Riscaldamento domestico alternativo con le tue mani. Riscaldamento alternativo in una casa privata: come farlo

Le fonti di calore tradizionali non sono sempre disponibili o sono indesiderabili per ragioni ambientali, economiche o di altro tipo. In questo caso, vale la pena pensare ad altre opzioni. Riscaldamento alternativo at home è un sistema di riscaldamento domestico autonomo che utilizza le più recenti tecnologie.

A metodi moderni per riscaldamento si intende la produzione di calore da fonti geotermiche, attraverso la conversione dell'energia solare ed eolica, e la combustione di biomasse. Opzioni alternative includono anche il riscaldamento a infrarossi, quando possono essere utilizzati tipi di combustibile convenzionali, ma viene utilizzato un sistema innovativo per la distribuzione del calore in tutta la stanza. Diamo un'occhiata alle opzioni più comuni riscaldamento autonomo Case.

Sistemi solari

Dispositivi di conversione energia solare nel calore e nell'elettricità sono chiamati sistemi solari. Il liquido di raffreddamento viene riscaldato mediante il funzionamento di una pompa di circolazione, che fornisce calore ai radiatori o ai convettori.

Tipi di dispositivi solari:

  1. Collettore solare. Tali sistemi di riscaldamento alternativi di solito funzionano insieme a Stufa elettrica. La temperatura del liquido di raffreddamento è monitorata da sensori. Con tempo soleggiato regime di temperatura diventa inaccettabile e in questo caso vengono collegate resistenze elettriche per garantire un corretto riscaldamento.
  2. Batteria solare. Questa apparecchiatura non ha solo un sensore di temperatura e un inverter per creare tensione, ma anche una batteria ad alta capacità. Durante il giorno la batteria immagazzina energia, che viene poi utilizzata di notte o nelle giornate nuvolose. Se zona pannelli solari e le batterie corrispondono alle dimensioni dell'edificio, possono essere utilizzate per creare completamente sistema autonomo. Tuttavia, i sistemi solari sì inconveniente significativo- costo elevato, sia per l'acquisto dell'attrezzatura che per la sostituzione delle batterie.
  3. Batteria solare dotata di inverter e controller. Il sistema è collegato ad una presa elettrica. È inoltre necessario acquistare un misuratore a disco meccanico, poiché uno elettronico non sarà in grado di registrare la direzione inversa dell'elettricità. Se durante il giorno il sistema genera più elettricità del necessario, il contatore spegne i kilowatt, il che consente un notevole risparmio.

Negli ultimi anni, l’uso dell’energia eolica è diventato economicamente fattibile grazie all’uso diffuso delle turbine eoliche e alla riduzione dei costi della loro tecnologia di produzione. Quando il vento colpisce le pale delle turbine, queste iniziano a girare, generando elettricità. Massima efficienza le turbine eoliche non possono superare il 59%. Conoscendo l'area dell'edificio e l'efficienza di una particolare turbina eolica, è possibile calcolare la potenza dell'attrezzatura prevista per l'acquisto.

Caratteristiche dei generatori eolici

I modelli di turbine eoliche possono differire nei seguenti parametri:

  • numero di lame;
  • posizione dell'asse di rotazione;
  • materiali con cui sono realizzate le parti;
  • passo dell'elica.

Esistono mulini a vento con asse di rotazione orizzontale e verticale. Le apparecchiature dotate di asse orizzontale possono avere una o più lame. Tali apparecchiature hanno di più alta efficienza. Un altro tipo di turbina eolica ha assi verticali che, a loro volta, possono essere a carosello o ortogonali.

Nei dispositivi ad assi ortogonali le lame sono contrapposte e poggiano su travi radiali. A causa del design aerodinamico, questo tipo di turbina eolica è tecnicamente complessa.

Le attrezzature con assi a carosello sono dotate di due pale di forma sinusoidale. Tali turbine eoliche hanno un rendimento basso (fino al 15%), ma se le pale sono disposte verticalmente, su più livelli e con uno spostamento angolare delle coppie di pale l'una dall'altra, il coefficiente azione utile migliorerà due volte.

Vantaggi e svantaggi delle turbine eoliche

Vantaggi degli impianti eolici:

  • autonomia dai servizi pubblici e dai fornitori di carburante;
  • energia elettrica gratuita (basta recuperare le spese di installazione);
  • compatibilità ambientale.

