s.
Mange modeller af vindsystemer designet til brug af private husholdninger er i stand til fuldt ud at dække elbehovet.
En vindmølle på 1,5 kW kan således generere 100-200 kW time om måneden afhængig af årstiden. Hvis mastens højde øges, fordobles produktiviteten.
Men dette vil kræve ekstra omkostninger til installation og forbrugsvarer. Levetiden for vindkraftværker er i gennemsnit 20 år.
Vi har også på vores hjemmeside andre materialer om design, typer af vindgeneratorer, beregninger og gør-det-selv fremstilling og installation.
Vi inviterer dig til at gøre dig bekendt med dem:
- Kinetisk vindgenerator: enhed, driftsprincip, anvendelse
- Vindgenerator til et privat hjem: typer og funktioner af enheder, finesser af valg, tilbagebetalingsberegninger + bedste tilbud
- Sådan beregnes en vindgenerator: formler + praktisk eksempel på beregning
- Gør-det-selv vindgenerator fra en vaskemaskine: instruktioner til montering af en vindmølle
- Sådan bygger du vinger til en vindgenerator med dine egne hænder: eksempler på selvfremstillede vindmøllevinger
Type #2 - Jordenergi
Et af de alternative varmesystemer er jordvarme. Det er baseret på brugen af Jordens energi. Dette er varmen fra jorden, grundvandet og den omgivende luft, omdannet af varmepumper (HP). Det er vigtigt, at temperaturen på mediet, der anvendes af installationen, er over nul.
Design og princip for drift af en varmepumpe
For at drive et geotermisk system er der brug for elektricitet til at overføre den resulterende varme. En varmepumpe, der bruger 1 kW, producerer fra 2 til 6 kW varme.
Hovedprincippet i driften af en varmepumpe er at opsamle varme, omdanne den og videre overføre den til varmekredsen. Dette er realiseret takket være designet af selve enheden.
HP består af 3 lukkede kredsløb involveret i processen med at opnå varme til opvarmning af et privat hus:
- ekstern - designet til at opsamle varme fra kilder. Frostvæske eller saltvandsopløsning cirkulerer langs kredsløbet;
- intern - fyldt med kølemiddel, ofte freon;
- varmekredsløb fyldt med kølevæske.
Freonen, der fylder det indre kredsløb, opvarmes af varmen, der kommer fra det eksterne kredsløb. Med et lavt kogepunkt bliver det til gas i den første varmeveksler - fordamperen.
Derefter kommer den ind i kompressoren, hvor den komprimeres, som et resultat af, at der frigives meget varme, og selve gassens temperatur stiger mange gange - op til 65 grader.
Dernæst kommer gasformig freon ind i den næste varmeveksler, kaldet en kondensator, hvor den forlader sin varme. Freon, efter at have skilt sig af med det meste af varmen, kommer under tryk til aflastningsventilen. Her falder trykket kraftigt, kølemidlet afkøles og efter at have antaget en flydende tilstand kommer det igen ind i fordamperen.
Den varme, som freonen efterlader i kondensatoren, opvarmer væsken, der cirkulerer i boligens varmesystem. Hvis dette system inkluderer gulvvarme, er det muligt at opnå den mest effektive opvarmning til minimale omkostninger.
Det er nemt at lave den enkleste version af en varmepumpe med dine egne hænder. Dette vil kræve stort set uønskede dele, billigt indkøbt udstyr og selvfølgelig tålmodighed. Vi præsenterer et diagram over et termisk system med varmeenergiindtag i en brønd begravet i dolomit.
Fordamperen af det system, der betragtes i eksemplet, er forbundet med en brønd, der absorberer jordenergi.
Specifikationerne for varmepumpedesignet til et gulvvarmesystem er præsenteret i fotogalleriet:
Mulighed for at bruge TN
Varmepumper – varmepumper, som fjerner varme fra miljøet, findes i forskellige typer. Det hele afhænger af den type miljø, der bruges som en kilde til varmeindtag, og den type kølevæske, der anvendes.
Følgelig skelnes der mellem følgende typer TN:
- luft-til-luft;
- vand-luft;
- vand-vand;
- jord-vand.
