Alternative kilder til oppvarming for et landsted: en sammenlignende gjennomgang av økosystemer

En av hovedutgiftene til familiebudsjettet er å betale for offentlig oppvarming eller kjøpe drivstoff for å varme opp huset.Enhver fornuftig eier tenker sannsynligvis på reelle og effektive måter å redusere disse kostnadene på. Men de kan bokstavelig talt reduseres til et minimum ved å bruke alternative energikilder. Hva er de og hvordan brukes de? Enig, det er verdt å finne ut.

Du vil lære alt om hvordan du arrangerer alternativ oppvarming for et privat hjem fra artikkelen vi presenterte. Med vår hjelp kan du enkelt bestemme deg for det mest passende alternativet for deg. En detaljert beskrivelse av driftsprinsippene for «grønn energi»-ordninger vil gi en mulighet til å bestemme hvilken teknologisk metode som er best å bruke for å generere varme.

Artikkelen beskriver i detalj hvilke typer gratis energikilder og gir metoder for å generere varme til bruk i hverdagen. For å hjelpe uavhengige hjemmehåndverkere og ivrige eiere av landeiendommer, er fotosamlinger, diagrammer og svært nyttige videoinstruksjoner inkludert.

Fordeler og ulemper med alternativ energi

Tradisjonelle varmekilder, brukt til oppvarming i mange år, kan forlates. Hvor overraskende det kan virke, er det ganske ekte. Mange ivrige motstandere hevder at det er umulig å erstatte naturressurser med miljøvennlige analoger.

Alternativet er solens energi, vindens kraft, varmen som er skjult i jordens tarm, avfall fra produksjon og menneskelig aktivitet. Slike alternativer er relevante i den moderne verden, gitt den generelle forurensningen av miljøet.

Alternative kilder kan gi et landsted elektrisitet og termisk energi

En annen betydelig fordel er konkrete besparelser ved bruk av miljøkilder til spontant fornybar energi. Ved første øyekast ser det ut til at dette er urimelig dyrt og neppe vil lønne seg.

Etter å ha forstått funksjonene til hver metode mer detaljert, kan du se at økoprosjektet betaler seg i løpet av 4-7 år, og da gjenstår bare de nåværende kostnadene for å opprettholde de brukte mekanismene i stand.

Muligheten for å erstatte konvensjonelt drivstoff fullt ut med et alternativ har blitt bevist av mer enn ett reelt eksempel. Huseiere over hele verden tyr til grønne oppvarmingsalternativer. I vårt land er det bare noen få som bestemmer seg for å radikalt endre sitt vanlige drivstoff, som blir dyrere hvert år.

Hovedproblemet med å bruke øko-drivstoff er betydelige investeringer i den innledende fasen. Tross alt må du først beregne i detalj mengden energi som kreves for et bestemt hus eller hytte. Finn deretter ut hvilken type øko-ressurser som er mest fordelaktig i et bestemt område.

Deretter må du utarbeide en plan for plasseringen av energigenererende utstyr, kjøpe alt du trenger og installere det.

Hvis alle disse problemene blir behandlet av relevante spesialister, vil den endelige kostnaden for øko-oppvarming være svært høy. For å spare penger kan du prøve å gjøre det selv.

For å gjøre dette, må du fordype deg i temaet alternative energikilder for å nekte å tiltrekke hjelp utenfra. I dette tilfellet vil kostnadene for prosjektet være flere ganger billigere.

Det er det andre alternativet som mange eiere av private hus velger. Deres praksis viser at det er fullt mulig å bli energiuavhengig. Du kan helt eller delvis erstatte tradisjonelt drivstoff - alt avhenger av størrelsen på husholdningen, økonomiske evner i det innledende stadiet og det valgte oppvarmingsalternativet.

Omfanget av "grønn energi" vil bli demonstrert ved et bildeutvalg:

Typer fornybare kilder til oppvarming

For å varme opp et hus kan du med hell bruke energien til vind, sol og jord. Og også biodrivstoff. La oss se nærmere på hvordan du gjør dette og hva som kreves for dette.

Visning #1 - vindstyrke

Vindenergi kan brukes svært vellykket som en alternativ kilde for oppvarming av et landsted. Denne ressursen kan ikke brukes opp. Det har en tendens til å fornye seg selv. For å utnytte vindens kraft trenger du en spesiell enhet som kalles en vindmølle.