Lo svantaggio principale delle turbine eoliche è la fornitura instabile di elettricità, a seconda delle condizioni meteorologiche. In connessione con questo sistema, è necessario installare dispositivi aggiuntivi: stabilizzatori, batterie, ecc. Sistemi orizzontali Hanno una buona efficienza, ma per un funzionamento stabile necessitano di uno speciale regolatore del flusso del vento, nonché di protezione dagli uragani. I dispositivi verticali hanno una bassa efficienza, ma sono quasi silenziosi, oltre a essere piccoli e stabili.

Questo tipo di attrezzatura fornisce una casa privata riscaldamento e acqua calda. I dispositivi funzionano prelevando energia dall'aria, dall'acqua o dalla terra. Sono collegate le pompe di calore rete elettrica. Allo stesso tempo, funzionano in modo più efficiente delle caldaie a combustibile solido, olio, elettriche o a gas. Ogni kilowatt di energia elettrica spesa produce 4 kilowatt di energia termica.

Il costo delle caldaie termiche è elevato, superiore a quello delle caldaie tradizionali, ma grazie all'energia naturale gratuita tali apparecchiature si ammortizzano in 2-3 anni. Le prestazioni dell'apparecchiatura sono proporzionali alla temperatura della fonte di energia alternativa: maggiore è il suo indicatore, maggiore è l'efficienza.

Principi di funzionamento delle pompe di calore:

  1. Il liquido refrigerante si muove attraverso i tubi che vanno alla fonte di calore. Lì il liquido di raffreddamento viene riscaldato di diversi gradi, dopodiché attraversa la pompa di calore e lo scambiatore di calore nel circuito interno.
  2. Il circuito interno contiene un refrigerante a basso punto di ebollizione. Questa sostanza viene inviata attraverso un evaporatore, dove a bassa pressione e temperatura viene convertita allo stato gassoso.
  3. Il gas refrigerante che entra nel compressore viene compresso e la sua temperatura aumenta.
  4. Il gas riscaldato entra nel condensatore. Lì avviene lo scambio termico di gas e liquido refrigerante. Di conseguenza, il refrigerante emette calore, si raffredda e viene riconvertito allo stato liquido, dopodiché il liquido caldo entra nel sistema di riscaldamento.
  5. Una volta che il refrigerante entra nella valvola di riduzione della pressione, la pressione diminuisce. Il refrigerante si sposta quindi nell'evaporatore e il ciclo si ripete.

Tipologie di pompe di calore

Le pompe di calore si differenziano per la tipologia di fonte di riscaldamento alternativa:

  1. Acque sotterranee. Tali dispositivi sono ottimali per quasi tutti i climi. Gli scambiatori di calore vengono abbassati nei pozzi, dove il terreno trasferisce calore al sistema.
  2. Acqua-acqua. Questo metodo per ottenere energia sarà efficace se nelle vicinanze sono presenti acque sotterranee a profondità ridotte.
  3. Aria-acqua. In questo caso l'energia è ottenuta dall'aria. Svantaggio: a basse temperature dell'aria l'attrezzatura è inefficace.
  4. Aria-aria. Questa è l'opzione più economica in termini di costi di installazione. Gli ultimi modelli sono dotati di inverter che riscalderanno la stanza anche a temperatura esterna-25 gradi.

Caldaia a biocarburante

Le apparecchiature per biocarburanti funzionano con bricchette, pellet, trucioli di legno e granuli (legno, torba, paglia). Se usi le bricchette, puoi automatizzare il riempimento della caldaia con il carburante.

Lo svantaggio delle caldaie a biocarburante è il loro costo elevato. Anche l'acquisto di bricchette sarà costoso.

Riscaldamento a infrarossi

Questo tipo di sistemi di riscaldamento è diventato molto popolare negli ultimi anni. Sebbene come combustibile vengano utilizzate le fonti energetiche tradizionali, il principio del riscaldamento degli ambienti può essere classificato come alternativo. Il riscaldatore IR è dotato di un deflettore che crea un fascio di raggi di calore IR che interagiscono appena con l'aria circostante. L'efficienza del riscaldamento dipende dalla temperatura del dispositivo di riscaldamento e dalla qualità del deflettore.

Anche la pellicola a infrarossi è comune e viene utilizzata durante l'installazione di "pavimenti caldi". Viene messa sotto pavimentazione in modo tale che la sua installazione non richieda riparazioni complesse.

