Alternatívne zdroje vykurovania pre vidiecky dom: porovnávací prehľad ekosystémov

Jedným z hlavných výdavkov rodinného rozpočtu je platba za verejné kúrenie alebo nákup paliva na vykurovanie domu.Každý rozumný majiteľ sa asi zamýšľa nad skutočnými a efektívnymi spôsobmi, ako tieto náklady znížiť. Ale pomocou alternatívnych zdrojov energie ich možno znížiť doslova na minimum. Čo sú to a ako sa používajú? Súhlasíte, stojí za to zistiť.

Všetko o tom, ako zariadiť alternatívne vykurovanie pre súkromný dom, sa dozviete z článku, ktorý sme predstavili. S našou pomocou sa môžete ľahko rozhodnúť pre tú najvhodnejšiu možnosť pre vás. Podrobný popis princípov fungovania schém „zelenej energie“ poskytne príležitosť rozhodnúť sa, ktorá technologická metóda je najlepšie použiť na výrobu tepla.

Článok podrobne popisuje typy voľných zdrojov energie a poskytuje spôsoby výroby tepla na použitie v každodennom živote. Na pomoc nezávislým domácim remeselníkom a horlivým majiteľom vidieckych statkov sú zahrnuté zbierky fotografií, schémy a veľmi užitočné videonávody.

Výhody a nevýhody alternatívnej energie

Tradičné zdroje tepla, používané na vykurovanie už mnoho rokov, možno opustiť. Akokoľvek sa to môže zdať prekvapujúce, je to celkom skutočné. Mnohí horliví odporcovia tvrdia, že nie je možné nahradiť prírodné zdroje analógmi šetrnými k životnému prostrediu.

Alternatívou je energia slnka, sila vetra, teplo ukryté v útrobách zeme, odpad z výroby a ľudskej činnosti. Takéto možnosti sú relevantné v modernom svete vzhľadom na všeobecné znečistenie životného prostredia.

Alternatívne zdroje môžu poskytnúť vidieckemu domu elektrickú a tepelnú energiu

Ďalšou významnou výhodou sú citeľné úspory pri využívaní environmentálnych zdrojov spontánne obnoviteľnej energie. Na prvý pohľad sa zdá, že je to neprimerane drahé a je nepravdepodobné, že by sa to oplatilo.

Po podrobnejšom pochopení vlastností každej metódy môžete vidieť, že ekoprojekt sa vyplatí za 4-7 rokov a potom zostanú iba súčasné náklady na udržiavanie používaných mechanizmov v prevádzkyschopnom stave.

Možnosť plnohodnotnej náhrady konvenčného paliva alternatívnym bola preukázaná nejedným reálnym príkladom. Majitelia domov na celom svete sa obracajú na ekologické možnosti vykurovania. U nás sa len málokto odhodlá k radikálnej zmene bežného paliva, ktoré je každým rokom drahšie.

Hlavným problémom používania ekologického paliva sú značné investície v počiatočnej fáze. Koniec koncov, musíte najprv podrobne vypočítať množstvo energie potrebnej pre konkrétny dom alebo chatu. Potom zistite, aký typ ekozdrojov je v konkrétnej oblasti najvýhodnejší.

Ďalej musíte vypracovať plán umiestnenia zariadení na výrobu energie, kúpiť všetko, čo potrebujete, a nainštalovať ho.

Ak sa všetkými týmito otázkami budú zaoberať príslušní špecialisti, potom budú konečné náklady na ekologické vykurovanie veľmi vysoké. Ak chcete ušetriť peniaze, môžete to skúsiť sami.

Aby ste to dosiahli, budete sa musieť ponoriť do témy alternatívnych zdrojov energie, aby ste odmietli prilákať vonkajšiu pomoc. V tomto prípade budú náklady na projekt niekoľkonásobne lacnejšie.

Je to druhá možnosť, ktorú si mnohí majitelia súkromných domov vyberajú. Ich prax dokazuje, že stať sa energeticky nezávislým je celkom možné. Tradičné palivo môžete úplne alebo čiastočne nahradiť - všetko závisí od veľkosti domácnosti, finančných možností v počiatočnej fáze a zvolenej možnosti vykurovania.