De to første typer pumper anvendes i luftvarmeanlæg, og de to andre typer anvendes i systemer med flydende kølevæske.
Den mest rentable fra et økonomisk synspunkt vil være brugen af termisk vand-til-vand pumpe. Denne mulighed er tilrådelig at bruge, hvis der er et frostfrit reservoir i nærheden af huset, hvori rørene til varmeindtag er lagt.
Varmepumpen giver dig mulighed for at modtage 30 W varme fra 1 m rørledning.Afhængigt af området for den private husholdning og energibehov, skal det passende antal rør lægges.
Luftpumper vil ikke erstatte traditionel opvarmning i regioner med barske klimaer. Hvad angår varme trukket fra jorden, er dette et meget dyrt projekt. De bruger en horisontal geotermisk feltanordning, lodret og klyngeboring.
Med den vandrette mulighed er det nødvendigt at bygge et geotermisk felt til en dybde, der er større end fryseniveauet. Dette er omkring 1,5-2 m. Arealet af et sådant felt er imponerende - fra 200 m2.
For at implementere et vertikalt og klyngeprojekt vil det være nødvendigt at bore til en betydelig dybde ved hjælp af borerigge.
Dette er en meget dyr service. Udstyr af denne type varmepumpe er tilrådeligt for sommerhusejere, der ikke tænker på omkostningerne ved arbejdet. Opvarmning, der bruger varme fra jordens indre, kan fuldstændig erstatte fast brændsel eller gas.
Jordvarme bruges bedst sammen med en vandbaseret "varmt gulv" enhed. Det giver dig mulighed for at få det mest optimale resultat.
Væsentlige ulemper omfatter den lange længde af varmeopsamlingsrørledningen, dyre gravearbejder for at installere systemet og behovet for et stort område til at udvikle et geotermisk felt.
Type #3 - solenergi
Solenergi, der udsendes af armaturet hele året rundt, kan, selv i hård frost, blive en alternativ metode til opvarmning af et landsted. Det er vigtigt at lære at montere det korrekt og bruge det i varmesystemet.
Til opsamling og omdannelse af solenergi bruges solpaneler med fotoelektriske omformere og solfangere, som er et system af rør fyldt med kølevæske.
Den grundlæggende forskel mellem disse omformere er, at batterierne genererer strøm, som kan bruges til elektrisk opvarmning af et landsted. Solfangere bruges i vand- og luftvarmeanlæg. Den mest effektive mulighed er at installere et opvarmet gulvsystem i lokalerne.
Den opfattelse, at solen ikke er i stand til at klare opvarmningen af et hus, er kun sand i tilfælde af forkert installation og fejlagtige beregninger af mængden af energi og varme, der kræves. En optimalt valgt solcelleinstallation er ganske i stand til at give autonom opvarmning.
Et andet spørgsmål er, at dette vil kræve, at der investeres penge i indkøb af udstyr, dets installation og integration i det eksisterende varmesystem.
Et solcelleanlæg baseret på fotovoltaiske omformere absorberer solenergi, og siliciumfotoceller omdanner den straks til elektrisk jævnstrøm. 1m2 Installationen er i stand til at producere 120 W.
Ud over paneler, der fanger solstråling og konverterer den, skal du til et solvarmeanlæg installere en laderegulator, en DC-AC-konverter og sørge for sikkerheden - installer sikringer.
Fordelen ved panelerne er muligheden for at tilslutte batterier, der lagrer overskydende energi, der kan bruges om natten. En væsentlig ulempe ved brug af solcellebatterier er, at de er mest effektive i de sydlige egne. I barske klimaer er det ikke økonomisk muligt at installere dem til brug som hovedopvarmningstype.
Solcelleanlæg udstyret med et rørsystem er mere velegnede til regioner med kolde vintre og minusgrader.Afhængig af panelets struktur og materialer findes der vakuumsamlere, flade solfangere og koncentratorer.
De dyreste blandt dem er dem med vakuumrør. Men de er de mest effektive på ethvert tidspunkt af året og i ethvert vejr, fordi de kan absorbere en bred vifte af solstråling. En anden fordel er, at vakuumpaneler fungerer med succes ved temperaturer så lave som -35 °C.
