جستجو برای منابع جدید انرژی خیلی قبل از اینکه مشخص شود ذخایر هیدروکربن روی زمین چندان بی حد و حصر نیست آغاز شد و تخلیه زیرزمینی ماهیتی شبیه بهمن دارد. در سال 1846، اولین ژنراتور بادی جهان ساخته شد و در سال 1861، تاسیساتی برای تولید انرژی از نور خورشید مونتاژ و راه اندازی شد. و در سال 1913 اولین کیلووات توسط یک پمپ زمین گرمایی تولید شد. با این حال، اخیراً سطح عمومی توسعه فن آوری امکان غلبه بر آن را فراهم کرده است کل خطمشکلات حل نشدنی قبلی و تولید انبوهشروع به رسیدن کاملا موثر است تجهیزات خانگیبرای پول معقول ما بیشتر در مورد اینکه چقدر واقعی است که گرمایش جایگزین برای یک خانه خصوصی ایجاد کنیم صحبت خواهیم کرد.

چه چیزی را می توان گرمایش جایگزین در نظر گرفت

اتفاقاً هیچ رویکرد واحدی برای تعریف و طبقه بندی وجود ندارد. تولید کنندگان وسایل گرمایشی، فروشندگان تجهیزات، رسانه ها - هر کس آماده است تا از این مفهوم به روش خود استفاده کند. اغلب، انواع جایگزین گرمایش خانه به هر چیزی که با گاز کار نمی کند اشاره دارد. این ممکن است شامل نصب "سوخت زیستی" گلوله، کف گرم مادون قرمز یا یک دیگ بخار الکتریکی یونی باشد. گاهی اوقات تاکید بر اجرای غیر معمول است، به عنوان مثال. قرنیز گرم" یا " دیوارهای گرمدر یک کلام، همه چیز نسبتاً جدید است که از اواخر قرن گذشته شروع به استفاده فعال کرد.

بنابراین واقعاً جایگزینی برای یک خانه خصوصی چیست؟ بیایید به گزینه هایی نگاه کنیم که در آنها سه اصل اساسی رعایت شده است.

اول، ما فقط منابع انرژی تجدید پذیر را در نظر می گیریم.

ثانیاً، عملکرد تجهیزات باید به اندازه ای باشد که حداقل تا حدی گرمایش را تکمیل کند (به عنوان پرانرژی ترین سیستم) و نه اینکه فقط عملکرد چندین لامپ را تضمین کند.

ثالثاً، هزینه/سودآوری نیروگاه باید در حدی باشد که استفاده از آن برای نیازهای داخلی توصیه شود.

گزینه ها گرمایش جایگزین

مزایا و معایب چنین سیستم هایی

به دلایل مختلف، توسعه دهندگان به فکر گرمایش جایگزین برای یک خانه یا آپارتمان هستند. صاحبان خانه کمترین علاقه را دارند روند مد، همه به ویژگی های جدیدی نیاز دارند که می توان آنها را به دست آورد:

• صرفه جویی در هزینه پرداخت قبوض منابع انرژی مصرف شده. برق، گاز، سوخت دیزل و حتی هیزم - همه اینها مرتباً گران می شوند و این روند غیرقابل برگشت است.
• تضمین استقلال کامل یا حداقل کاهش وابستگی به شبکه های مشترک و ارائه دهندگان شخص ثالث. تمرین نشان می دهد که چنین سیستم هایی اغلب به عنوان جایگزین استفاده می شوند گرمایش گازبه دلیل عدم امکان اتصال به بزرگراه
• برای دریافت یک طیف کامل نیازی به صحبت با مقامات ندارید مدارک لازم. شما نیازی به درخواست ظرفیت اضافی (برق)، یا، برای مثال، مجوز اتصال ندارید لوله گاز.
• طرفداران دوستی با محیط زیست نمی توانند از این واقعیت که توربین های بادی، پمپ های حرارتی یا سیستم های خورشیدی اجازه استفاده از منابع انرژی واقعاً پاک را می دهند، خوشحال نیستند.
• نیروگاه ها برای مردم و خانه ها کاملاً ایمن هستند، زیرا فرآیند احتراق (آتش سوزی، سوخت قابل اشتعال، گازهای دودکش) وجود ندارد.

متاسفانه از هر نظر گزینه ایده آلنه هنوز. در برخی مکان‌ها راندمان بسیار پایینی داریم، در موارد دیگر محدودیت‌های سختی در شرایط عملیاتی داریم که در عمل منجر به پارامترهای منبع تغذیه بیش از حد ناپایدار می‌شود. برخی از تاسیسات برای کار به برق نیاز دارند و قادر به کار مستقل نیستند. برخی دیگر دارای برچسب قیمت بسیار بالایی هستند، به همین دلیل است که بازگشت سرمایه ممکن است چندین دهه طول بکشد یا حتی ممکن است مورد سوال باشد.

کلکتورهای خورشیدیدر سیستم گرمایش

موضوع جداگانه پیچیدگی فنی چنین نیروگاه هایی است. نصب و پیکربندی آنها برای افراد غیرحرفه ای آسان نیست، نه اینکه به ساخت گرمایش جایگزین "از ابتدا" با دستان خود اشاره کنیم. به عنوان مثال، یک آسیاب بادی به اندازه کافی قدرتمند (و مهمتر از همه کارآمد) ایجاد کنید.

