Alternativni viri ogrevanja za podeželsko hišo: primerjalni pregled ekosistemov

Eden glavnih izdatkov družinskega proračuna je plačilo javnega ogrevanja oziroma nakup goriva za ogrevanje hiše.Vsak razumen lastnik verjetno razmišlja o pravih in učinkovitih načinih za zmanjšanje teh stroškov. Vendar jih je mogoče zmanjšati dobesedno na minimum z uporabo alternativnih virov energije. Kaj so in kako se uporabljajo? Strinjam se, vredno je izvedeti.

Vse o tem, kako urediti alternativno ogrevanje zasebnega doma, boste izvedeli iz članka, ki smo ga predstavili. Z našo pomočjo se boste zlahka odločili za najprimernejšo možnost za vas. Podroben opis principov delovanja shem »zelene energije« bo dal priložnost za odločitev, katero tehnološko metodo je najbolje uporabiti za pridobivanje toplote.

V članku so podrobno opisane vrste brezplačnih virov energije in podani načini pridobivanja toplote za uporabo v vsakdanjem življenju. V pomoč neodvisnim domačim obrtnikom in vnetim lastnikom podeželskih posestev so vključene zbirke fotografij, diagrami in zelo uporabna video navodila.

Prednosti in slabosti alternativne energije

Tradicionalne vire toplote, ki se že vrsto let uporabljajo za ogrevanje, lahko opustimo. Čeprav se morda zdi presenetljivo, je povsem resnično. Mnogi goreči nasprotniki trdijo, da je nemogoče nadomestiti naravne vire z okolju prijaznimi analogi.

Alternativa je energija sonca, moč vetra, toplota, skrita v nedrih zemlje, odpadki iz proizvodnje in človeške dejavnosti. Takšne možnosti so v sodobnem svetu pomembne glede na splošno onesnaženost okolja.

Alternativni viri lahko podeželski hiši zagotovijo električno in toplotno energijo

Druga pomembna prednost so otipljivi prihranki pri uporabi okoljskih virov spontano obnovljive energije. Na prvi pogled se zdi, da je to nerazumno drago in se verjetno ne izplača.

Ko podrobneje razumete značilnosti vsake metode, lahko vidite, da se eko-projekt izplača v 4-7 letih, nato pa ostanejo le trenutni stroški vzdrževanja uporabljenih mehanizmov v delovnem stanju.

Možnost popolne zamenjave običajnega goriva z alternativnim je bila dokazana z več kot enim resničnim primerom. Lastniki stanovanj po vsem svetu se obračajo na zelene možnosti ogrevanja. Pri nas se le redki odločijo za korenito spremembo običajnega goriva, ki je vsako leto dražje.

Glavna težava pri uporabi ekogoriv je velika naložba v začetni fazi. Navsezadnje morate najprej natančno izračunati količino energije, ki je potrebna za določeno hišo ali kočo. Nato ugotovite, katere vrste eko-virov so najbolj koristne na določenem območju.

Nato morate pripraviti načrt za lokacijo opreme za proizvodnjo energije, kupiti vse, kar potrebujete, in ga namestiti.

Če se z vsemi temi vprašanji ukvarjajo ustrezni strokovnjaki, bo končni strošek ekološkega ogrevanja zelo visok. Če želite prihraniti denar, lahko poskusite to narediti sami.

Če želite to narediti, se boste morali potopiti v temo alternativnih virov energije, da ne boste pritegnili zunanje pomoči. V tem primeru bodo stroški projekta večkrat cenejši.

To je druga možnost, ki jo izberejo številni lastniki zasebnih hiš. Njihova praksa dokazuje, da je postati energetsko neodvisen povsem mogoče. Tradicionalno gorivo lahko popolnoma ali delno nadomestite - vse je odvisno od velikosti gospodinjstva, finančnih zmožnosti v začetni fazi in izbrane možnosti ogrevanja.