Il riscaldamento alternativo di una casa privata può essere effettuato utilizzando “ battiscopa caldi" Gli apparecchi vengono installati sotto i battiscopa lungo le pareti. Le pareti riscaldate trasferiscono il calore all'interno della stanza e ne impediscono la fuoriuscita. Tale riscaldamento è caratterizzato da uniformità.

La scelta di un metodo di riscaldamento alternativo specifico dipende da molti fattori: condizioni meteorologiche, costo del carburante, fattibilità economica, ecc. Puoi installare tali dispositivi da solo o contattare uno specialista. Tuttavia, va ricordato solo questo corretta installazione- garanzia di funzionamento affidabile dell'apparecchiatura per molti anni.

Cos'è il riscaldamento alternativo? Com'è, cosa può servire come fonte di energia termica? È possibile installare il riscaldamento alternativo in una casa privata con le proprie mani?

Proviamo a capirlo.

Cos'è

Questo nome, quando viene utilizzato nella stampa, si riferisce tradizionalmente a tutti i metodi di riscaldamento di una casa che non venivano utilizzati venti o trent'anni fa. Fonti di calore geotermiche, pavimenti riscaldati con film, biocarburanti e riscaldatori a infrarossi vengono tutti aggiunti al mix.

Nell'ambito dell'articolo ci permetteremo tuttavia di interpretare il termine in modo molto più restrittivo.

Siamo interessati al riscaldamento domestico alternativo, che:

  1. Utilizza fonti rinnovabili di energia termica come calore, per il quale non è necessario pagare i venditori dei relativi servizi o beni. Opzionalmente, almeno una parte dell'energia termica viene prelevata da fonti rinnovabili.
  2. Può essere implementato a un costo accettabile. Come minimo, incomparabile con il costo della casa stessa.

Perché è necessario?

Il motivo per cui i sistemi di riscaldamento alternativi per una casa privata attirano l'attenzione è semplice e chiaro: l'aumento dei prezzi dell'energia e, di conseguenza, dell'elettricità. Il petrolio solare, il gas e il carbone stanno diventando sempre più costosi.

Utile: il gas di rete adesso è più economico rispetto ad altri tipi di riscaldamento. Ma continua a salire di prezzo. Le sue riserve sono limitate, quindi la tendenza continuerà e si intensificherà nei prossimi anni.

Beh... non chiamate l'autore un idealista, ma è comunque barbarico bruciare combustibili fossili o alberi per riscaldare il piccolo spazio interno della propria casa. In questo senso visioni alternative il riscaldamento non è solo vantaggioso dal punto di vista economico. Sono progressivi.

Opzioni di implementazione

Sistemi solari

L’energia solare viene utilizzata per riscaldare le case in due modi:

  1. Trasformandolo in energia elettrica, che può poi essere utilizzata per far funzionare i riscaldatori.
  2. Per il riscaldamento diretto del liquido di raffreddamento, circolazione naturale O pompa di circolazione quindi vengono guidati attraverso radiatori o convettori.
    Il riscaldamento alternativo fai-da-te più semplice è proprio la pompa di circolazione e il radiatore (spesso fatti in casa) della casa.

La particolarità dei sistemi solari è evidente: giorni di sole anche in Crimea o in Asia centrale il cielo diventa nuvoloso. Nessuno ha cancellato neanche la serata. Se è così, non sono adatti come fonti di calore costanti.

Quali opzioni di implementazione sono possibili?

  • funziona in parallelo con un riscaldatore elettrico. La temperatura del liquido di raffreddamento è controllata da sensori; Quando scende al di sotto di un certo livello in caso di tempo nuvoloso, viene attivato il riscaldamento tramite elementi riscaldanti.
  • è dotato non solo di un controller e di un inverter che genera tensione di rete da +12 o +24 volt corrente continua, ma anche una batteria ad alta capacità.
    Durante le ore diurne, i pannelli solari immagazzinano energia nelle batterie; Di notte o con tempo nuvoloso, le batterie fungono da fonte di alimentazione. Con la superficie adeguata delle fotocellule e la capacità della batteria è possibile realizzare un sistema completamente autonomo dal punto di vista energetico.
    Ma qui ci aspetta una spiacevole sorpresa: siamo limitati dal livello delle tecnologie disponibili per l'accumulo di energia elettrica. In un sistema del genere, i migliori tipi di batterie non dureranno più di cinque anni e il costo per la loro sostituzione sarà abbastanza paragonabile al costo dell'elettricità acquistata dalle società energetiche durante questo periodo.
  • Finalmente la soluzione più semplice che fa risparmiare energia elettrica(e calore), può essere facilmente fatto con le tue mani.
    Il riscaldamento alternativo di un appartamento o di una casa privata (o meglio, la fornitura di energia, per essere precisi) in questo caso è un pannello solare con un controller e un inverter, che è collegato in parallelo a qualsiasi presa, e riscaldatori elettrici di qualsiasi tipo.