Prinsippet om å bruke vindenergi

For å konvertere vindkraft til en alternativ oppvarmingskilde, vil en vindgenerator være nødvendig. De er vertikale og horisontale avhengig av rotasjonsaksen. Det er mange produsenter som tilbyr sine modeller til kunder.

Vindkraftverk kommer med en horisontal og vertikal rotasjonsakse. Større ytelse for horisontalt orientert

Kostnaden avhenger av materialet, størrelsen på selve installasjonen og kraft. Du kan også bygge en vindgenerator på egen hånd ved å bruke tilgjengelige materialer.

Enhver vindturbin består av følgende komponenter:

• blader;
• master;
• værvinge for å fange vindens retning;
• generator;
• kontrolleren;
• batterier;
• inverter

Driftsprinsippet til et vindkraftverk er basert på at vindens kraft roterer bladene til vindturbinen. Bladene festet til masten er høyt over bakken. Jo høyere, jo høyere ytelse. Så for å levere ett hus er en høyde på 25 m tilstrekkelig.

De roterende bladene driver generatorrotoren. Den begynner å produsere trefaset vekselstrøm, som krever ytterligere modifikasjon. Denne strømmen går til kontrolleren, hvor den konverteres til likestrøm. Den brukes til å lade batterier.

Etter å ha gått gjennom batteriene, utjevnes strømmen og tilføres vekselretteren, hvor den omdannes til enfaset vekselstrøm med en frekvens på 50 Hz og en spenning på 220 Volt. Nå kan den brukes til husholdningsbehov, i et elektrisk varmesystem.

Funksjoner ved plasseringen av vindturbiner

Vindturbiner er i stand til å operere under visse forhold. For det første er en vindgenerator en ganske voluminøs struktur som krever et imponerende område for enheten. Et lite apparat er ikke i stand til å dekke energibehovet.

Høyden bør være minst 10 m høyere enn omkringliggende hus, trær og andre bygninger, og kraftledninger og andre gjenstander bør plasseres 100 m fra vindturbinen. Dette kravet er ikke alltid gjennomførbart - ikke alle eiere av private hus har personlige tomter med tilstrekkelig areal.

Vindturbiner er best plassert på en høyde, vekk fra trær og bygninger – minst 100 meter

For det andre er det bra når det aktuelle området har godt vindpotensial – en oppland eller steppesone. For å starte generatoren trenger du en vindhastighet på 2 m/s.

Mange modeller av vindsystemer designet for bruk av private husholdninger er i stand til å dekke strømbehovet fullt ut.

Dermed kan en vindmølle på 1,5 kW generere 100-200 kW time per måned, avhengig av årstiden. Økes mastens høyde vil produktiviteten dobles.

Men dette vil kreve ekstra kostnader for installasjon og forbruksvarer. Levetiden til vindkraftverk er i gjennomsnitt 20 år.

Vi har også på våre nettsider annet materiale om design, typer vindgeneratorer, beregninger og gjør-det-selv-produksjon og installasjon.

Vi inviterer deg til å gjøre deg kjent med dem:

• Kinetisk vindgenerator: enhet, driftsprinsipp, applikasjon
• Vindgenerator for et privat hjem: typer og funksjoner av enheter, finesser av valg, tilbakebetalingsberegninger + beste tilbud
• Hvordan beregne en vindgenerator: formler + praktisk eksempel på beregning
• Gjør-det-selv vindgenerator fra en vaskemaskin: instruksjoner for montering av en vindmølle
• Hvordan bygge blader for en vindgenerator med egne hender: eksempler på selvlagde vindturbinblader

Type #2 - Jordenergi

Et av de alternative varmesystemene er jordvarme. Den er basert på bruken av jordens energi. Dette er varmen fra jorden, grunnvannet og omgivende luft, omdannet av varmepumper (HP). Det er viktig at temperaturen på mediet som brukes av installasjonen er over null.

Design og prinsipp for drift av en varmepumpe

For å drive et geotermisk system er det nødvendig med elektrisitet for å overføre den resulterende varmen. En varmepumpe, som bruker 1 kW, produserer fra 2 til 6 kW varme.

Det grunnleggende prinsippet for drift av en varmepumpe er å samle varme, konvertere den og videre overføre den til varmekretsen. Dette er realisert takket være utformingen av selve enheten.

Det billigste alternativet er å installere en luft-til-luft varmepumpe. Hvis du bygger det selv, trenger du minimale økonomiske investeringer

HP består av 3 lukkede kretsløp involvert i prosessen med å skaffe varme for oppvarming av et privat hus:

• ekstern - designet for å samle varme fra kilder. Frostvæske eller saltvannsløsning sirkulerer langs kretsen;
• intern - fylt med kjølemiddel, ofte freon;
• varmekrets fylt med kjølevæske.