Obseg »zelene energije« bo prikazal izbor fotografij:

Vrste obnovljivih virov za ogrevanje

Za ogrevanje hiše lahko uspešno uporabljate energijo vetra, sonca in zemlje. In tudi biogoriva. Oglejmo si podrobneje, kako natančno to storiti in kaj je za to potrebno.

Pogled #1 - moč vetra

Vetrna energija se lahko zelo uspešno uporablja kot alternativni vir za ogrevanje podeželske hiše. Tega vira ni mogoče izčrpati. Teži k obnavljanju. Za izkoriščanje moči vetra boste potrebovali posebno napravo, imenovano mlin na veter.

Načelo izrabe vetrne energije

Za pretvorbo vetrne energije v alternativni vir ogrevanja bo potreben vetrni generator. Odvisno od osi vrtenja so navpični in vodoravni. Veliko proizvajalcev ponuja svoje modele kupcem.

Vetrne elektrarne imajo vodoravno in navpično vrtilno os. Večja zmogljivost za vodoravno usmerjene

Cena je odvisna od materiala, velikosti same instalacije in moči. Vetrni generator lahko zgradite tudi sami z uporabo razpoložljivih materialov.

Vsaka vetrna turbina je sestavljena iz naslednjih komponent:

• rezila;
• jambori;
• vetrokaz za lovljenje smeri vetra;
• generator;
• krmilnik;
• baterije;
• pretvornik

Princip delovanja vetrne elektrarne temelji na sili vetra, ki vrti lopatice vetrne turbine. Rezila, pritrjena na jambor, so visoko nad tlemi. Višje, večja je zmogljivost. Torej, za oskrbo ene hiše zadostuje višina 25 m.

Vrtljive lopatice poganjajo rotor generatorja. Začne proizvajati trifazni izmenični tok, ki zahteva nadaljnje spremembe. Ta tok teče do krmilnika, kjer se pretvori v enosmerni tok. Uporablja se za polnjenje baterij.

Po prehodu skozi baterije se tok izenači in dovaja v inverter, kjer se pretvori v enofazni izmenični tok s frekvenco 50 Hz in napetostjo 220 voltov. Zdaj se lahko uporablja za domače potrebe, v sistemu električnega ogrevanja.

Značilnosti lokacije vetrnih turbin

Vetrne turbine lahko delujejo pod določenimi pogoji. Prvič, vetrni generator je precej obsežna struktura, ki zahteva impresivno površino za napravo. Majhna naprava ne more zadovoljiti potreb po energiji.

Njegova višina naj bo vsaj 10 m višja od okoliških hiš, dreves in drugih zgradb, daljnovodi in drugi objekti pa naj bodo oddaljeni 100 m od vetrne turbine. Ta zahteva ni vedno izvedljiva - vsi lastniki zasebnih hiš nimajo osebnih parcel zadostne površine.

Vetrne turbine je najbolje namestiti na hribu, stran od dreves in zgradb - vsaj 100 metrov

Drugič, dobro je, če ima zadevno območje dober vetrovni potencial - gorsko ali stepsko območje. Za zagon generatorja potrebujete veter s hitrostjo 2 m/s.

Številni modeli vetrnih sistemov, namenjenih zasebnim gospodinjstvom, lahko v celoti pokrijejo potrebe po električni energiji.

Tako lahko vetrnica z močjo 1,5 kW proizvede 100-200 kWh na mesec, odvisno od letnega časa. Če povečamo višino jambora, se produktivnost podvoji.

Toda to bo zahtevalo dodatne stroške za namestitev in potrošni material. Življenjska doba vetrnih elektrarn je v povprečju 20 let.

Na naši spletni strani imamo tudi druga gradiva o načrtovanju, vrstah vetrnih generatorjev, izračunih in izdelavi sam, ter montaži.