هنگام انتخاب روش های جایگزین گرمایش یک خانه خصوصی، باید به نکات زیر توجه کنید:

• هزینه مخارج سرمایه ای،
• هزینه های عملیاتی،
• عمر مفید تجهیزات تا اولین خرابی ها،
• قابلیت های فنیبرای نصب،
• الزامات شرایط عملیاتی (شماره روزهای آفتابی، وجود باد و غیره)
• عملکرد واقعی

استفاده از انرژی باد و خورشید

ژنراتورهای بادی در سیستم های گرمایشی

انرژی جنبشی باد معمولاً برای تأمین انرژی ساختمان ها استفاده می شود، اما مدل های قدرتمند می توانند حداقل گرمایش جزئی را در شرایط تقریباً ایده آل فراهم کنند. اگر هزینه های اولیه را در نظر نگیرید، برق حاصله هیچ هزینه ای برای مصرف کننده ندارد. بسیار مهم است که مولدهای بادی برای کارکردن خود به منابع کمکی نیاز نداشته باشند. این تاسیسات به عنوان منابع انرژی کمکی با موفقیت در سیستم هایی که اصلی ترین آنها هستند ادغام می شوند وسایل گرمایشیانواع دیگر

تجهیزات استاندارد یک ژنراتور بادی

انواع مختلفی از طراحی توربین های بادی وجود دارد، اما به طور کلی به دو دسته کلی تقسیم می شوند:

1. ژنراتورهای باد افقی با تیغه های پروانه ای. این واحدها بهره وری بیشتری دارند (ضریب بهره برداری از انرژی باد تا 52 درصد است، بنابراین برای نیازهای گرمایشی مناسب تر هستند، اما دارای تعدادی محدودیت عملیاتی و مصرفی هستند.
2. ژنراتورهای بادی با محور چرخش عمودی. این توربین ها نسبتا کم مصرف هستند (KIEV کمتر از 40%)، اما نیازی به جهت گیری نسبت به باد ندارند، می توانند نه تنها از جریان های آرام، بلکه آشفته نیز استفاده کنند و حتی در سرعت های پایین شروع به تولید جریان کنند. نگهداری آنها آسان تر است زیرا ژنراتور در نزدیکی زمین قرار دارد تا روی دکل در یک تله کابین.

برخی از معایب استفاده از توربین های بادی برای گرمایش عبارتند از:

• هزینه های سرمایه ای بالا بیش از 70 درصد از بودجه برای عناصر کمکی هزینه می شود: باتری ها، اینورتر، اتوماسیون کنترل، سازه های نصب. سرمایه گذاری ها تنها پس از چندین دهه به نتیجه می رسند.
• راندمان کم - توان کم علاوه بر این، مقداری انرژی در فرآیند تبدیل الکتریسیته به گرما از دست می رود.
• زمین نیاز به بادهای مداوم با سرعت بالا. انرژی ناپایدار است، به شدت به آب و هوا و زمان سال وابسته است و نیاز به نظارت و انباشت منظم دارد.
• تجهیزات فضای زیادی را اشغال می کند.
• ژنراتورهای بادی در حین کار صدای زیادی ایجاد می کنند.

توجه داشته باشید! اگر باد بیش از حد قوی باشد، ژنراتور نیز کار نمی کند، زیرا حفاظت خودکار فعال می شود.

سیستم های خورشیدی: پنل های خورشیدی و کلکتورها

سیستم های خورشیدی به طور مستقیم مایع خنک کننده را گرم می کنند یا با استفاده از روش فوتوالکتریک انرژی را تبدیل می کنند. در گزینه اول، اشعه خورشید آب/ضد یخ (در برخی مدل ها - هوا) را گرم می کند که به داخل محوطه منتقل می شود و گرما را از طریق رادیاتورها آزاد می کند. در حالت دوم، فوتون‌های نور به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شوند که دستگاه‌های گرمایش معمولی را که با برق کار می‌کنند (دیگ‌ها، بخاری‌ها، کف‌های گرم) نیرو می‌دهد.

اصل عملکرد یک کلکتور خورشیدی برای گرمایش و تامین آب گرم

بر این اساس، دو نوع دستگاه وجود دارد:

• کلکتورهای خورشیدی این سیستم از یک مدار گردش مایع خنک کننده، یک مخزن ذخیره سازی و خود کلکتور تشکیل شده است. بسته به طراحی، کلکتورها متمایز می شوند: تخت، خلاء و هوا (هوا به عنوان خنک کننده استفاده می شود).
• پنل های خورشیدی. نصب شامل پانل هایی با فتوسل، کنترلر و اینورتر است. باتری تولید می کند دی سیولتاژ 24 یا 12 ولت که در باتری ها جمع آوری می شود و پس از تبدیل شدن توسط اینورتر به ولتاژ متناوب (220 ولت) به پریزها می رسد.

توجه داشته باشید! اگر برای محاسبه برق شبکه یک متر دیسکی نصب کنید، به جریان دریافتی از آن پاسخ می دهد پنل های خورشیدی- مطابق با مقدار انرژی دریافتی اضافی، قرائت ها را به عقب برگرداند.

معایب تاسیسات خورشیدیمقداری. اول از همه، وابستگی به عوامل هواشناسی و چرخه (فصلی و روزانه). باتری ها راندمان پایینی دارند تا بتوانند مقدار زیادی انرژی پایدار را به خود اختصاص دهند باطری های قابل شارژ، که باید اغلب تغییر کنند. عیب کلکتورها وابستگی آنها به برق (برای عملکرد پمپ یا فن) یا به عنوان مثال خطر یخ زدن مایع خنک کننده است.

پانل های فتوولتائیک مشابه ژنراتورهای بادی (کنترل کننده، باتری، اینورتر) مجهز هستند، بنابراین می توان آنها را به راحتی با آنها در سیستم های هیبریدی ترکیب کرد.

پمپ های حرارتی برای گرم کردن یک خانه خصوصی

با این روش گرمایش جایگزین، تجهیزات گرمایی را که در زمین، آب یا هوا انباشته شده است استخراج و متمرکز می کنند. انتقال انرژی در مبدل های حرارتی انجام می شود و چندین مدار مستقل برای گردش مایع خنک کننده در سیستم استفاده می شود. اصل عملکرد یک پمپ حرارتی مشابه است واحد تبرید(جایی که عنصر اصلی قدرت کمپرسور است)، فقط برعکس عمل می کند.

ویژگی های انتقال انرژی در پمپ های حرارتی

توجه داشته باشید! پمپ های حرارتی را می توان جهانی و بیشتر در نظر گرفت به روشی قابل اعتمادسازماندهی گرمایش جایگزین برای یک خانه خصوصی. با این حال، آنها برای کار کردن به یک منبع تغذیه بدون وقفه نیاز دارند. چیزی به عنوان "ضریب تبدیل" وجود دارد: برای هر کیلووات برق مصرفی، حدود 3-5 کیلووات گرما دریافت می شود.