Funktionsprincippet for solfangeren er, at den fanger solstråling, som omdannes til varme i vakuumrør. Det overføres derefter til kølevæsken, som leverer det til varmevekslertanken. Kølevæsken kommer derefter ind i varmesystemet.
Vi har gennemgået de bedste designs til solvarme i hjemmet mere detaljeret i vores anden artikel.
Type #4 - biologisk rent brændstof
En af de effektive og overkommelige måder at opvarme et landhus på er en kedel, der kører på biologisk rent brændstof.
Denne type alternativ opvarmning bruger industriaffald til driften - afgrødeskaller, træflis, savsmuld og andre biprodukter fra træforarbejdningsindustrien.
Af forskelligt affald fremstilles tætte komprimerede små granulater - pellets, som brændes i kedler. Sammenlignet med konventionelt brænde brænder dette brændsel længere og producerer mere varme.
Store tætte briketter fremstilles også af forskellige typer planteaffald.Sådant komprimeret brændstof giver dig mulighed for at opnå 2-4 gange mere termisk energi. Dens brændværdi er op til 5,0 kWh/kg.
Biogas kan bruges til et gasfyr. Det er nemt at få gennem processen med rådnende organisk affald. For at gøre dette skal du bygge en tilstrækkelig stor tank, placere affald i den og sørge for en installation til at blande det.
Under påvirkning af luft og bakterier vil processen med henfald og gasfrigivelse forekomme. Det er nødvendigt at installere en rørledning til udledning af affaldsmateriale. Også for at samle gas i specielle tanke, rense den og flytte den ind i varmesystemet, skal du bruge passende enheder.
En miljøvenlig opvarmningsmetode, der bruger en alternativ varmekilde - en brintkedel.
Dens drift er baseret på interaktionen af brintmolekyler med oxygen, hvorunder en enorm mængde varme frigives. Denne type opvarmning kræver overholdelse af drifts- og sikkerhedsforskrifter.
Den største ulempe er de høje omkostninger ved fabriksudstyr. Vejen ud af denne situation er at udstyre et brintvarmesystem på egen hånd.
For dens drift har du brug for en konstant forbindelse til kilder til elektricitet og vand, en brintbrænder, en brintgenerator, katalysatorer og selve kedlen.Varmen opnået som følge af den kemiske reaktion kommer ind i varmeveksleren, og almindeligt vand bruges som affald.
For at lære mere om biobrændstoffer, anbefaler vi, at du læser vores andre artikler om dette emne:
- Gør-det-selv biogasanlæg til et privat hjem: anbefalinger til enheden og et eksempel på at arrangere et hjemmelavet produkt
- Sådan får du biogas fra gylle: teknologi og design af et produktionsanlæg
- Brintvarmekedel: enhed + driftsprincip + udvælgelseskriterier
- Sådan laver du en brintgenerator til dit hjem med dine egne hænder: praktiske tips til fremstilling og installation
Hvordan sparer man penge på implementeringen af "grøn energi"?
Efter at have analyseret den økonomiske komponent af alternative typer opvarmning kan man komme til en skuffende konklusion - betydelige midler vil være nødvendige i den indledende fase.
Efter 3-7 år, afhængigt af den valgte opvarmningsmetode, vil betydelige besparelser blive mærkbare takket være det energiuafhængige system.
Du kan spare penge ved at bruge og installere alternative varmegeneratorer. Mange hjemmehåndværkere er meget begejstrede for at skabe deres egne analoger til fabriksfremstillede alternative energikonverteringsenheder.
Så det er ret enkelt og billigt at samle en solcelleinstallation fra en slange, som vil tjene som en ekstra kilde til vandopvarmning.
Små vindmøller samles med succes hjemme ved hjælp af improviserede materialer.Også belæste landmænd, der bor i landdistrikter, bygger anlæg til at omdanne biologisk affald af vegetabilsk og animalsk oprindelse til biogas.
I fremtiden bruges den til gårdens behov. Afhængigt af størrelsen på affaldsbeholderen og arealet af et privat hus, er det muligt helt at forsyne gården med biogas for at tilfredsstille alle behov.