Freonen som fyller den interne kretsen varmes opp av varmen som kommer fra den eksterne kretsen. Med et lavt kokepunkt blir det til gass i den første varmeveksleren - fordamperen.

Deretter kommer den inn i kompressoren, hvor den komprimeres, som et resultat av at mye varme frigjøres, og temperaturen på selve gassen øker mange ganger - opptil 65 grader.

Deretter kommer gassformig freon inn i neste varmeveksler, kalt en kondensator, hvor den forlater varmen. Freon, etter å ha skilt seg med det meste av varmen, kommer under trykk til avlastningsventilen. Her faller trykket kraftig, kjølemediet avkjøles og, etter å ha antatt flytende tilstand, går det inn i fordamperen igjen.

Varmen etterlater freon i kondensatoren varmer opp væsken som sirkulerer i boligens varmesystem. Hvis dette systemet inkluderer gulvvarme, er det mulig å oppnå den mest effektive oppvarmingen til minimal kostnad.

Det er enkelt å lage den enkleste versjonen av en varmepumpe med egne hender. Dette vil kreve tilnærmet søppeldeler, billig innkjøpt utstyr og selvfølgelig tålmodighet. Vi presenterer et diagram over et termisk system med varmeenergiinntak i en brønn nedgravd i dolomitt.

Utformingen av varmepumper har mye til felles. Tradisjonelle komponenter: 1 - kompressor; 2 - kondensator; 3 - fordamper; 4 - TRV, dvs. termostatventil

Fordamperen til systemet vurdert i eksemplet er koblet til en brønn som absorberer jordenergi.

Spesifikasjonene til varmepumpedesignet for et gulvvarmesystem er presentert i bildegalleriet:

Mulighet for å bruke TN

Varmepumper – varmepumper, som fjerner varme fra miljøet, finnes i forskjellige typer. Alt avhenger av typen miljø som brukes som varmeinntakskilde og typen kjølevæske som brukes.

Følgelig skilles følgende typer TN ut:

• luft-til-luft;
• vann-luft;
• vann-vann;
• jord-vann.

De to første typene pumper brukes i luftvarmesystemer, og de to andre typene brukes i systemer med flytende kjølevæske.

Den vertikale versjonen av varmepumpen er den mest effektive for å få energi fra jorden, men den er den dyreste

Den mest lønnsomme fra et økonomisk synspunkt vil være bruken av termisk vann-til-vann pumpe. Dette alternativet er tilrådelig å bruke hvis det er et ikke-frysende reservoar i nærheten av huset som rør for varmeinntak legges inn i.

Varmepumpen lar deg motta 30 W varme fra 1 m rørledning.Avhengig av området til den private husholdningen og energibehovet, må det passende antall rør legges.

Luftpumper vil ikke erstatte tradisjonell oppvarming i regioner med tøft klima. Når det gjelder varme hentet fra bakken, er dette et veldig kostbart prosjekt. De bruker en horisontal geotermisk feltanordning, vertikal- og klyngeboring.

Med det horisontale alternativet er det nødvendig å bygge et geotermisk felt til en dybde større enn frysenivået. Dette er omtrent 1,5-2 m. Arealet til et slikt felt er imponerende - fra 200 m².

HP-er er i stand til å erstatte konvensjonelt drivstoff i varmesystemet, og sikrer fullstendig energiuavhengighet for et landsted

For å gjennomføre et vertikalt og klyngeprosjekt vil det være nødvendig med boring til et betydelig dyp ved hjelp av borerigger.

Dette er en veldig dyr tjeneste. Utstyr av denne typen varmepumpe er tilrådelig for hytteeiere som ikke tenker på kostnadene ved arbeidet. Oppvarming som bruker varme fra jordens tarm kan fullstendig erstatte fast brensel eller gass.

Jordvarme brukes best sammen med en vannbasert "varmt gulv" enhet. Det lar deg få det mest optimale resultatet.

Vesentlige ulemper inkluderer den lange lengden på varmeoppsamlingsrørledningen, kostbart gravearbeid for å installere systemet, og behovet for et stort område for å bygge ut et geotermisk felt.

Type #3 - solenergi

Solenergi som sendes ut av armaturet hele året kan, selv i streng frost, bli en alternativ metode for oppvarming av et landsted. Det er viktig å lære å montere den riktig og bruke den i varmesystemet.