Vabimo vas, da se z njimi seznanite:

• Kinetični vetrni generator: naprava, princip delovanja, uporaba
• Vetrni generator za zasebni dom: vrste in značilnosti enot, podrobnosti izbire, izračuni vračila + najboljše ponudbe
• Kako izračunati vetrni generator: formule + praktični primer izračuna
• Naredi sam vetrni generator iz pralnega stroja: navodila za sestavljanje vetrnice
• Kako zgraditi lopatice za vetrni generator z lastnimi rokami: primeri lastno izdelanih lopatic vetrnih turbin

Vrsta #2 - energija Zemlje

Eden izmed alternativnih sistemov ogrevanja je geotermalni. Temelji na uporabi zemeljske energije. To je toplota zemlje, podtalnice in okoliškega zraka, ki jo pretvorijo toplotne črpalke (TČ). Pomembno je, da je temperatura medija, ki ga uporablja instalacija, nad ničlo.

Zasnova in princip delovanja toplotne črpalke

Za delovanje geotermalnega sistema je potrebna električna energija za prenos nastale toplote. Toplotna črpalka z močjo 1 kW proizvede od 2 do 6 kW toplote.

Osnovni princip delovanja toplotne črpalke je zbiranje toplote, njena pretvorba in nadaljnji prenos v ogrevalni krog. To je uresničeno zahvaljujoč zasnovi same naprave.

Najcenejša možnost je vgradnja toplotne črpalke zrak-zrak. Če ga zgradite sami, boste potrebovali minimalne finančne naložbe

TČ je sestavljen iz 3 zaprtih krogov, ki sodelujejo v procesu pridobivanja toplote za ogrevanje zasebne hiše:

• zunanji - zasnovan za zbiranje toplote iz virov. Antifriz ali fiziološka raztopina kroži po tokokrogu;
• notranji - napolnjen s hladilnim sredstvom, pogosto freonom;
• ogrevalni krog napolnjen s hladilno tekočino.

Freon, ki polni notranji tokokrog, se segreva s toploto, ki prihaja iz zunanjega tokokroga. Z nizkim vreliščem se spremeni v plin v prvem izmenjevalniku toplote - uparjalniku.

Nato vstopi v kompresor, kjer se stisne, zaradi česar se sprosti veliko toplote, temperatura samega plina pa se večkrat poveča - do 65 stopinj.

Nato plinasti freon vstopi v naslednji toplotni izmenjevalnik, imenovan kondenzator, kjer zapusti svojo toploto. Freon, ki se loči z večino toplote, pride pod pritiskom do varnostnega ventila. Tukaj tlak močno pade, hladilno sredstvo se ohladi in, ko prevzame tekoče stanje, spet vstopi v uparjalnik.

Toplota, ki jo pusti freon v kondenzatorju, segreva tekočino, ki kroži v ogrevalnem sistemu doma. Če ta sistem vključuje talno ogrevanje, je mogoče doseči najučinkovitejše ogrevanje z minimalnimi stroški.

Najpreprostejšo različico toplotne črpalke je enostavno narediti z lastnimi rokami. To bo zahtevalo skoraj nepotrebne dele, poceni kupljeno opremo in seveda potrpljenje. Predstavljamo diagram toplotnega sistema z odjemom toplotne energije v vodnjaku, zakopanem v dolomit.

Zasnova toplotnih črpalk ima veliko skupnega. Tradicionalne komponente: 1 - kompresor; 2 - kondenzator; 3 - uparjalnik; 4 - TRV, tj. termostatski ventil

Uparjalnik sistema, obravnavanega v primeru, je povezan z vodnjakom, ki absorbira energijo tal.

Posebnosti izvedbe toplotne črpalke za sistem talnega ogrevanja so predstavljene v fotogaleriji:

Izvedljivost uporabe TN

Toplotne črpalke - toplotne črpalke, ki odvzemajo toploto iz okolja, so različnih vrst. Vse je odvisno od vrste okolja, ki se uporablja kot vir vnosa toplote, in vrste uporabljenega hladilnega sredstva.

V skladu s tem se razlikujejo naslednje vrste TN:

• zrak-zrak;
• voda-zrak;
• voda-voda;
• zemlja-voda.

Prvi dve vrsti črpalk se uporabljata v sistemih ogrevanja zraka, druga dva tipa pa v sistemih s tekočim hladilnim sredstvom.