Rozsah „zelenej energie“ bude demonštrovaný výberom fotografií:

Druhy obnoviteľných zdrojov na vykurovanie

Na vykurovanie domu môžete úspešne využiť energiu vetra, slnka a zeme. A tiež biopalivá. Pozrime sa bližšie na to, ako presne to urobiť a čo je na to potrebné.

Pohľad #1 - sila vetra

Veterná energia sa dá veľmi úspešne využiť ako alternatívny zdroj na vykurovanie vidieckeho domu. Tento zdroj nemožno vyčerpať. Má tendenciu sa obnovovať. Na využitie sily vetra budete potrebovať špeciálne zariadenie nazývané veterný mlyn.

Princíp využitia veternej energie

Na premenu veternej energie na alternatívny zdroj vykurovania bude potrebný veterný generátor. Sú vertikálne a horizontálne v závislosti od osi otáčania. Existuje veľa výrobcov, ktorí ponúkajú svoje modely zákazníkom.

Veterné elektrárne sa dodávajú s horizontálnou a vertikálnou osou otáčania. Vyšší výkon pre horizontálne orientované

Cena závisí od materiálu, veľkosti samotnej inštalácie a výkonu. Veterný generátor si môžete postaviť aj svojpomocne s použitím dostupných materiálov.

Každá veterná turbína pozostáva z nasledujúcich komponentov:

• čepele;
• stožiare;
• korouhvička na zachytenie smeru vetra;
• generátor;
• ovládač;
• batérie;
• striedač

Princíp činnosti veternej elektrárne je založený na sile vetra otáčajúcej lopatky veternej turbíny. Čepele pripevnené k stožiaru sú vysoko nad zemou. Čím vyšší, tým vyšší výkon. Na zásobovanie jedného domu teda stačí výška 25 m.

Rotujúce lopatky poháňajú rotor generátora. Začína produkovať trojfázový striedavý prúd, ktorý si vyžaduje ďalšiu úpravu. Tento prúd tečie do regulátora, kde sa mení na jednosmerný prúd. Používa sa na nabíjanie batérií.

Po prechode batériami sa prúd vyrovná a privedie do meniča, kde sa premení na jednofázový striedavý prúd s frekvenciou 50 Hz a napätím 220 Voltov. Teraz môže byť použitý pre domáce potreby v elektrickom vykurovacom systéme.

Vlastnosti umiestnenia veterných turbín

Veterné turbíny sú schopné prevádzky za určitých podmienok. Po prvé, veterný generátor je pomerne objemná konštrukcia, ktorá si vyžaduje pôsobivú plochu pre zariadenie. Malý spotrebič nie je schopný pokryť energetické potreby.

Jeho výška by mala byť minimálne o 10 m vyššia ako okolité domy, stromy a iné budovy a elektrické vedenie a iné objekty by mali byť umiestnené 100 m od veternej turbíny. Táto požiadavka nie je vždy realizovateľná - nie všetci majitelia súkromných domov majú osobné pozemky dostatočnej plochy.

Veterné turbíny sú najlepšie umiestnené na kopci, ďaleko od stromov a budov - najmenej 100 metrov

Po druhé, je dobré, keď má daná oblasť dobrý veterný potenciál – pahorkatina alebo stepná zóna. Na spustenie generátora budete potrebovať rýchlosť vetra 2 m/s.

Mnoho modelov veterných systémov určených na použitie v súkromných domácnostiach je schopných plne pokryť potreby elektrickej energie.

Veterný mlyn s výkonom 1,5 kW teda môže generovať 100-200 kWh za mesiac v závislosti od ročného obdobia. Ak sa výška stožiara zvýši, produktivita sa zdvojnásobí.

To si však bude vyžadovať dodatočné náklady na inštaláciu a spotrebný materiál. Životnosť veterných elektrární je v priemere 20 rokov.

Na našej webovej stránke máme aj ďalšie materiály o dizajne, typoch veterných generátorov, výpočtoch a svojpomocnej výrobe a inštalácii.