تاسیسات زمین گرمایی "آب زیرزمینی" و "زمین-هوا"

این تاسیسات گرما را از چاه های بلند یا لایه های افقی در اعماق کم جمع آوری می کنند. چنین پمپ های حرارتی کارآمدترین هستند، زیرا انرژی حرارتی خاک دارای شاخص های پایدار است و در هر عرض جغرافیایی موجود است. دو نوع دستگاه وجود دارد:

• کاوشگرهای عمودی در چاه هایی تا عمق چند صد متری قرار دارند. آنها عملکرد بهتری را نشان می دهند، اما بسیار گران هستند، عمدتا به دلیل کار حفاری.
• کلکتورهای افقی شامل سیستمی از لوله ها هستند که در عمق حدود 1.2-1.5 متر (زیر سطح انجماد) گذاشته شده اند. آنها کارایی کمتری دارند و مناطق وسیعی را اشغال می کنند که قابل ساخت نیستند و برای کشت مناسب نیستند گیاهان چند ساله. مزیت اصلی چنین سازه هایی هزینه بسیار کمتر کار حفاری است.

در تابستان، پمپ حرارتی می تواند در حالت معکوس کار کند و عملکرد یک تهویه مطبوع را انجام دهد

پمپ های حرارتی آب به آب و آب به هوا

مدار با خنک کننده اولیه در پایین یک دریاچه یا رودخانه بدون یخ قرار دارد. از نظر پیکربندی شبیه به یک کلکتور افقی است. گرمای حاصل از فاضلاب و فاضلاب صنعتی و همچنین آب های زیرزمینی قابل استفاده است. دو نوع ساختار وجود دارد:

• آب خنک کننده است و به داخل مدار باز اولیه پمپ می شود.
• آب انرژی خود را به یک مدار اولیه بسته می دهد، جایی که "آب نمک" به عنوان خنک کننده در گردش است.

بدیهی است که برای سازماندهی چنین منبع انرژی، باید یک آب مناسب مستقیماً در نزدیکی خانه وجود داشته باشد. منطقه بزرگ.

پمپ های حرارتی منبع هوا

برای به دست آوردن گرما از هوا از دستگاه هایی با مبدل حرارتی رادیاتور بزرگ و یک فن قدرتمند استفاده می شود که باید حجم زیادی از توده های هوا را پمپاژ کند. این تاسیسات می توانند آب را گرم کنند یا به طور مستقیم انرژی را در هوا آزاد کنند (به عنوان مثال، تهویه مطبوع با عملکرد گرمایش گاهی اوقات از گرمای گازهای دودکش یا پساب های خروجی استفاده می کنند). سیستم های تهویه.

این پمپ‌های حرارتی ارزان‌ترین پمپ‌های حرارتی هستند، اما کمترین راندمان را دارند و همه نمی‌توانند به میزان قابل توجهی کار کنند دمای زیر صفر(در بیشتر موارد -10 حد مجاز است). فقط پیشرفته ترین تاسیسات کنترل شده توسط اینورتر گرما را در -25 درجه در خارج فراهم می کنند.

گزینه ای برای تخمگذار کلکتور زمین گرمایی

بنابراین، آیا روش های جایگزین گرمایش یک خانه خصوصی حق زندگی دارند؟ بی شک! این دست کم پیش بینی کننده است. در حال حاضر آنها می توانند از نظر کیفی ژنراتورهای حرارتی سنتی را تکمیل کنند. اگر مجاز باشد مشخصات فنی، می توانید یک سیستم هیبریدی را مونتاژ کرده و به طور کامل به منابع تجدیدپذیر تغییر دهید. درست است، این به مقدار مشخصی پول و کمک واجد شرایط از متخصصان نیاز دارد. اما اگر به دلایلی دور شدن از هیدروکربن ها امکان پذیر نیست، پس منطقی است که سیستم گرمایش معمولی را مدرن کنید تا بتوانید دمای مایع خنک کننده را تا حد امکان به طور موثر تنظیم کنید، یا به عنوان یک گزینه، تلاش مستقیم برای عایق کاری کنید. پوشش ساختمان به منظور به حداقل رساندن مجموع تلفاتحرارت.

ویدئو: سیستم های گرمایش جایگزین و صرفه جویی در انرژی

بسیاری از صاحبان خانه های روستاییاغلب در آنها زندگی می کنند فقط برای فصل گرمتا برای حفظ گرما در محل پول خرج نکنید. و همه به این دلیل که هیچ اتصالی وجود ندارد گرمایش مرکزی- به عنوان مثال، لوله گذاری در نزدیکترین منطقه مسکونی که این سیستم از قبل وجود دارد بسیار گران است. اما گزینه های جایگزین نیز وجود دارد.

گرم کردن خانه تابستانی - نحوه جایگزینی منابع گرمای معمولی

بیایید سعی کنیم منظور از گرمایش جایگزین را خلاصه کنیم. اغلب، این اصطلاح به طبقه های غیر گرم، در هر نوع، خواه آب یا برق اشاره دارد، زیرا آنها اغلب به کف متصل می شوند. گرمایش متمرکزیا شبکه برق در مورد ما، کلمه کلیدی "جایگزین" است، و برای هر منبع انرژی سنتی، اعم از گاز، برق یا آب گرم که از خط اصلی شهر وارد لوله ها می شود. بنابراین، ما روش هایی را در نظر خواهیم گرفت که به شما امکان می دهد خانه را در استقلال کامل از ارائه دهندگان خدمات گرم کنید.

آیا دیگ در بخش مورد علاقه ما قرار می گیرد؟ فقط در صورتی که به چاه خود متصل باشد و از بیوگاز یا برق حاصل از منابع تجدیدپذیر برای گرم کردن دیگ استفاده شود. اینها معمولاً شامل انرژی خورشیدی و باد، بیوگاز و گرمای زمین گرمایی هستند. و فقط در مرحله دوم، اینها برای تولید مستقیم گرما مقرون به صرفه هستند، مانند پانل های مادون قرمز، کف گرم، متصل به همان منابع تجدید پذیر.

انرژی خورشید

محبوب ترین کلکتورهای خورشیدی برای گرم کردن آب هستند. اصل عملکرد چنین سازه هایی این است که یک حامل مایع را از طریق لوله های پوشش داده شده با رنگ سیاه از طریق یک جعبه شفاف در بالا با عایق حرارتی با کیفیت بالا در پایین و طرفین عبور دهید. در برخی موارد از تریپلکس استفاده می شود که دمای داخل کلکتور را بهتر حفظ می کند. پرتوهای خورشید مایع را خیلی سریع گرم می کند، اما گرما از بین نمی رود، بلکه انباشته می شود. سپس آب را می توان به خطوط تامین آب گرم یا به یک سیستم گرمایش بسته هدایت کرد.