Vertikalna izvedba toplotne črpalke je najučinkovitejša pri pridobivanju energije iz zemlje, vendar je najdražja

Najbolj donosna z ekonomskega vidika bo uporaba toplote črpalka voda-voda. To možnost je priporočljivo uporabiti, če je v bližini hiše rezervoar brez zmrzovanja, v katerega so položene cevi za dovod toplote.

Toplotna črpalka omogoča prejem 30 W toplote iz 1 m cevovoda.Glede na območje zasebnega gospodinjstva in energetske potrebe bo treba položiti ustrezno število cevi.

Zračne črpalke ne bodo nadomestile tradicionalnega ogrevanja v regijah z ostrim podnebjem. Kar zadeva toploto, črpano iz zemlje, je to zelo drag projekt. Uporabljajo napravo za horizontalno geotermalno polje, vertikalno in gručasto vrtanje.

Pri horizontalni možnosti je potrebno zgraditi geotermalno polje do globine, ki je večja od ledišča. To je približno 1,5-2 m, površina takšnega polja je impresivna - od 200 m².

TČ so sposobne nadomestiti konvencionalno gorivo v ogrevalnem sistemu, kar zagotavlja popolno energetsko neodvisnost podeželske hiše

Za izvedbo vertikalnega in grozdnega projekta bo potrebno vrtanje do znatne globine z vrtalnimi napravami.

To je zelo draga storitev. Oprema te vrste toplotne črpalke je priporočljiva za lastnike koč, ki ne razmišljajo o stroških dela. Ogrevanje, ki uporablja toploto iz zemeljskega drobovja, lahko v celoti nadomesti trdo gorivo ali plin.

Geotermalno ogrevanje je najbolje uporabiti v tandemu z vodno napravo "topla tla". Omogoča vam, da dobite najbolj optimalen rezultat.

Pomembne pomanjkljivosti vključujejo dolgo dolžino cevovoda za zbiranje toplote, draga izkopavanja za namestitev sistema in potrebo po velikem območju za razvoj geotermalnega polja.

Tip #3 - sončna energija

Sončna energija, ki jo oddaja svetilka vse leto, lahko tudi v hudih zmrzali postane alternativna metoda za ogrevanje podeželskega doma. Pomembno se je naučiti, kako ga pravilno sestaviti in uporabiti v ogrevalnem sistemu.

Za zbiranje in pretvorbo sončne energije se uporabljajo solarni paneli s fotoelektričnimi pretvorniki in kolektorji, ki so sistem cevi, napolnjenih s hladilno tekočino.

Solarne naprave imajo visoko učinkovitost. Mnogi preudarni lastniki samostojno opremijo svoje domove s takšnimi sistemi.

Bistvena razlika med temi pretvorniki je, da baterije proizvajajo tok, ki se lahko uporablja za električno ogrevanje podeželske hiše. Kolektorji se uporabljajo v vodnih in zračnih ogrevalnih sistemih. Najučinkovitejša možnost je vgradnja sistema ogrevanih tal v prostore.

Mnenje, da sonce ni kos ogrevanju hiše, drži le v primeru nepravilne vgradnje in napačnih izračunov potrebne energije in toplote. Optimalno izbrana sončna instalacija je povsem sposobna zagotoviti avtonomno ogrevanje.

Drugo vprašanje je, da bo to zahtevalo vlaganje denarja v nakup opreme, njeno namestitev in integracijo v obstoječi sistem ogrevanja.

Solarni sistem na osnovi fotovoltaičnih pretvornikov absorbira sončno energijo, silicijeve fotocelice pa jo takoj pretvorijo v enosmerni električni tok. 1m² Instalacija lahko proizvede 120 W.

Poleg panelov, ki zajemajo sončno sevanje in ga pretvarjajo, boste za solarni sistem ogrevanja morali vgraditi regulator polnjenja, DC-AC pretvornik in poskrbeti za varnost – vgraditi varovalke.