For å samle og konvertere solenergi brukes solcellepaneler med fotoelektriske omformere og kollektorer, som er et system av rør fylt med kjølevæske.

Solcelleanlegg har høy virkningsgrad. Mange kloke eiere utstyrer hjemmene sine uavhengig med slike systemer.

Den grunnleggende forskjellen mellom disse omformerne er at batteriene genererer strøm, som kan brukes til elektrisk oppvarming av et landsted. Kollektorer brukes i vann- og luftvarmesystemer. Det mest effektive alternativet er å installere et oppvarmet gulvsystem i lokalene.

Oppfatningen om at solen ikke er i stand til å takle oppvarming av et hus, er bare sant i tilfelle feil installasjon og feilaktige beregninger av mengden energi og varme som kreves. En optimalt valgt solcelleinstallasjon er ganske i stand til å gi autonom oppvarming.

Et annet spørsmål er at dette vil kreve å investere penger i kjøp av utstyr, installasjon og integrering i det eksisterende varmesystemet.

Et solcelleanlegg basert på fotovoltaiske omformere absorberer solenergi, og silisiumfotoceller omdanner den umiddelbart til elektrisk likestrøm. 1m² Installasjonen er i stand til å produsere 120 W.

I tillegg til paneler som fanger opp solstråling og konverterer den, for et solvarmesystem må du installere en ladekontroller, en DC-AC-omformer og ta vare på sikkerheten - installer sikringer.

Før du bestemmer deg for å installere solcelleinstallasjoner, må du forstå deres struktur og driftsprinsipp.

Fordelen med panelene er muligheten til å koble til batterier som lagrer overflødig energi som kan brukes om natten. En betydelig ulempe ved bruk av solcellebatterier er at de er mest effektive i de sørlige regionene. I tøffe klimaer er det ikke økonomisk gjennomførbart å installere dem for bruk som hovedtype oppvarming.

Solcelleinstallasjoner utstyrt med et rørsystem er mer egnet for regioner med kalde vintre og minusgrader.Avhengig av strukturen til panelet og materialene, finnes det vakuumsamlere, flatsamlere og konsentratorer.

Den dyreste blant dem er de med vakuumrør. Men de er mest effektive når som helst på året og uansett vær, fordi de kan absorbere et bredt spekter av solstråling. En annen fordel er at vakuumpaneler fungerer vellykket ved temperaturer så lave som -35 °C.

Du kan installere solfangere selv, uten å bruke tjenestene til organisasjoner som spesialiserer seg på dette. Denne typen arbeid vil kreve en assistent, men vil spare familiebudsjettet.

Prinsippet for driften av solfangeren er at den fanger opp solstråling, som omdannes til varme i vakuumrør. Den overføres deretter til kjølevæsken, som leverer den til varmevekslertanken. Kjølevæsken kommer deretter inn i varmesystemet.

Vi gjennomgikk de beste designene for solvarme hjemme mer detaljert i vår andre artikkel.

Type #4 - biologisk rent drivstoff

En av de effektive og rimelige måtene å varme et landsted på er en kjele som kjører på biologisk rent drivstoff.

Denne typen alternativ oppvarming bruker industriavfall til drift - avlingsskall, flis, sagflis og andre biprodukter fra treforedlingsindustrien.

Det er mange kjeler som opererer på pellets. Det er mulig å automatisere drivstofftilførselsprosessen slik at alt skjer uten deltakelse fra eieren

Fra forskjellige avfall lages tette komprimerte små granuler - pellets som brennes i kjeler. Sammenlignet med vanlig ved, brenner dette brenselet lenger og produserer mer varme.

Store tette briketter lages også av ulike typer planteavfall.Slikt komprimert drivstoff lar deg få 2-4 ganger mer termisk energi. Dens brennverdi er opptil 5,0 kWh/kg.

Pellets, i motsetning til briketter, er betydelig mindre i størrelse. De brukes i et automatisert varmesystem. Briketter er mer effektive, men er større i størrelse.

Biogass kan brukes til en gasskjele. Det er lett å få tak i gjennom prosessen med råtnende organisk avfall. For å gjøre dette må du bygge en tilstrekkelig stor tank, plassere avfall i den og sørge for en installasjon for å blande den.

Under påvirkning av luft og bakterier vil prosessen med forråtnelse og gassfrigjøring skje. Det er nødvendig å installere en rørledning for tømming av avfallsmateriale. Også for å samle gass i spesielle tanker, rense den og flytte den inn i varmesystemet, må du bruke passende enheter.