Konklusioner og nyttig video om emnet
Video om at kombinere alternative kilder til at generere elektricitet i et lille landsted:
En video om at lave en vindgenerator med dine egne hænder hjælper dig med nemt at forstå enhedens principper:
En kort video om brug af varmepumpe:
Videoklip om at få biogas:
Det er ganske muligt at opgive traditionelle varmekilder. For at gøre dette skal du omhyggeligt vælge et alternativ eller kombinere flere, baseret på områdets egenskaber, området af dit landsted og lokalområdet.
Solens, jordens, vindkraftens energi, genbrug af husholdningsaffald af vegetabilsk og animalsk oprindelse er ganske i stand til at blive en værdig erstatning for gas, kul, brænde og betalt elektricitet.
Bruger du en af de alternative energikilder til hjemmeformål? Del, hvor meget det kostede dig at samle installationen, og hvor hurtigt det betalte sig selv.
Eller måske en, du kender, har udstyret deres landsted ved hjælp af vedvarende kilder? Bruger du et solcelleanlæg eller en varmepumpe som selvstændig kilde til varme, varmt vand og el?
Fortæl os om denne oplevelse i kommentarerne under artiklen - et klart eksempel vil være nyttigt for husejere, der stadig tvivler på realiteterne af alternativ energi.
Af de fremlagte alternative energikilder afviser jeg øjeblikkeligt vindmøller. Kun nogle oligarker, der har nok jord, kan bygge dem på deres ejendom. Jeg hørte, at man i Fjernøsten kan få et stykke jord gratis. Stor, jeg kan ikke huske præcis hvor meget, lader det til, 1 GA. Det er muligt at installere et vindmølleanlæg i et sådant område, og ikke her i syd, hvor hver hundrede kvadratmeter jord er guld værd. Det sker, at huset og alle udhusene står på tre hektar. Hvor skal man placere vindmøller i sådanne områder?
Vindmøller tiltaler mig personligt som en måde at generere energi på. Fuldstændig stilhed sker meget sjældent; der er altid en svag vind, på ethvert tidspunkt af året, dag eller nat. Derfor mener jeg, at vindmøller er bedre og mere praktiske end solpaneler. Men en almindelig privat ejer kan ikke installere sådan noget - der kræves for meget jord og afhænger af geolokationen. Nu, hvis flere ejere af nabogrunde flikker ind... men naboerne mangler stadig at blive overtalt.
Jeg er enig, næsten alt kan afvises på én gang. Interessant at overveje solpaneler, men jeg ville bruge dem til elektricitet.
Hvis jeg havde mit eget hus, så ville jeg helt sikkert bygge det med en simpel russisk komfur som en alternativ opvarmningskilde.Alt andet kan løbe tør, men du kan altid finde brænde.
Alt dette er nonsens. Vindmøller er ikke kun afhængige af vinden, men de skaber også lavfrekvent støj, når de opererer fra vingerne. Du vil med garanti få problemer med dine naboer. Solpaneler fungerer kun om dagen, når der ikke er behov for lys så meget som om natten; batterier med et opbevaringssystem er ikke omkostningseffektive. En varmepumpe forbruger strøm og er ineffektiv. Den mest normale mulighed er solfangere, men der er stadig masser af problemer der.
Alt dette er ikke nonsens. Som altid får nye ting ikke umiddelbart udbredt brug. Der er en opfindelse (RF patent nr. 2301941 fra 2007). Du kan få en beskrivelse hos CSTI. Den bruger lavkvalitets jordvarme uden brug af varmepumper. Hvis det bruges i kombination med en drivhuseffekt, for eksempel med en Trombe-væg, kan du få et godt resultat. Du kan også bruge sommerens energiindhold om vinteren ved elektrolyse. Akkumulerer brint og ilt under nedbrydningen af vand og brænder det om vinteren. Der er allerede eksempler. Men du skal have sikkert udstyr. En dag bliver det. I dag er det kun DIY-entusiaster, der skaber noget. Men lad os huske. Engang lavede og solgte man klemmer, seler til heste, vognhjul osv. overalt – nu overalt til biler. Men du bør altid have en komfur (ved din dacha), især i nordvest.