به طوری که کلکتورهای خورشیدی در آن کار می کنند دوره زمستانی، باید بیشترین نصب را داشته باشید گزینه گران قیمت- با لوله های خلاء که از طریق آنها مایع خنک کننده کشیده می شود.

اما استفاده های دیگر نیز امکان پذیر است انرژی خورشیدی- تبدیل آن به برق برای این منظور باتری های مخصوص فتوسل بر روی سقف و هر سطح افقی مناسب دیگر از جمله مناطق خالی از کاشت و ساختمان های موجود در محل نصب می شود. با جذب نور، آن را به الکتریسیته تبدیل می‌کنند، که سپس به باتری می‌رود و از آنجا برای راه‌اندازی وسایل گرمایشی، به عنوان مثال، بخاری‌ها استفاده می‌شود. یا مستقیماً از طریق یک تثبیت کننده و اینورتر وارد شبکه می شود. دستگاه اول در برابر نوسانات برق محافظت می کند و دومی برای تولید جریان متناوب. با این حال، باید در نظر داشت که در مورد دوم، نوسانات در عرضه فعلی همچنان امکان پذیر است، بنابراین منطقی تر است که از باتری استفاده کنید.

باد کمک می کند - ما گرما را از هوا دریافت می کنیم

یک گزینه عالی برای تولید برق یک آسیاب بادی معمولی است. حتی در جاهایی که حرکات شدید هوا نادر است، تندبادهای ضعیف می توانند تیغه های عمودی را بچرخانند که بدون توجه به جهت باد می چرخند. چندین چنین تاسیسات قادر به تولید حدود 2-3 کیلووات هستند که عملکرد کف گرم برقی یا پانل های مادون قرمز را به طور کامل تضمین می کند. مزیت نسبت به باتری های خورشیدی واضح است - هیچ وابستگی به ساعات تاریک یا روشنایی روز وجود ندارد، باد در شب نیز می وزد. اما هزینه چنین پروژه ای می تواند بسیار بالا باشد. با این حال، وقتی صحبت از خودکفایی یک آسیاب بادی نیست، بلکه در مورد راحتی در زمستان صحبت می کنیم، می توانید یک بار به سمت هزینه های مالی کلان بروید.

نقطه ضعف ژنراتورهای بادی نیاز به دریافت الکتریسیته و تنها پس از آن گرما است. تلفات قابل توجه در چنین زنجیره ای اجتناب ناپذیر است، یعنی سیستم دارای راندمان نسبتاً پایینی است. با این حال، اگر با دستان خود آسیاب بادی بسازید، می توانید هزینه ها را به میزان قابل توجهی کاهش دهید و در عین حال منبع انرژی ثابتی برای خانه خود فراهم کنید. انرژی الکتریکی، که از آن نه تنها دیگ های گرمایش، بلکه لوازم خانگی نیز می توانند کار کنند. تنها شرط این است که ژنراتور باید در فاصله حدود 100 متری از خانه قرار گیرد تا صدای زمزمه تیغه ها و لرزش میله تحت تأثیر قرار نگیرد. تاثیر منفیروی سیستم عصبی ساکنین

پمپ های حرارتی زمین گرمایی - گرمایش از زمین

شاید این روش گرمایش خانه در زمستان گران ترین و در عین حال بی دردسرترین باشد. واقعیت این است که برای به دست آوردن یک نتیجه رضایت بخش، باید چرخش های بسیار طولانی خنک کننده را بگذارید. علاوه بر این، 2 گزینه وجود دارد: عمودی یا افقی. اولین مورد شامل حفاری یک چاه عمیق، حدود 150 تا 200 متر، یا هر کدام چند 50 متر است. یعنی به تجهیزات مناسب نیاز دارید و بدون دکل حفاری نمی توانید این کار را انجام دهید. اگر بودجه اجازه می دهد، می توانید به این روش روی بیاورید، خانه را برای چندین دهه گرما می دهد.

گزینه دوم جهت گیری افقی سیستم زمین گرمایی است. در این حالت ، می توانید خودتان این کار را انجام دهید ، زیرا فقط باید پیچ ​​های لوله را دفن کنید که از طریق آن آب باید زیر سطح انجماد خاک جریان یابد. حدود 2 متر است. اما شما باید حداقل 200 مساحت را پوشش دهید متر مربع، یعنی قطعه ای به مساحت دو جریب. قرار دادن کاشت در آنجا دشوار خواهد بود، اگرچه اگر گیاهان دارای سیستم ریشه کم عمق باشند، کاملا قابل قبول است. اغلب چنین سیستم هایی در زیر محل قرار می گیرند مخزن مصنوعیاز آنجایی که آب یک عایق حرارتی عالی است، کارایی بیشتری را فراهم می کند.

اصل عملکرد سیستم به شرح زیر است: آب سردبه عنوان مثال، از یک چاه، وارد لوله ای می شود که در چندین چرخش عمودی در چاه ها گذاشته شده یا به صورت افقی در یک مار در خاک گذاشته شده است. درجه حرارت در لایه های عمیق خاک همیشه بالاتر از سطح است و آب به تدریج گرم می شود که چرخه به چرخه از کل سیستم عبور می کند. منطقی است که برای گردش اجبارییک پمپ مورد نیاز خواهد بود و این به نوبه خود منجر به مصرف برق می شود. اما در ترکیب با آسیاب بادی، این نوع گرمایش عملا بدون منابع انرژی شخص ثالث کار خواهد کرد.

