Альтернативне опалення будинку види, особливості установки і експлуатації в приватних будинках

Альтернативне опалення приватного будинку

До альтернативного опалення будинку відносять всі можливі варіанти, які не були використані 20? 30 років тому. Сюди можна віднести геотермальні джерела тепла, біопаливо, плівкові теплі підлоги, інфрачервоні обігрівачі. У нашій статті ми розглянемо мінімально витратні джерела опалення. Наведемо деякі джерела опалення, за які не потрібно платити гроші комунальним службам. Іноді з допоміжних джерел береться деяка частина теплової енергії.

Енергія вітру

Людство вже багато років використовує енергію вітру. Вітряки і зараз у багатьох країнах служать людині. Але зараз енергію вітру в основному використовують для отримання електроенергії. Такий вид енергії екологічно чистий і нешкідливий для навколишнього середовища.

Вітер, потрапляючи на лопаті турбіни, обертає її і при цьому виробляється енергія. Ефективність енергії (ККД) не перевищує 59%. Ще 1920 році вчений Бец отримав це значення. З того часу це значення називається «межа Беца». Таким чином, якщо дізнатися ККД перетворення, можна визначити необхідну потужність електростанції.

Відмінні риси вітряних генераторів

Установки розрізняються залежно від технічних характеристик вітродвигуна:

• число лопатей;
• розташування осі обертання;
• крок гвинта;
• матеріал елементів.

Вітряні генератори бувають з вертикальною і горизонтальною віссю обертання.

Пропелерна конструкція з горизонтальною віссю може бути з однією або декількома лопатями. Такі вітряні установки найбільш поширені, так як у них найбільший ККД.

Конструкції з вертикальною віссю поділяють на ортогональні і креслень (ротор Дарині і Савоніуса).

• Ротор Дарині - ортогональна конструкція, у якій аеродинамічні лопаті розташовуються симетрично один одному і кріпляться вони на радіальних балках. Даний варіант вітродвигуна досить складний за рахунок аеродинамічній конструкції лопатей.
• Ротор Савоніуса - конструкції вітродвигуна карусельного типу з двома лопатями, які утворюють форму синусоїди. У таких конструкцій коефіцієнт корисної дії не високий (не більше 15%). Але якщо лопаті у напрямку хвилі ставити не горизонтально, а вертикально та зробити конструкцію багатоярусної з кутовим зміщенням пар лопатей відносно один одного, тоді можна збільшити ККД практично вдвічі.

Переваги та недоліки вітряних електростанцій

Головна перевага «вітряків» в тому, що людина отримує можливість відтворювати практично безкоштовну електроенергію. не враховуючи невеликих витрат на спорудження.

Для того, щоб вітряна установка працювала ефективно потрібні постійні вітрові потоки. а це залежить тільки від природи. Технічним недоліком є ​​низька якість електрики, тому систему необхідно доповнювати допоміжними модулями (зарядні пристрої, акумуляторами, стабілізаторами та ін.).

У горизонтально-осьових установок досить високий ККД, але для стабільної роботи необхідний контролер напрямки вітрового потоку і пристосування, які захищають від ураганних вітрів.

Вертикально-осьові установки мають невеликий ККД, але вони досить компактні і стійкі під час сильних вітрів. Працюють без механізму, який дозволяє стежити за напрямком вітру і практично безшумні.

теплові насоси

Теплові насоси забезпечують обігрів будинку, гаряче водопостачання, кондиціонування. Така система працює завдяки запозиченню енергії від навколишнього середовища. Безкоштовно можна акумулювати тепло з землі, повітря і води. Працюючи від електромережі, теплові насоси розподіляють витрачену енергію відчутно продуктивніше, ніж електричні, твердопаливні або газові котли. При витраті 1 кВт електроенергії, отримуємо 4 кВт тепла. Отже, з навколишнього середовища отримуємо безкоштовно 3 кВт тепла. Такі системи коштують більше, ніж газові, твердопаливні або електричні котли, але за рахунок безкоштовної природної енергії теплової котел окупається за пару років. Енергетична продуктивність теплових насосів безпосередньо залежить від температури джерела низько потенційного тепла. Таким чином, чим вона вища, то більше економія.

Основи роботи теплових насосів

1. Теплоносій рухається по трубопроводу, який прокладений, припустимо, в землю, прогрівається на 3? 4 градуси. Потім він проходить через тепловий насос і теплообмінник і передає тепло, яке накопичується в навколишньому середовищі, у внутрішній контур.
2. Внутрішній контур заповнений хладогеном. Ця речовина має досить низькою температурою кипіння. Хладоген проходить через випарник і переходить з рідкого стану в газоподібний. Це відбувається в умовах низького тиску і температури.
3. У компресорі відбувається стиснення газоподібного холодоагенту і підвищення температури
4. Далі гарячий газ проникає в конденсатор, де відбувається теплообмін між газом і теплоносієм. У опалювальну систему хладоген передає власний тепло, охолоджується, і знову стає рідиною. Після цього в опалювальні прилади потрапляє нагріта рідина.
5. Коли хладоген проходить через редукційний клапан - знижується тиск. Далі хладоген переходить у випарник, і відбувається повторне рух циклу.

Види теплових насосів

Всі теплові насоси працюють за таким же принципом, як і будь-який холодильник, але є відмінності в їх реалізації. За типом теплоносія теплові насоси відрізняються таким чином:

Беручи до уваги всі особливості кожного виду альтернативного опалення, можна прийти до висновку, що при правильних розрахунках і вмілому монтажі можна отримати відмінний варіант обігріву практично з повітря, без витрачання природних ресурсів.