Preden se odločite za namestitev solarnih naprav, morate razumeti njihovo zgradbo in princip delovanja.

Prednost panelov je možnost priklopa baterij, ki hranijo odvečno energijo, ki jo lahko porabimo ponoči. Pomembna pomanjkljivost pri uporabi sončnih baterij je, da so najbolj učinkovite v južnih regijah. V ostrih podnebjih jih ni ekonomsko izvedljivo namestiti za uporabo kot glavno vrsto ogrevanja.

Solarne naprave, opremljene s cevnim sistemom, so bolj primerne za regije z mrzlimi zimami in temperaturami pod ničlo.Glede na strukturo plošče in materiale ločimo vakuumske kolektorje, ploščate kolektorje in koncentratorje.

Najdražji med njimi so tisti z vakuumskimi elektronkami. Najučinkovitejši pa so v vsakem letnem času in v vsakem vremenu, saj lahko absorbirajo širok spekter sončnega sevanja. Druga prednost je, da vakuumski paneli uspešno delujejo pri temperaturah do -35 °C.

Sončne kolektorje lahko namestite sami, ne da bi pri tem uporabljali storitve specializiranih organizacij. Ta vrsta dela bo zahtevala pomočnika, vendar bo prihranila družinski proračun.

Princip delovanja kolektorja je, da zajema sončno sevanje, ki se v vakuumskih ceveh pretvori v toploto. Nato se prenese v hladilno tekočino, ki jo dostavi v rezervoar za izmenjavo toplote. Nato hladilna tekočina vstopi v ogrevalni sistem.

Podrobneje smo pregledali najboljše modele za sončno ogrevanje doma v naš drugi članek.

Tip #4 - biološko čisto gorivo

Eden od učinkovitih in cenovno dostopnih načinov ogrevanja podeželske hiše je kotel, ki deluje na biološko čisto gorivo.

Tovrstno alternativno ogrevanje za svoje delovanje uporablja industrijske odpadke – lupine pridelkov, sekance, žagovino in druge stranske produkte lesnopredelovalne industrije.

Obstaja veliko kotlov, ki delujejo na pelete. Možno je avtomatizirati postopek oskrbe z gorivom, tako da se vse zgodi brez sodelovanja lastnika

Iz različnih odpadkov se izdelajo gosto zgoščena drobna zrnca – peleti, ki jih sežgejo v kotlih. V primerjavi s klasičnimi drvmi to gorivo gori dlje in proizvede več toplote.

Veliki gosti briketi so narejeni tudi iz različnih vrst rastlinskih odpadkov.Tako stisnjeno gorivo vam omogoča, da pridobite 2-4 krat več toplotne energije. Njegova kurilna vrednost je do 5,0 kWh/kg.

Peleti so za razliko od briketov bistveno manjših dimenzij. Uporabljajo se v avtomatiziranem ogrevalnem sistemu. Briketi so bolj učinkoviti, vendar so večji.

Bioplin se lahko uporablja za plinski kotel. Enostavno ga je pridobiti s procesom gnitja organskih odpadkov. Za to boste morali zgraditi dovolj velik rezervoar, vanj odlagati odpadke in zagotoviti napeljavo za njihovo mešanje.

Pod vplivom zraka in bakterij bo prišlo do procesa razpadanja in sproščanja plinov. Potrebno je vgraditi cevovod za odvod odpadnega materiala. Tudi za zbiranje plina v posebnih rezervoarjih, njegovo čiščenje in prenos v ogrevalni sistem, morate uporabiti ustrezne naprave.

Okolju prijazen način ogrevanja, ki uporablja alternativni vir toplote - kotel na vodik.

Njegovo delovanje temelji na interakciji molekul vodika s kisikom, pri čemer se sprosti ogromna količina toplote. Ta vrsta ogrevanja zahteva skladnost z obratovalnimi in varnostnimi predpisi.