سوخت زیستی - زباله به عنوان سوخت برای کوره

امروزه انواع سیستم های گرمایش جایگزین برای منازل شخصی به صورت اجاق های گرمایشی خانگی تولید می شود که نه تنها با گاز یا چوب، بلکه بر روی سوخت های فله نیز کار می کنند. اینها به اصطلاح کوره های راکتیو هستند که مثلا یکی از آنهاست. یک پناهگاه مخصوص به شما امکان می دهد هم گلوله های چوبی (پلت) تولید شده در مقادیر زیاد توسط بسیاری از شرکت ها و هم خاک اره معمولی، پوسته دانه، تراشه های چوب یا حتی کاه را ذخیره کنید. چنین اجاق‌هایی روی مخروط‌های کاج نیز کار می‌کنند که می‌توان آن‌ها را منبع انرژی تجدیدپذیر نامید، زیرا می‌توان آن‌ها را در مقادیر نامحدود از نزدیک‌ترین جنگل جمع‌آوری کرد و سوخت را برای زمستان ذخیره کرد.

مزیت چنین سیستم های گرمایشی عملاً بدون دوده است. با این حال، باید در نظر داشت که استفاده از مخروط ها منجر به تجمع دوده می شود که به تعمیر و نگهداری اضافی از جمله تمیز کردن دودکش نیاز دارد. توصیه می شود از مخروط های کاج استفاده نکنید، زیرا میزان رزین آنها بسیار زیاد است و دوده در مقادیر بسیار زیاد تشکیل می شود که برای سلامتی نیز مضر است، زیرا همه محصولات احتراق وارد دودکش نمی شوند. بهتر است مخروط های صنوبر را برای چنین اهدافی بگیرید و قبل از استفاده آنها را کاملا خشک کنید.

با توجه به افزایش مداوم قیمت گاز و برق، بسیاری از کاربران شروع به توجه کردند سازگار با محیط زیست و اقتصادیدر تعمیر و نگهداری سیستم های گرمایشی ساختمان

محبوب ترین آنها هستند سیستم های زمین گرمایی، توربین های بادی، سوخت های زیستی و سیستم های خورشیدی. روش های جایگزین گرمایش خانه، اگرچه در ابتدا هزینه بالایی دارند، اما به سرعت هزینه های خود را پرداخت می کنند.

منابع گرمای جایگزین چیست؟

وظیفه اصلی سیستم ها است تامین انرژی از منابع تجدیدپذیراکثر دستگاه های جایگزین می توانند برای تولید گرما در هر مکانی استفاده شوند، به این معنی سادگی در عملکرد آنها و حداقل الزامات.

ویژگی های سیستم های خورشیدی برای یک خانه خصوصی

گرداورنده خورشیدیمی تواند برای گرمایش استفاده شود آپارتمان و خانه های شخصی.سیستم های خورشیدی نیز اغلب برای گرم کردن آب برای نیازهای شخصی مصرف کنندگان استفاده می شوند. سیستم های خورشیدی می توانند در حالت های مختلف کار کنند و بسته به تجهیزات انتخابی، تولید انرژی را فراهم کنند در طول کل سالیا فصول خاصی

پانل ها و منیفولدها به دلیل پوشش های جذبی خاص، مایع خنک کننده گرم می شودداخل تاسیسات مایع به یک مخزن مخصوص عرضه می شود که از آنجا وارد سیستم گرمایش خانه یا مدارهای مربوط به آن می شود. آب گرم.

سلول های خورشیدی مایع خنک کننده را بین صفحات عبور می دهند و سیستم لوله ای به دلیل خلاء بین لامپ بیرونی و داخلی دمای مایع را افزایش می دهد. تحت تأثیر قرار گرفت پرتو های فرابنفشلایه جذبی شروع به تعامل با مایع می کند و می تواند آن را گرم کند تا 90 درجه

کلکتورهای خورشیدی منابع گرمایش مایع خنک کننده هستند که مستقیماً وارد مدارهای گرمایش می شوند. برای استفاده از انرژی خورشیدی شما به مخزن انبساط و پمپ نیاز داریدکه با رسیدن به دمای معین، آب را از تاسیسات پمپاژ می کند.

طرفدارانسیستم های خورشیدی:

• منیفولدهای لوله ای نصب آسان.
• پنل های خورشیدی متفاوت هستند هزینه کم و عملکرد بالادر فصل گرم
• تجهیزات برای استفاده در مناطق مختلف آب و هوایی

توجه!عیب اصلی کلکتورها و باتری های خورشیدی آنهاست هزینه بالا و شکنندگی

نمودار اتصال ژنراتور باد

تاسیسات نشان می دهد دستگاهی با تیغه، هنگام چرخش در حال تولید است برق . توربین های بادی می توانند باشند اندازه های متفاوتو اشکال، که به هدف و ویژگی های زمین بستگی دارد.

هنگامی که ژنراتورهای بادی کار می کنند، باتری ها شارژ می شوند که متعاقباً انرژی را از طریق مبدل به گرمای ساختمان ها تامین می کنند. تاسیسات دارند دو نوع محور چرخش - افقی و عمودی.

عکس 1. نمودار اتصال ژنراتور بادی به شبکه برق از طریق کنترلر به لوازم خانگی.

تجهیزات با نصب افقیتیغه ها برای کار در مناطقی طراحی شده اند که میانگین سرعت باد سالیانه آن است بیش از 5 متر بر ثانیه

توربین های بادی با محور عمودیچرخش ها، به دلیل اندازه جمع و جور، برای استفاده در خانه های خصوصی مناسب هستند. میانگین سرعت مورد نیاز سالانه جریان باد باید باشد بالای سه متر در ثانیه

از جمله مزایای ژنراتورها می توان به موارد زیر اشاره کرد: سازگاری با محیط زیست، ارگونومی و منبع انرژی تجدید پذیر. معایب توربین های بادی شامل آنها می شود بی ثباتی، راندمان کم، هزینه بالا.

گرمایش زمین گرمایی - قابلیت اطمینان و دوام؟

پمپ های حرارتینمایندگی کند دو مدار با خنک کننده، توسط تجهیزات ویژه متصل می شود. یکی از مدارها زیر سطح زمین است و دیگری در ساختمانی که گرم می کند قرار دارد. سیستم گرمایش زمین گرمایی از گرمای استخراج شده از اعماق زمین استفاده می کند. در مکان هایی که تجهیزات نصب می شود میانگین دمای سالانه محیط است 8-10 درجه

مایعی که در مدارهای خارجی قرار دارد توسط خاک یا آب گرم شده و به پمپ می رسد و پس از آن دستگاه ماده را خنک می کند تا دمای منفی، و گرمای آزاد شده به آن هدایت می شود سیستم داخل خانهگرمایشتجهیزات زمین گرمایی تبدیل خواهد شد گزینه عالیبرای گرم کردن اتاق ها با استفاده از وسایل با دمای پایین.