Pozývame vás, aby ste sa s nimi oboznámili:

• Kinetický veterný generátor: zariadenie, princíp činnosti, použitie
• Veterný generátor pre súkromný dom: typy a vlastnosti jednotiek, jemnosť výberu, výpočty návratnosti + najlepšie ponuky
• Ako vypočítať veterný generátor: vzorce + praktický príklad výpočtu
• Urob si sám veterný generátor z práčky: návod na zostavenie veterného mlyna
• Ako zostaviť lopatky pre veterný generátor vlastnými rukami: príklady lopatiek veternej turbíny vlastnej výroby

Typ #2 - Zemská energia

Jedným z alternatívnych vykurovacích systémov je geotermálny. Je založená na využití energie Zeme. Ide o teplo zeme, podzemnej vody a okolitého vzduchu premieňané tepelnými čerpadlami (TČ). Je dôležité, aby teplota média používaného inštaláciou bola nad nulou.

Konštrukcia a princíp činnosti tepelného čerpadla

Na prevádzku geotermálneho systému je potrebná elektrická energia na prenos výsledného tepla. Tepelné čerpadlo s výkonom 1 kW vyrobí od 2 do 6 kW tepla.

Základným princípom činnosti tepelného čerpadla je zhromažďovať teplo, premieňať ho a ďalej odovzdávať do vykurovacieho okruhu. To je realizované vďaka dizajnu samotného zariadenia.

Najlacnejšou možnosťou je inštalácia tepelného čerpadla vzduch-vzduch. Ak si ho postavíte sami, budete potrebovať minimálne finančné investície

HP pozostáva z 3 uzavretých okruhov zapojených do procesu získavania tepla na vykurovanie súkromného domu:

• vonkajšie - určené na zber tepla zo zdrojov. Nemrznúca zmes alebo soľný roztok cirkuluje pozdĺž okruhu;
• vnútorné - naplnené chladivom, často freónom;
• vykurovací okruh naplnený chladiacou kvapalinou.

Freón vyplňujúci vnútorný okruh je ohrievaný teplom pochádzajúcim z vonkajšieho okruhu. S nízkym bodom varu sa mení na plyn v prvom výmenníku tepla - výparníku.

Potom vstúpi do kompresora, kde sa stlačí, v dôsledku čoho sa uvoľní veľa tepla a teplota samotného plynu sa mnohonásobne zvýši - až na 65 stupňov.

Ďalej plynný freón vstupuje do ďalšieho výmenníka tepla, nazývaného kondenzátor, kde opúšťa svoje teplo. Freón, ktorý sa rozišiel s väčšinou tepla, sa dostáva pod tlak do poistného ventilu. Tu tlak prudko klesá, chladivo sa ochladzuje a v kvapalnom stave opäť vstupuje do výparníka.

Teplo zanechané freónom v kondenzátore ohrieva kvapalinu cirkulujúcu vo vykurovacom systéme domu. Ak je súčasťou tohto systému podlahové kúrenie, je možné dosiahnuť najefektívnejšie vykurovanie pri minimálnych nákladoch.

Je ľahké vyrobiť najjednoduchšiu verziu tepelného čerpadla vlastnými rukami. To si bude vyžadovať prakticky nepotrebné diely, lacno nakúpené vybavenie a samozrejme trpezlivosť. Uvádzame schému tepelného systému s príjmom tepelnej energie v studni uloženej v dolomite.

Konštrukcia tepelných čerpadiel má veľa spoločného. Tradičné komponenty: 1 - kompresor; 2 - kondenzátor; 3 - výparník; 4 - TRV, t.j. termostatický ventil

Výparník systému uvažovaného v príklade je pripojený k studni, ktorá absorbuje energiu pôdy.

Špecifiká návrhu tepelného čerpadla pre systém podlahového vykurovania uvádzame vo fotogalérii:

Možnosť použitia TN

Tepelné čerpadlá – tepelné čerpadlá, ktoré odoberajú teplo z okolia, sú v rôznych typoch. Všetko závisí od typu prostredia použitého ako zdroj príjmu tepla a od typu použitého chladiva.

Podľa toho sa rozlišujú tieto typy TN:

• vzduch-vzduch;
• voda-vzduch;
• voda-voda;
• pôda-voda.

Prvé dva typy čerpadiel sa používajú v systémoch ohrevu vzduchu a druhé dva typy sa používajú v systémoch s kvapalným chladivom.