Un avvertimento: è necessario un contatore meccanico del disco. Quelli elettronici non possono registrare la direzione inversa della corrente. Con tempo soleggiato, quando le celle solari producono più elettricità di quella spesa per il riscaldamento, il contatore conta semplicemente i kilowattora nella direzione opposta. Il risparmio è più che evidente.

Energia eolica

L'energia generata da un mulino a vento può essere utilizzata anche per produrre energia termica.. Prodotti industriali Sono venduti in massa e costano soldi abbastanza ragionevoli.

L'unica caratteristica evidente di questa soluzione è la grande dimensione della girante. Per un generatore eolico da 4 kilowatt raggiunge i dieci metri.

Tutti i problemi di accumulo di energia elettrica per il riscaldamento, caratteristici dei sistemi solari, si applicano pienamente ai generatori eolici.

  • È chiaro che il riscaldamento alternativo utilizza l'energia eolica casa di campagna può essere attuato solo in quelle regioni caratterizzate da venti costanti e moderati, soprattutto nelle steppe e sulle coste.
  • Inoltre, se il collettore può utilizzare l'energia solare direttamente per riscaldare il liquido di raffreddamento, allora è inevitabile la trasformazione dell'energia meccanica di rotazione del mulino a vento prima in elettricità e solo poi nel riscaldamento dell'aria nella stanza. Il che, come puoi immaginare, significa una diminuzione dell’efficienza del sistema.

Pompe di calore

Infine, l’alternativa più versatile al riscaldamento centralizzato sono le pompe di calore. Il principio di funzionamento di tutti i dispositivi di questo tipo è lo stesso: trasferimento di energia termica da una fonte a basso potenziale all'abitazione. In poche parole, una pompa prende il calore da un oggetto freddo e lo trasferisce a uno caldo.

Ecco come funzionano tutti i tipi di pompe di calore. La differenza tra loro è la fonte di calore di bassa qualità.

Tutte le pompe di calore si basano sullo stesso semplice sistema che può essere visto smontando qualsiasi frigorifero: un compressore, uno scambiatore di calore ed un evaporatore. Ma un'implementazione specifica può variare notevolmente, determinando un'ampia variazione nel costo della soluzione.

Acque sotterranee

Le pompe di calore terra-acqua sono le più versatili in termini di zona climatica fonti alternative riscaldare una casa di campagna. Il principio del loro funzionamento si basa sul fatto che anche nelle aree di permafrost a diverse decine di metri di profondità la temperatura del suolo è costantemente superiore allo zero.

Pertanto gli scambiatori di calore che prelevano calore dal terreno sono sonde immerse in pozzi. La lunghezza delle autostrade è di decine di metri; oltre al costo elevato stesso pompa di calore, il prezzo della sua installazione è impressionante.

Il costo della perforazione di un pozzo è stimato in 1500-2000 rubli per metro lineare; Si stanno perforando diversi pozzi. Ma è comunque necessario montare la pompa stessa e immergere le sonde...

Tuttavia, è un po’ più economico installare una pompa di calore terra-acqua disposizione orizzontale collettore Gli scambiatori di calore sono sepolti in trincee al di sotto del livello di congelamento. Lo svantaggio di questa soluzione è l'ampia superficie necessaria per installare la pompa.

Il calore risultante viene utilizzato per riscaldare l'acqua, utilizzata per le necessità domestiche e per trasferire il calore ai dispositivi di riscaldamento.

Acqua-acqua

Se nella tua zona sono presenti acque sotterranee che scorrono a una profondità ridotta, il costo di attuazione del progetto per te diminuirà drasticamente.

È molto più semplice togliere il calore di cui abbiamo bisogno all’acqua corrente:

  1. Puoi cavartela con una sonda dello scambiatore di calore ad immersione;
  2. La profondità di perforazione può essere limitata a 10-15 metri.