عکس 2. گذاشتن شبکه های گرمایشی که به صورت افقی، زیر سطح انجماد زمین قرار دارند.

سیستم های حرارتیبه سه روش نصب شده است:

• افقی.
• عمودی.
• زیر آب.

به سمت حرفه ای هاگرمایش زمین گرمایی را می توان به پایان ناپذیری نسبت داد منابع طبیعی، عدم انتشار مواد مضر در جو، راندمان بالای سیستم. منفیتجهیزات دمای پایین مایع خنک کننده در مدارهای داخلی است ( در 35-60 درجه) هزینه بالای نصب.

همچنین ممکن است که شما علاقه مند باشید به:

وقتی سوخت زیستی به کمک می آید

سوخت زیستی است ماده ای که از مواد حیوانی یا گیاهی به دست می آیدضایعات صنعتی آلی، نتایج فعالیت های انسانی. سوخت های بیولوژیکی می تواند باشد انواع متفاوت، اما رایج ترین گزینه ها هستند گلوله هایا بریکت ها.

برای گرم کردن خانه با سوخت زیستی دیگ باید نصب شود، که با منبع انرژی جایگزین سازگار خواهد بود.

هنگام سوختن، این ماده گرما را آزاد می کند که مایع موجود در سیستم گرمایش را گرم می کند و نگهداری را تضمین می کند دمای مورد نظر.

مزیت اصلیاز این نوع انرژی جایگزیناز او حمایت می کند تحرک. هنگام استفاده از سوخت های زیستی برای گرم کردن ساختمان ها، هیچ ماده مضری در جو منتشر نمی شود. عیب اصلیمواد اولیه است استفاده از مناطق بزرگبرای کاشت محصولاتی که می توان از آنها این سوخت تولید کرد.

آیا می توان گرمایش جایگزین را با دستان خود نصب کرد؟

اکثر سیستم ها نصب سخت استبه طور مستقل، زیرا فرآیند نصب نیاز دارد ابزار و مهارت های خاص

نمودارهای اتصال ژنراتور باد به صورت جداگانه انتخاب می شوندبسته به کار در دست توربین های بادی به کنترلر متصل می شوند، که باتری ها را شارژ کرده و برق را به اینورتر منتقل می کند. این طرحمی توان کاملاً برای تأمین برق یک خانه خصوصی استفاده کرد.

پمپ های حرارتیاغلب به صورت عمودی نصب می شود. برای نصب تجهیزاتی که نیاز دارید حفر چاه تا عمق بیش از 50 متر.اندازه مدارها به توان بستگی دارد پمپ حرارتی. گاهی طول کل چاه ها می رسد دویست مترمدارهای خارجی به یک پمپ متصل می شوند که گرما را از آنها گرفته و به سیستم گرمایش خانه منتقل می کند. تجهیزات با دمای پایین مایع خنک کننده گرم شده را دریافت می کنند و ساختمان را گرم می کنند.

دیگ های سوخت زیستینصب شده بر روی یک کف از پیش آماده شده، که ضخامت آن است کمتر از 7 سانتی متر نیست.برای کارآمدترین کار سیستم گرمایشاتصال ظرفیت بافر, که مخزن آب است.

حجم دستگاه بسته به قدرت دیگ محاسبه می شود. اگر تجهیزات گرمایشیفرار است، لازم است منبع برق برای آن فراهم شود.

دودکش نصب شده روی دیگ سوخت زیستی باید مجهز باشد جمع کننده میعاناتو قطر دارند حداقل 18 سانتی متر. ارتفاع دودکش معمولا بیش از چهار متر است. برای محافظت از سیستم گرمایش در برابر فشار برگشتی و زهکشی سیفون، نصب کنید شیر چک، که روی لوله آبرسانی عمومی قرار دارد. تنظیم سیال و کنترل دما با استفاده از شیرهای متعادل کننده و مخلوط انجام می شود.

در بیشتر موارد از سیستم های تامین حرارت استفاده می شود انواع سنتیمنابع انرژی: هیزم، زغال سنگ، گاز، برق، سوخت دیزل. با این حال، در کنار آنها، سایر منابع انرژی حرارتی نیز کاربرد پیدا کرده اند - تابش خورشیدی و سیستم های زمین گرمایی. چگونه می توان گرمایش جایگزین را برای یک خانه خصوصی با دستان خود درست کرد و هنگام تکمیل و ترسیم نمودار نصب چه مواردی را باید در نظر گرفت؟

ویژگی های گرمایش جایگزین خانه

برای عملکرد هر منبع حرارتی، یک منبع انرژی حرارتی مورد نیاز است. برای این کار از انواع سوخت استفاده می شود. اما گرمایش جایگزین خانه روستاییبر اساس یک اصل متفاوت کار می کند. گرم شدن مایع خنک کننده به دلیل تأثیر انرژی خورشیدی یا اختلاف دمادر زمین

در نگاه اول، انواع جایگزین گرمایش یک خانه خصوصی موثرترین و از نظر مالی اقتصادی هستند. کارایی آنها به ندرت زیر 98٪ است. با این حال، در واقع استفاده منابع جایگزینانرژی با مشکلات زیر همراه است:

• وابستگی به عوامل آب و هوایی. این امر به ویژه در مورد کلکتورهای خورشیدی صادق است.
• قدرت نسبتا کم اگر تنها منبع گرما باشد، این باید در نظر گرفته شود.
• هزینه بالای تجهیزات؛
• مشکل در نصب و نگهداری بیشتر.

چرا با توجه به این عوامل، گرمایش جایگزین را با دست خود می سازند؟ علاوه بر آنها، شما باید نکته مثبت اصلی را نیز در نظر بگیرید - هزینه های نگهداری کم. در واقع، آنها فقط در مصرف انرژی مورد نیاز برای عملیات بیان می شوند تجهیزات پمپاژو واحدهای کنترل الکترونیکی

ابتدا باید امکان نصب گرمایش جایگزین برای یک خانه خصوصی با دستان خود محاسبه شود. برای انجام این کار، تعدادی از عوامل مهم مشخصه هر سیستم تامین گرمای جایگزین باید در نظر گرفته شود. بنابراین، قبل از خرید و نصب تجهیزات، توصیه می شود به دقت با ویژگی های عملکرد و مشخصات فنی آن آشنا شوید.