Vertikálna verzia tepelného čerpadla je najefektívnejšia pri získavaní energie zo zeme, je však najdrahšia

Najvýnosnejšie z ekonomického hľadiska bude využitie term čerpadlo voda-voda. Túto možnosť je vhodné použiť, ak je v blízkosti domu nemrznúca nádrž, do ktorej sú uložené potrubia na odber tepla.

Tepelné čerpadlo umožňuje prijímať 30 W tepla z 1 m potrubia.V závislosti od oblasti súkromnej domácnosti a energetických potrieb bude potrebné položiť príslušný počet potrubí.

Vzduchové čerpadlá nenahradia tradičné vykurovanie v regiónoch s drsným podnebím. Čo sa týka tepla čerpaného zo zeme, ide o veľmi nákladný projekt. Využívajú zariadenie horizontálneho geotermálneho poľa, vertikálne a skupinové vŕtanie.

Pri horizontálnom variante je potrebné vybudovať geotermálne pole do hĺbky väčšej ako je úroveň mrazu. To je asi 1,5-2 m. Plocha takéhoto poľa je impozantná - od 200 m².

HP sú schopné nahradiť konvenčné palivo vo vykurovacom systéme, čím zaisťujú úplnú energetickú nezávislosť vidieckeho domu

Na realizáciu vertikálneho a klastrového projektu bude potrebné vŕtanie do značnej hĺbky pomocou vrtných súprav.

Ide o veľmi drahú službu. Zariadenie tohto typu tepelného čerpadla je vhodné pre majiteľov chát, ktorí nemyslia na cenu práce. Vykurovanie využívajúce teplo z útrob zeme môže úplne nahradiť tuhé palivo alebo plyn.

Geotermálne vykurovanie sa najlepšie používa v tandeme so zariadením „teplej podlahy“ na báze vody. Umožňuje vám dosiahnuť najoptimálnejší výsledok.

Medzi významné nevýhody patrí dlhá dĺžka potrubia na zber tepla, drahé výkopové práce na inštaláciu systému a potreba veľkej plochy na rozvoj geotermálneho poľa.

Typ #3 - solárna energia

Slnečná energia vyžarovaná svietidlom po celý rok sa môže stať alternatívnym spôsobom vykurovania vidieckeho domu aj pri silných mrazoch. Je dôležité naučiť sa ho správne zostaviť a použiť vo vykurovacom systéme.

Na zber a premenu slnečnej energie sa používajú solárne panely s fotoelektrickými konvertormi a kolektormi, ktoré sú sústavou rúrok naplnených chladiacou kvapalinou.

Solárne zariadenia majú vysokú účinnosť. Mnoho obozretných majiteľov nezávisle vybavuje svoje domovy takýmito systémami.

Zásadný rozdiel medzi týmito meničmi je v tom, že batérie generujú prúd, ktorý je možné použiť na elektrické vykurovanie vidieckeho domu. Kolektory sa používajú v systémoch ohrevu vody a vzduchu. Najúčinnejšou možnosťou je inštalácia vyhrievaného podlahového systému v priestoroch.

Názor, že slnko si nevie poradiť s vykurovaním domu, platí len v prípade nesprávnej inštalácie a chybných výpočtov množstva potrebnej energie a tepla. Optimálne zvolená solárna inštalácia je celkom schopná zabezpečiť autonómne vykurovanie.

Ďalšou otázkou je, že si to vyžiada investovanie peňazí do nákupu zariadenia, jeho inštalácie a integrácie do existujúceho vykurovacieho systému.

Solárny systém založený na fotovoltaických meničoch absorbuje slnečnú energiu a kremíkové fotočlánky ju okamžite premieňajú na jednosmerný elektrický prúd. 1 m² Inštalácia je schopná produkovať 120 W.

Okrem panelov, ktoré zachytávajú slnečné žiarenie a premieňajú ho, pre solárny vykurovací systém budete musieť nainštalovať regulátor nabíjania, DC-AC menič a postarať sa o bezpečnosť - nainštalovať poistky.

Pred rozhodnutím o inštalácii solárnych zariadení musíte pochopiť ich štruktúru a princíp fungovania.