Aria-acqua

In una pompa di calore aria-acqua la fonte di calore è l’aria esterna. Scambiatore di calore - radiatore con un'impressionante area delle alette; viene soffiato da un ventilatore a bassa velocità.

Tali pompe hanno un costo molto più conveniente rispetto alle precedenti e sono molto più economiche da installare. Quando però la temperatura esterna scende, anche la loro efficienza cala sensibilmente: è più difficile sottrarre energia termica all’aria fredda.

Il parametro COP è il rapporto tra consumo e potenza termica. Puoi vedere come cambia a temperature da +7 a -15.

Aria-aria

Infine, quando si elencano le fonti alternative di riscaldamento domestico, non si può non menzionare il detentore del record assoluto per il progetto più economico: una pompa di calore aria-aria. L'esempio più semplice di tale dispositivo è un sistema split convenzionale in modalità riscaldamento.

A causa del fatto che l'elettricità non viene spesa per riscaldare l'aria, ma per il funzionamento di un compressore che pompa calore dalla strada, il riscaldamento con un condizionatore d'aria è molto più economico di un riscaldatore convenzionale.

I migliori esempi di condizionatori inverter (che utilizzano la conversione inversa della corrente alternata in corrente continua e viceversa per modificare la velocità del compressore) pompano in casa 5 kW di calore per ogni kilowatt di elettricità spesa.

Gli inverter di un produttore rispettabile costano fino a mille dollari con l'installazione e sono in grado di funzionare a temperature esterne fino a -25°C.

Climatizzatore inverter - ottima soluzione per i climi temperati.

Conclusione

Naturalmente non abbiamo elencato tutti i metodi di riscaldamento alternativi. Potresti riuscire a trovare ulteriori informazioni utili nel video alla fine dell'articolo. Inverni caldi!

Nel desiderio di causare il minor danno ambientale possibile e di ridurre il consumo di risorse energetiche non rinnovabili, molti proprietari di case stanno prendendo in considerazione il riscaldamento alternativo come fonte per riscaldare la propria casa in periodo invernale tempo. Attualmente, i proprietari di case hanno accesso a una varietà di fonti di riscaldamento alternative, che utilizzano energia solare, pellet combustibili, bricchette di legno, pompe geotermiche, ecc. nel processo di generazione di calore.

Tali sistemi non sono solo rispettosi dell'ambiente, ma offrono anche una serie di vantaggi ai proprietari di casa: non comportano l'uso di prodotti dell'industria del gas, del petrolio o dell'energia e riducono i costi mensili di riscaldamento. Per scoprire quale alternativa al riscaldamento domestico è la più accettabile e redditizia, vale la pena familiarizzare con le specifiche di ciascun sistema di riscaldamento disponibile sul mercato moderno.

Attualmente, tipi alternativi di riscaldamento sono rappresentati da una varietà di dispositivi, tra cui una pompa geotermica, che consente di generare calore in modo efficace nelle case situate in una zona climatica temperata. Secondo il principio di funzionamento, un sistema geotermico è simile a uno schema di riscaldamento domestico standard: per il suo funzionamento è necessario far circolare il liquido di raffreddamento, tuttavia, l'elemento chiave di tale sistema non è una caldaia, ma una pompa geotermica. Come una tradizionale caldaia a gas, questo dispositivo è di dimensioni compatte e non occuperà molto spazio in casa.

L'efficienza della pompa è impressionante: con un kilowatt di elettricità consumata, genera cinque kilowatt di calore.

Il principio di funzionamento di un sistema geotermico è che lo scambiatore di calore è posto nello spessore della terra o nello spessore delle acque termali e il liquido refrigerante in esso circolante assume la temperatura ambiente. Successivamente, il liquido refrigerante riscaldato entra nella pompa di calore e viene quindi immesso nel circuito, cedendo calore all'ambiente.

Questo metodo di riscaldamento alternativo è silenzioso, sicuro e molto efficace. Allo stesso tempo, la fonte di calore per un sistema di riscaldamento geotermico è una risorsa infinita, disponibile in qualsiasi momento. Tra gli svantaggi di questo metodo ci sono sfumature come la complessità dell'installazione, l'alto costo delle attrezzature e la natura ad alta intensità di manodopera dei lavori di scavo, quindi realizzare fonti di riscaldamento alternative geotermiche con le proprie mani sarà piuttosto problematico e si dovrà ricorrere all'aiuto di specialisti di geodesia.