در عمل، این جایگزین گرمایش DIY به شدت به شرایط آب و هوایی فعلی وابسته است. بنابراین، با توان نامی 600 W/m² در هوای آفتابی، بدتر شدن انتقال حرارت زیر رخ می دهد:

• ابرهای سفید در آسمان – 200-100 وات بر متر مربع;
• ابرهای خاکستری تیره یا خاکستری - 50-70 200-100 W/m².

چنین شرایطی اجازه نمی دهد که سیستم های خورشیدی را به عنوان پایه در نظر بگیریم نمای جایگزینگرم کردن یک کلبه خصوصی بنابراین، آنها به عنوان کمکی یا برای تامین آب گرم در تابستان نصب می شوند.

علاوه بر این اجزاء، هنگام انتخاب این روش گرمایش جایگزین یک کلبه، نصب آن ضروری است سیستم پمپاژ. قدرت آن به حجم مایع خنک کننده و مدت زمان خط بستگی دارد.

هنگام نصب منظومه شمسی، زاویه شیب پنل باید رعایت شود. این بستگی به مدل خاص، مساحت و طراحی لوله آن دارد.

ترتیب گرمایش جایگزین

با انتخاب طرح بهینهگرمایش جایگزین یک خانه خصوصی، می توانید نصب آن را شروع کنید. برای این کار بهتر است از خدمات شرکت های تخصصی استفاده کنید. علاوه بر این، در بسیاری از موارد، گارانتی تجهیزات تنها در صورتی اعمال می شود که نصب آن توسط نمایندگان سازمان فروش انجام شده باشد.

خیلی نصب راحت تردیگهای گرمایش جایگزین آنها در یک سیستم خط لوله موجود نصب می شوند. با این حال برای عملکرد مناسبشما باید خنک کننده مناسب (دیگ های الکترودی) را انتخاب کرده و حالت گرمایش آن را تنظیم کنید.

به طور کلی، تکنولوژی نصب تا حد زیادی به نوع تامین گرمای جایگزین و مدل خاص نصب گرمایش بستگی دارد. اما علاوه بر این، باید عوامل زیر را در نظر بگیرید:

• به حداقل رساندن تلفات حرارتی با استفاده از مدرن مواد عایق حرارتی. این امر به ویژه برای گرمایش زمین گرمایی صادق است.
• داشتن منبع تغذیه بدون وقفه (ژنراتور دیزل یا بنزین) و همچنین تثبیت کننده جریان الزامی است.
• نصب و راه اندازی کنترل خودکارسیستم گرمایش.

به دنبال اینها نکات سادهو با مطالعه دقیق مشخصات فنیتامین گرمای جایگزین، می توانید به میزان قابل توجهی در هزینه ها صرفه جویی کنید.

در این ویدیو می توانید نمونه ای از ساخت منظومه شمسی را با دستان خود مشاهده کنید:

گرمایش جایگزین گرمایش یک خانه با استفاده از منابع انرژی به اصطلاح جایگزین است که در درجه اول شامل انرژی داخلی سیاره زمین می شود. در یک عمق خاص، بسته به موقعیت جغرافیاییمنطقه، دمای آن تقریبا ثابت و در هر زمانی از سال مثبت است.

یک مثال ساده: در خط میانیدر روسیه، در فاصله 170 سانتی متری از سطح زمین، دما 8-10 درجه سانتیگراد است. دمای آب های زیرزمینی یکسان است و رودخانه ها و دریاچه ها حتی در زمستان زیر یخ 3-4 درجه سانتیگراد دارند.

در مناطق واقع در شمال، خاک "گرم" ممکن است عمیق تر باشد، و در مناطق جنوبی، برعکس، به سطح زمین نزدیک تر است. این بدان معنی است که حتی در یخبندان های شدید، روده های زمین دارای ذخیره ای از انرژی حرارتی هستند که برای گرم کردن خانه کافی است. تنها مشکل استفاده صحیح از آن برای گرمایش جایگزین منازل است.

برای انجام این کار، حل یک مشکل دشوار ضروری است: انتقال گرما از یک جسم کمتر گرم به جسم گرمتر: خنک کننده مورد استفاده در سیستم های گرمایشی (به یاد داشته باشید که دمای داخلی زمین در عمق قابل قبول 8-10 درجه سانتیگراد است. ).

یک راه حل ساده برای مشکل گرمایش پیچیده در یک خانه خصوصی

این کار تنها در اواسط قرن گذشته و پس از اختراع و توزیع گسترده یخچال‌های خانگی انجام شد که طراحی آن کولیبین سوئیسی رابرت وبر را به ایده هدایت یخچال‌های اختصاص داده شده برانگیخت. فریزر انرژی حرارتیبرای نیازهای خانگی و استفاده از آن برای گرم کردن آب گرم.

این دقیقاً چگونه پمپ حرارتی مدرن اختراع شد، که چیزی بیش از یک "یخچال رفلاکس" نیست، به عبارتی مجازی، "سرما را از اتاق گرم شده می برد و آن را به جرم زمین منتقل می کند."

البته از نظر متخصصان صحیح تر است که در مورد استفاده از ذخیره انرژی حرارتی جسمی با حرارت کمتر و انتقال آن به بدنه ای با گرمای بیشتر صحبت کنیم.

در شکل ابتدایی، این فرآیند را می توان با استفاده از آن توصیف کرد فرمول ساده:

• Q=CM(T2-T1)، که در آن
• گرمای Q-دریافت شده
• ظرفیت حرارتی C
• M- جرم
• اختلاف دمای T1 T2 که توسط آن بدن خنک شد

این بدان معنی است که مقدار انرژی حرارتی منتقل شده هنگام خنک کردن یک بدن خاص، صرف نظر از اینکه در مورد یک اجاق گاز روسی با وزن چند تن صحبت می کنیم یا یک رادیاتور گرمایشی با وزن چند ده کیلوگرم، به طور مستقیم با ظرفیت گرمایی بدنه متناسب است. ماده ای که از آن ساخته شده است، جرم و اختلاف دمای آن که در آن خنک شدن اتفاق می افتد.