Načelo delovanja vodikovega kotla temelji na kemični razgradnji vode na vodik in kisik, pri čemer se sprošča veliko toplote in nič škodljivih snovi. Vendar morate upoštevati varnostna pravila

Glavna pomanjkljivost so visoki stroški tovarniške opreme. Izhod iz te situacije je, da sami opremite ogrevalni sistem na vodik.

Za njegovo delovanje boste potrebovali stalno povezavo z viri elektrike in vode, vodikov gorilnik, vodikov generator, katalizatorje in sam kotel.Toplota, pridobljena kot posledica kemične reakcije, vstopi v izmenjevalnik toplote, navadna voda pa se uporablja kot odpadek.

Če želite izvedeti več o biogorivih, vam priporočamo, da preberete naše druge članke na to temo:

• Naredite sami bioplinarno za zasebni dom: priporočila za napravo in primer ureditve domačega izdelka
• Kako pridobiti bioplin iz gnoja: tehnologija in zasnova proizvodnega obrata
• Ogrevalni kotel na vodik: naprava + princip delovanja + merila za izbiro
• Kako narediti generator vodika za vaš dom z lastnimi rokami: praktični nasveti za izdelavo in namestitev

Kako prihraniti pri uvajanju »zelene energije«?

Po analizi finančne komponente alternativnih vrst ogrevanja lahko pridemo do razočaranja - v začetni fazi bodo potrebna znatna sredstva.

Po 3-7 letih, odvisno od izbranega načina ogrevanja, bodo občutni prihranki zaradi energetsko neodvisnega sistema.

Donosno in priročno je uporabljati kombinirane vire alternativnega ogrevanja. Če želite to narediti, lahko izberete najbolj optimalno kombinacijo za vaš dom.

Z uporabo in namestitvijo alternativnih enot za proizvodnjo toplote lahko prihranite denar. Mnogi domači obrtniki so zelo navdušeni nad ustvarjanjem lastnih analogov tovarniško izdelanim napravam za pretvorbo alternativne energije.

Torej je zelo preprosto in poceni sestaviti sončno instalacijo iz cevi, ki bo služila kot dodaten vir ogrevanja vode.

Majhne vetrnice se uspešno sestavijo doma z uporabo improviziranih materialov.Tudi razgledani kmetje, ki živijo na podeželju, gradijo naprave za predelavo bioloških odpadkov rastlinskega in živalskega izvora v bioplin.

Domači vetrni generatorji so precej funkcionalni. Toda za njihovo sestavljanje boste morali narediti predhodne izračune, kupiti potrošni material in porabiti svoj čas

V prihodnosti se uporablja za potrebe kmetije. Odvisno od velikosti rezervoarja za presnovo odpadkov in površine zasebne hiše je mogoče v celoti zagotoviti kmetijo z bioplinom za vse potrebe.

Zaključki in uporaben video na to temo

Video o združevanju alternativnih virov za proizvodnjo električne energije v majhni podeželski hiši:

Video o izdelavi vetrnega generatorja z lastnimi rokami vam bo pomagal zlahka razumeti načela naprave:

Kratek video o uporabi toplotne črpalke:

Video posnetek o pridobivanju bioplina:

Povsem mogoče je opustiti tradicionalne vire ogrevanja. Če želite to narediti, morate skrbno izbrati alternativo ali združiti več, glede na značilnosti območja, območje vaše podeželske hiše in lokalno območje.

Energija sonca, zemlje, vetrne energije, recikliranja gospodinjskih odpadkov rastlinskega in živalskega izvora so povsem sposobni postati dostojna zamenjava za plin, premog, drva in plačano elektriko..

Uporabljate katerega od alternativnih virov energije za domače namene? Povejte, koliko vas je stala montaža in kako hitro se je povrnila.

Ali pa je morda nekdo, ki ga poznate, svojo podeželsko hišo opremil z obnovljivimi viri? Uporaba solarnega sistema ali toplotne črpalke kot samostojnega vira toplote, tople vode in elektrike?

Povejte nam o tej izkušnji v komentarjih pod člankom - jasen primer bo koristen lastnikom stanovanj, ki še vedno dvomijo o resničnosti alternativne energije.