Utilizzo dell'energia solare

I sistemi di riscaldamento solare alternativi possono essere attivi o passivi. Il riscaldamento solare passivo si basa sull'uso di elementi speciali nella progettazione di un edificio per catturare e immagazzinare energia. I progetti per la costruzione di tali case prevedono il collocamento grandi finestre sul lato sud della facciata, oltre alla presenza di superfici interne alla casa per assorbire e immagazzinare l'energia solare. Tali superfici assorbenti possono essere muri di cemento e pavimenti e altri materiali a risparmio di calore nella struttura della casa. Raccolgono il calore e lo immagazzinano per un uso successivo.

I sistemi di riscaldamento attivi alternativi per una casa privata richiedono attrezzature complesse e costose: collettori solari, scambiatori di calore, serbatoi ed elementi per il controllo della raccolta di energia, una caldaia a vapore solare parabolica, ecc. Durante il funzionamento, i sistemi attivi riscaldamento solare fare affidamento sull’uso dell’elettricità per alimentare determinati elementi.

Entrambi i sistemi di riscaldamento sono abbastanza efficienti e utilizzano energia solare rinnovabile al 100% come fonte di calore.

Possono essere utilizzati per il riscaldamento e la fornitura di acqua calda alle case. Tra i vantaggi di questo tipo di riscaldamento vale la pena notare l'assenza di emissioni nocive, il rispetto dell'ambiente, il funzionamento stabile e la riduzione dei costi mensili di riscaldamento. Sono presenti anche degli svantaggi e risiedono nell'alto costo dell'attrezzatura e nella complessità della sua installazione in casa.

Caldaie che utilizzano fonti energetiche rinnovabili

A differenza dei sistemi sopra elencati, caratterizzati da una struttura complessa e da un prezzo elevato, il riscaldamento di una casa privata con caldaia a legna può diventare un'opzione economica ed efficace per il riscaldamento domestico per un'ampia gamma di proprietari razionali ed economici. Attualmente, riscaldamento a legna la casa di campagna è una buona alternativa alla tradizionale caldaie a gas, il cui utilizzo implica l'inevitabile invio mensile di ingenti fatture del gas. Puoi scoprire come organizzare il riscaldamento di una casa senza gas.

Allo stesso tempo, i proprietari di casa che hanno scelto questa opzione di riscaldamento possono acquistare legna da ardere per il riscaldamento a un prezzo conveniente o prepararla da soli e ottenere risparmi ancora più impressionanti. Puoi acquistare caldaie a legna per il riscaldamento domestico, i cui prezzi dipendono dal modello scelto, in negozio o sul sito web del produttore. Quando si sceglie una caldaia, è necessario prestare attenzione alle sue specifiche.

Sono decisivi i seguenti indicatori:


Vale la pena notare che la legna da ardere non è l'unico tipo di combustibile con cui possono funzionare le caldaie. In particolare, le caldaie per il riscaldamento alternativo possono utilizzare segatura, bricchette di torba, pellet e pellet di combustibile come combustibile bruciato. Tali materiali sono molto più economici del gas e dei combustibili liquidi, ad esempio l'olio combustibile. Inoltre, possono essere prodotti in qualsiasi Paese e non necessitano di fornitura da altri Paesi.

Le caldaie alimentate da combustibile legnoso rinnovabile possono essere utilizzate come fonti di calore principali o aggiuntive nella casa e il proprietario può scegliere un modello che si integri in modo ottimale sistema esistente riscaldamento e lo renderà più razionale ed economico.

Prospettive

La concorrenza tra le aziende coinvolte nella produzione e vendita di sistemi di riscaldamento alternativi motiva i produttori a fissare prezzi sempre più ragionevoli per attirare i clienti. Anche le autorità degli Stati che non dispongono di fonti proprie di petrolio e gas e che dipendono dall'esportazione di carburante sono interessate all'utilizzo di sistemi di riscaldamento alternativi. Pertanto, è probabile che nei prossimi anni l'installazione di sistemi di riscaldamento alternativi nelle case diventi un luogo comune e i proprietari di case potranno trarre vantaggio dal funzionamento di un sistema rispettoso dell'ambiente, che è qualitativamente diverso dalle fonti di calore tradizionali.