Výhodou panelov je možnosť pripojenia batérií, ktoré uchovávajú prebytočnú energiu využiteľnú v noci. Významnou nevýhodou pri používaní solárnych batérií je, že sú najúčinnejšie v južných oblastiach. V drsných klimatických podmienkach nie je ekonomicky možné ich inštalovať na použitie ako hlavný typ vykurovania.

Solárne inštalácie vybavené trubicovým systémom sú vhodnejšie pre regióny s chladnými zimami a teplotami pod nulou.V závislosti od štruktúry panelu a materiálov existujú vákuové kolektory, ploché kolektory a koncentrátory.

Najdrahšie z nich sú tie s vákuovými trubicami. Ale najúčinnejšie sú v každom ročnom období a za každého počasia, pretože dokážu absorbovať široké spektrum slnečného žiarenia. Ďalšou výhodou je, že vákuové panely úspešne fungujú pri teplotách až -35 °C.

Slnečné kolektory si môžete nainštalovať sami bez toho, aby ste využili služby organizácií, ktoré sa na to špecializujú. Tento typ práce bude vyžadovať asistenta, ale ušetrí rodinný rozpočet.

Princíp činnosti kolektora spočíva v tom, že zachytáva slnečné žiarenie, ktoré sa vo vákuových trubiciach premieňa na teplo. Potom sa prenáša do chladiacej kvapaliny, ktorá ju dodáva do nádrže výmenníka tepla. Chladiaca kvapalina potom vstupuje do vykurovacieho systému.

Najlepšie návrhy pre solárne vykurovanie doma sme podrobnejšie preskúmali v náš ďalší článok.

Typ #4 - biologicky čisté palivo

Jedným z efektívnych a cenovo dostupných spôsobov vykurovania vidieckeho domu je kotol, ktorý beží na biologicky čistom palive.

Tento typ alternatívneho vykurovania využíva na svoju prevádzku priemyselný odpad – plevy z plodín, drevnú štiepku, piliny a iné vedľajšie produkty drevospracujúceho priemyslu.

Existuje veľa kotlov pracujúcich na pelety. Proces dodávky paliva je možné automatizovať tak, aby sa všetko dialo bez účasti majiteľa

Z rôznych odpadov sa vyrábajú husté zhutnené drobné granule – pelety, ktoré sa spaľujú v kotloch. V porovnaní s klasickým palivovým drevom toto palivo horí dlhšie a produkuje viac tepla.

Veľké husté brikety sa vyrábajú aj z rôznych druhov rastlinného odpadu.Takto stlačené palivo umožňuje získať 2-4 krát viac tepelnej energie. Jeho výhrevnosť je až 5,0 kWh/kg.

Pelety sú na rozdiel od brikiet podstatne menších rozmerov. Používajú sa v automatizovanom vykurovacom systéme. Brikety sú efektívnejšie, ale majú väčší rozmer.

Bioplyn je možné použiť pre plynový kotol. Je ľahké ho získať procesom hnijúceho organického odpadu. K tomu budete musieť postaviť dostatočne veľkú nádrž, umiestniť do nej odpad a zabezpečiť inštaláciu na jeho miešanie.

Pod vplyvom vzduchu a baktérií dôjde k procesu rozkladu a uvoľňovania plynu. Je potrebné nainštalovať potrubie na vypúšťanie odpadového materiálu. Na zhromažďovanie plynu v špeciálnych nádržiach, jeho čistenie a presun do vykurovacieho systému musíte použiť vhodné zariadenia.

Ekologický spôsob vykurovania, ktorý využíva alternatívny zdroj tepla – vodíkový kotol.

Jeho fungovanie je založené na interakcii molekúl vodíka s kyslíkom, pri ktorej sa uvoľňuje obrovské množstvo tepla. Tento typ vykurovania vyžaduje dodržiavanie prevádzkových a bezpečnostných predpisov.

Princíp činnosti vodíkového kotla je založený na chemickom štiepení vody na vodík a kyslík, čím sa uvoľňuje veľké množstvo tepla a žiadne škodlivé látky. Musíte však dodržiavať bezpečnostné pravidlá

Hlavnou nevýhodou sú vysoké náklady na továrenské vybavenie. Cesta z tejto situácie je vybaviť vodíkový vykurovací systém na vlastnú päsť.