حدس زدن اینکه وقتی یک کیلوگرم از یک ماده 50 درجه سرد شود، همان مقدار انرژی گرمایی آزاد می شود که وقتی 50 کیلوگرم از همان ماده را 1 درجه خنک کنیم، دشوار نیست.

به عبارت دیگر، با کاهش دمای خاک به وزن چند صد تن فقط به اندازه کسری از درجه، می توانید گرمای کافی برای گرم کردن یک خانه خصوصی را بدست آورید.. در این حالت می توان نه تنها خاک، بلکه آب موجود در مخازن و همچنین هوا را نیز خنک کرد که جرم آن نیز دارای ذخیره عظیم انرژی حرارتی است.

پمپ حرارتی به عنوان منبع گرمایش جایگزین

برای گرمایش جایگزین یک خانه خصوصی، کافی است یک پمپ حرارتی خریداری و نصب کنید، دستگاهی که به طور خاص برای استفاده از انرژی با دمای پایین برای گرمایش و تامین آب گرم طراحی شده است و بر اساس اصل یک تهویه مطبوع یا یخچال مدرن کار می کند. به هر حال، از نظر ظاهری، پمپ حرارتی شبیه یک یخچال معمولی خانگی است و از نظر ابعاد تفاوت کمی با آن دارد.

برای درک دقیق نحوه عملکرد یک پمپ حرارتی، کافی است ساختار و اصل عملکرد یخچال را به خاطر بیاوریم، که در آن گرما از مواد غذایی "گرفته" شده و به محیط "تخلیه" می شود. به همین دلیل هنگام نصب توصیه می شود تجهیزات برودتیفضای خالی در اطراف آن ایجاد کنید تا از حذف به موقع گرما اطمینان حاصل کنید.

اگر یخچال گرما را از غذا بگیرد و سرما تولید کند، پمپ حرارتی آن را از توده ای از زمین، آب یا هوا می گیرد و انرژی حرارتی حاصل را برای گرم کردن خانه هدایت می کند. درست مانند یخچال دارای اواپراتور، چوک، کمپرسور و کندانسور است. تفاوت اصلی در عملکرد این دستگاه ها توسط تنظیمات ایجاد می شود.

اصل عملکرد یک پمپ حرارتی با استفاده از چرخه کارنو شرح داده شده است. می توان آن را با استفاده از مثال سیستم گرمایش خانه با استفاده از پمپ حرارتی در نظر گرفت که انرژی با دمای پایین را از جرم زمین پمپ می کند.

پمپ حرارتی چگونه کار می کند؟

مبرد در حال گردش در مدار بسته وارد اواپراتور می شود و در آنجا منبسط می شود و با افزایش حجم و کاهش سطح فشار همراه است. در همان زمان، مبرد تبخیر می شود و دمای آن کاهش می یابد. در طی این فرآیند، مبرد به طور فعال انرژی حرارتی را از دیواره های اواپراتور، متصل به یک مبدل حرارتی، جذب می کند که از طریق آن یک مایع خنک کننده به نام "آب نمک" در یک سیستم پمپ حرارتی حرکت می کند. در این زمان، سیستم پمپ حرارتی انرژی حرارتی را از جرم زمین دریافت می کند.

مبرد سپس وارد کمپرسور می شود و در آنجا فشرده می شود و سپس به کندانسور فشار داده می شود و در طی آن دمای مبرد به 80-120 درجه سانتیگراد افزایش می یابد.

در این حالت گرما از طریق مبدل حرارتی متصل به کندانسور به مایع خنک کننده منتقل می شود. مبرد خنک شده وارد اواپراتور می شود و فرآیند تکرار می شود. پمپ حرارتی از شبکه برق، اما مصرف برق و هزینه ها در مقایسه با اثر به دست آمده ناچیز است، که به ویژه برای گرمایش جایگزین یک خانه خصوصی مهم است.

در حین کار پمپ حرارتی، مایع خنک کننده می تواند تا دمای بیش از 100 درجه سانتیگراد گرم شود، که برای گرمایش و تامین آب گرم کاملاً کافی است و به شما امکان می دهد ذخایر گرمایی خاصی ایجاد کنید، مثلاً یک انباشتگر گرما را گرم کنید.
فراهم كردن شرایط راحتو با کاهش مصرف انرژی، پمپ های حرارتی مجهز به ترموستات هستند که با کمک آنها دمای گرمایش مورد نیاز مایع خنک کننده حفظ می شود.

انواع پمپ های حرارتی

پمپ های حرارتی بسته به نوع انرژی حرارتی مورد استفاده برای کار آنها طبقه بندی می شوند. در این رابطه وجود دارد:

• پمپ های زمین گرماییعمودی و افقی با استفاده از گرمای آب های زیرزمینی. در این مورد، انتقال حرارت طبق طرح "آب به آب" اتفاق می افتد
• اب، با استفاده از گرمای دریاچه ها، رودخانه ها و دریاها. در این مورد، انتقال حرارت نیز طبق طرح "آب به آب" اتفاق می افتد.
• هوا، با استفاده از گرمای توده های هوا. انتقال حرارت بر اساس طرح هوا-آب انجام می شود
• زمین، با استفاده از انرژی حرارتی خاک. انتقال حرارت طبق طرح "آب زیرزمینی" انجام می شود

مزایا و معایب پمپ های حرارتی

گرمایش جایگزین مبتنی بر پمپ حرارتی دارای چندین مزیت است:

• برای محیط زیست و انسان بی خطر است. با آن می توانید مطمئن باشید که خانه در خطر آتش سوزی ناشی از تجهیزات معیوب نیست، هیچ گاز دودکش وارد اتاق نمی شود و محیطتحت تأثیر دی اکسید کربن قرار نخواهد گرفت
• پمپ حرارتی به شما این امکان را می دهد که انرژی حرارتی ارزانی دریافت کنید
• می تواند حالت های عملکرد را تغییر دهد و در تابستان برای تهویه مطبوع استفاده شود
• قابل اعتماد و بادوام است

تصادفی نیست که در کشورهای توسعه یافته، به عنوان مثال، ژاپن، استفاده از پمپ های حرارتی امیدوار کننده ترین جهت در گرمایش جایگزین خانه ها در نظر گرفته می شود.