Molti proprietari case di campagna spesso ci vivono solo per stagione calda per non spendere soldi per mantenere il calore nei locali. E tutto perché non c'è connettività riscaldamento centralizzato– ad esempio, è molto costoso posare i tubi fino al centro abitato più vicino dove questo sistema già esiste. Ma ci sono anche opzioni alternative.

Riscaldamento di una casa estiva: come sostituire le solite fonti di calore

Proviamo a riassumere cosa si intende per riscaldamento alternativo. Molto spesso, questo termine si riferisce a pavimenti non riscaldati, in qualsiasi varietà, siano essi idraulici o elettrici, poiché sono spesso collegati a riscaldamento centralizzato o rete elettrica. Nel nostro caso la parola chiave è “alternativo”, e a qualsiasi fonte energetica tradizionale, sia essa gas, elettricità, o immessa nelle tubazioni dall’autostrada cittadina acqua calda. Considereremo quindi quei metodi che permettono di riscaldare una casa in completa autonomia dai fornitori di servizi.

La caldaia rientra nel nostro settore di interesse? Solo se è collegata ad un proprio pozzo e per riscaldare la caldaia viene utilizzato biogas o energia elettrica ottenuta da fonti rinnovabili. Questi di solito includono l’energia solare ed eolica, il biogas e il calore geotermico. E solo secondariamente sono economici per generare calore direttamente, come i pannelli infrarossi, i pavimenti riscaldati, collegati alle stesse fonti rinnovabili.

Energia del sole

Il più popolare collettori solari per il riscaldamento dell'acqua. Il principio di funzionamento di tali strutture è quello di far passare un vettore liquido attraverso tubi rivestiti con vernice nera attraverso una scatola trasparente nella parte superiore, con isolamento termico di alta qualità sul fondo e sui lati. In alcuni casi viene utilizzato il triplex, che mantiene meglio la temperatura all'interno del collettore. I raggi del sole riscaldano il liquido molto rapidamente, ma il calore non viene disperso, bensì accumulato. Quindi l'acqua può essere convogliata nelle linee di alimentazione dell'acqua calda o in un sistema di riscaldamento chiuso.

Affinché i collettori solari funzionino in inverno, è necessario installarne di più opzione costosa– con tubi a vuoto attraverso i quali vengono aspirati i refrigeranti.

Ma è possibile un altro utilizzo dell’energia solare: convertirla in elettricità. A tale scopo vengono installate apposite batterie di fotocellule sul tetto e su eventuali altre superfici orizzontali idonee, comprese le aree non occupate da piantumazioni e costruzioni del cantiere. Catturando la luce, la convertono in elettricità, che poi va alla batteria, da dove viene utilizzata per azionare dispositivi di riscaldamento, ad esempio i riscaldatori. Oppure direttamente attraverso uno stabilizzatore e un inverter nella rete. Il primo dispositivo protegge dai sbalzi di tensione e il secondo dalla produzione di corrente alternata. Tuttavia, va tenuto presente che in quest'ultimo caso sono ancora possibili fluttuazioni nella fornitura di corrente, quindi è più logico utilizzare le batterie.

Il vento aiuta: otteniamo calore dall'aria

Un'opzione eccellente per generare elettricità è un normale mulino a vento. Anche dove i forti movimenti d'aria sono rari, le raffiche deboli possono far girare le pale orientate verticalmente che ruotano indipendentemente dalla direzione del vento. Molte di queste installazioni sono in grado di produrre circa 2-3 kilowatt, il che garantirà completamente il funzionamento di pavimenti riscaldati elettrici o pannelli a infrarossi. Vantaggio rispetto pannelli solari ovviamente non dipende dall'ora del buio o della luce del giorno, il vento soffia anche di notte. Ma il costo di un simile progetto può essere piuttosto elevato. Tuttavia, quando non stiamo parlando dell'autosufficienza di un mulino a vento, ma del comfort in inverno, una volta puoi affrontare ingenti costi finanziari.

Lo svantaggio dei generatori eolici è la necessità di ottenere prima elettricità e solo successivamente calore. Perdite significative in una catena del genere sono inevitabili, ovvero il sistema ha un'efficienza piuttosto bassa. Tuttavia, se realizzi un mulino a vento con le tue mani, puoi ridurre significativamente i costi e allo stesso tempo fornire alla tua casa una fonte costante di energia elettrica, dalla quale possono funzionare non solo le caldaie per il riscaldamento, ma anche gli elettrodomestici. L'unica condizione è che il generatore sia posizionato ad una distanza di circa 100 metri dall'abitazione, in modo che il ronzio delle pale e la vibrazione dell'asta non influenzino impatto negativo sul sistema nervoso dei residenti.