Na jeho prevádzku budete potrebovať neustále pripojenie k zdrojom elektriny a vody, vodíkový horák, vodíkový generátor, katalyzátory a samotný kotol.Teplo získané v dôsledku chemickej reakcie vstupuje do výmenníka tepla a ako odpad sa používa obyčajná voda.

Ak sa chcete dozvedieť viac o biopalivách, odporúčame vám prečítať si naše ďalšie články na túto tému:

• Urobte si svoj vlastný bioplyn pre súkromný dom: odporúčania pre zariadenie a príklad usporiadania domáceho produktu
• Ako získať bioplyn z maštaľného hnoja: technológia a návrh výrobného závodu
• Vodíkový vykurovací kotol: zariadenie + princíp činnosti + kritériá výberu
• Ako si vyrobiť vodíkový generátor pre svoj dom vlastnými rukami: praktické tipy na výrobu a inštaláciu

Ako ušetriť peniaze na implementáciu „zelenej energie“?

Po analýze finančnej zložky alternatívnych typov vykurovania možno dospieť k neuspokojivému záveru - v počiatočnej fáze budú potrebné značné finančné prostriedky.

Po 3-7 rokoch, v závislosti od zvoleného spôsobu vykurovania, sa vďaka energeticky nezávislému systému prejavia výrazné úspory.

Je výhodné a výhodné využívať kombinované zdroje alternatívneho vykurovania. K tomu si môžete vybrať najoptimálnejšiu kombináciu pre váš domov.

Používaním a inštaláciou alternatívnych jednotiek na výrobu tepla môžete ušetriť peniaze. Mnoho domácich remeselníkov je veľmi nadšených vytváraním vlastných analógov továrensky vyrobených zariadení na konverziu alternatívnej energie.

Je teda celkom jednoduché a lacné zostaviť solárnu inštaláciu z hadice, ktorá bude slúžiť ako doplnkový zdroj ohrevu vody.

Malé veterné mlyny sú úspešne zostavené doma pomocou improvizovaných materiálov.Rozumní farmári žijúci vo vidieckych oblastiach tiež stavajú zariadenia na premenu biologického odpadu rastlinného a živočíšneho pôvodu na bioplyn.

Domáce veterné generátory sú celkom funkčné. Ale na ich zostavenie budete musieť urobiť predbežné výpočty, kúpiť spotrebný materiál a stráviť čas

V budúcnosti slúži pre potreby farmy. V závislosti od veľkosti odpadovej vyhnívacej nádrže a plochy súkromného domu je možné farmu kompletne vybaviť bioplynom pre uspokojenie všetkých potrieb.

Závery a užitočné video na túto tému

Video o kombinovaní alternatívnych zdrojov na výrobu elektriny v malom vidieckom dome:

Video o výrobe veterného generátora vlastnými rukami vám pomôže ľahko pochopiť princípy zariadenia:

Krátke video o používaní tepelného čerpadla:

Videoklip o získavaní bioplynu:

Je celkom možné opustiť tradičné zdroje vykurovania. Aby ste to dosiahli, musíte starostlivo vybrať alternatívu alebo skombinovať niekoľko na základe charakteristík oblasti, oblasti vášho vidieckeho domu a miestnej oblasti.

Energia slnka, zeme, veterná energia, recyklácia domáceho odpadu rastlinného a živočíšneho pôvodu sú celkom schopné stať sa dôstojnou náhradou za plyn, uhlie, palivové drevo a platenú elektrinu..

Využívate na domáce účely niektorý z alternatívnych zdrojov energie? Podeľte sa o to, koľko vás stála montáž inštalácie a ako rýchlo sa zaplatila.

Alebo možno niekto, koho poznáte, vybavil svoj vidiecky dom pomocou obnoviteľných zdrojov? Využívate solárny panel alebo tepelné čerpadlo ako nezávislý zdroj tepla, teplej vody a elektriny?

Povedzte nám o tejto skúsenosti v komentároch pod článkom - jasný príklad bude užitočný pre majiteľov domov, ktorí stále pochybujú o realite alternatívnej energie.