En miljøvennlig oppvarmingsmetode som bruker en alternativ varmekilde - en hydrogenkjele.

Dens drift er basert på samspillet mellom hydrogenmolekyler og oksygen, hvor en stor mengde varme frigjøres. Denne typen oppvarming krever overholdelse av drifts- og sikkerhetsforskrifter.

Driftsprinsippet til en hydrogenkjele er basert på kjemisk spaltning av vann til hydrogen og oksygen, noe som resulterer i frigjøring av mye varme og ingen skadelige stoffer. Men du må følge sikkerhetsreglene

Den største ulempen er de høye kostnadene for fabrikkutstyr. Veien ut av denne situasjonen er å utstyre et hydrogenvarmesystem på egen hånd.

For driften trenger du en konstant forbindelse til kilder til elektrisitet og vann, en hydrogenbrenner, en hydrogengenerator, katalysatorer og selve kjelen.Varmen som oppnås som et resultat av den kjemiske reaksjonen kommer inn i varmeveksleren, og vanlig vann brukes som avfall.

For å lære mer om biodrivstoff, anbefaler vi at du leser våre andre artikler om dette emnet:

• Gjør-det-selv biogassanlegg for et privat hjem: anbefalinger for enheten og et eksempel på å arrangere et hjemmelaget produkt
• Hvordan få biogass fra gjødsel: teknologi og design av et produksjonsanlegg
• Hydrogenvarmekjele: enhet + driftsprinsipp + utvalgskriterier
• Hvordan lage en hydrogengenerator for hjemmet ditt med egne hender: praktiske tips for produksjon og installasjon

Hvordan spare penger på implementering av "grønn energi"?

Etter å ha analysert den økonomiske komponenten av alternative typer oppvarming, kan man komme til en skuffende konklusjon - det vil være nødvendig med betydelige midler i den innledende fasen.

Etter 3-7 år, avhengig av valgt oppvarmingsmetode, vil betydelige besparelser bli merkbare takket være det energiuavhengige systemet.

Det er lønnsomt og praktisk å bruke kombinerte kilder til alternativ oppvarming. For å gjøre dette kan du velge den mest optimale kombinasjonen for ditt hjem.

Du kan spare penger ved å bruke og installere alternative varmegenereringsenheter. Mange hjemmehåndverkere er veldig begeistret for å lage sine egne analoger til fabrikklagde alternative energikonverteringsenheter.

Så det er ganske enkelt og billig å sette sammen en solcelleinstallasjon fra en slange, som vil tjene som en ekstra kilde til vannoppvarming.

Små vindmøller er vellykket satt sammen hjemme ved hjelp av improviserte materialer.Belese bønder som bor i landlige områder bygger også installasjoner for å omdanne biologisk avfall av vegetabilsk og animalsk opprinnelse til biogass.

Hjemmelagde vindgeneratorer er ganske funksjonelle. Men for å sette sammen dem må du gjøre foreløpige beregninger, kjøpe forbruksvarer og bruke tiden din

I fremtiden brukes den til gårdens behov. Avhengig av størrelsen på avfallstanken og arealet til et privat hus, er det mulig å gi gården fullstendig biogass for å tilfredsstille alle behov.

Konklusjoner og nyttig video om temaet

Video om å kombinere alternative kilder for å generere strøm i et lite landsted:

En video om å lage en vindgenerator med egne hender vil hjelpe deg med å forstå prinsippene for enheten:

En kort video om bruk av varmepumpe:

Videoklipp om å skaffe biogass:

Det er fullt mulig å forlate tradisjonelle varmekilder. For å gjøre dette, må du nøye velge et alternativ eller kombinere flere, basert på egenskapene til området, området til landstedet ditt og lokalområdet.

Solens energi, jord, vindkraft, resirkulering av husholdningsavfall av vegetabilsk og animalsk opprinnelse er ganske i stand til å bli en verdig erstatning for gass, kull, ved og betalt elektrisitet.

Bruker du en av de alternative energikildene til hjemmeformål? Del hvor mye det kostet deg å montere installasjonen og hvor raskt det betalte seg.

Eller kanskje noen du kjenner har utstyrt landstedet sitt ved hjelp av fornybare kilder? Bruker du et solcellepanel eller en varmepumpe som en uavhengig kilde til varme, varmtvann og strøm?

Fortell oss om denne opplevelsen i kommentarene under artikkelen - et tydelig eksempel vil være nyttig for huseiere som fortsatt tviler på realiteten til alternativ energi.