Pompe di calore geotermiche – riscaldamento dal suolo

Forse questo metodo di riscaldamento della casa in inverno è il più costoso e allo stesso tempo il più semplice. Il fatto è che per ottenere un risultato soddisfacente è necessario posare giri di liquido refrigerante piuttosto lunghi. Inoltre, ci sono 2 opzioni: verticale o orizzontale. Il primo prevede la perforazione di un pozzo profondo, circa 150-200 metri, o diversi 50 metri ciascuno. Cioè, avrai bisogno dell'attrezzatura appropriata e non puoi farlo senza una piattaforma di perforazione. Se i fondi lo consentono, puoi ricorrere a questo metodo: fornirà calore alla casa per molti decenni.

La seconda opzione è l'orientamento orizzontale del sistema geotermico. In questo caso, puoi farlo da solo, poiché devi solo seppellire le curve del tubo attraverso il quale dovrebbe scorrere l'acqua al di sotto del livello di congelamento del terreno. Sono circa 2 metri. Ma devi coprire un'area di almeno 200 metri quadrati, cioè un terreno di circa due acri. Sarà difficile posizionare le piantagioni lì, anche se se le piante hanno un apparato radicale poco profondo, è abbastanza accettabile. Spesso tali sistemi vengono posti sotto la posizione serbatoio artificiale, che garantisce un'efficienza ancora maggiore, poiché l'acqua è un ottimo isolante termico.

Il principio di funzionamento del sistema è il seguente: acqua fredda, ad esempio, da un pozzo entra in un tubo posato in più giri verticali nei pozzi o posato orizzontalmente a serpente nel terreno. La temperatura negli strati profondi del suolo è sempre più alta che sopra la superficie e l'acqua si riscalda gradualmente mentre passa ciclo dopo ciclo attraverso l'intero sistema. È logico che per circolazione forzata sarà necessaria una pompa e ciò, a sua volta, comporterà un consumo di elettricità. Ma in combinazione con un mulino a vento, questo tipo di riscaldamento funzionerà praticamente senza fonti energetiche di terze parti.

Biocarburante: rifiuti come combustibile per la fornace

Oggi tutti i tipi di sistemi di riscaldamento alternativi per le case private vengono prodotti sotto forma di stufe domestiche, che funzionano non solo con gas o legna, ma anche con combustibili sfusi. Questi sono i cosiddetti forni reattivi, uno dei quali è, ad esempio,. Uno speciale bunker consente di immagazzinare sia pellet di legno (pellet) prodotti in grandi quantità da molte aziende, sia segatura ordinaria, lolla di grano, trucioli di legno o anche paglia. Tali stufe funzionano anche con le pigne, che possono essere definite una fonte di energia rinnovabile, perché possono essere raccolte in quantità illimitate dalla foresta più vicina, immagazzinando combustibile per l'inverno.

Il vantaggio di tali sistemi di riscaldamento è praticamente l'assenza di fuliggine. Tuttavia, va tenuto presente che l'uso dei coni porta all'accumulo di fuliggine, che richiederà ulteriore manutenzione, compresa la pulizia del camino. Si consiglia di non utilizzare le pigne, poiché il loro contenuto di resina è molto elevato e si forma grandissima fuliggine, anch'essa dannosa per la salute, perché non tutti i prodotti della combustione entrano nel camino. È meglio prendere le pigne per tali scopi e asciugarle accuratamente prima di utilizzarle.

Lo sviluppo di un progetto di casa implica la risoluzione del problema della creazione di un ambiente razionale e sistema efficace riscaldamento. Un numero crescente di sviluppatori è propenso a utilizzare metodi non convenzionali per riscaldare le proprie case.

Il calore e il comfort in casa sono il compito del riscaldamento competente

L'implementazione del riscaldamento alternativo in un'abitazione privata è un compito fattibile, poiché esiste tutta la linea tecnologie moderne.

Le attrezzature ad alta tecnologia consentono di estrarre energia da fonti rinnovabili. Il suo utilizzo garantisce, oltre al calore e al comfort domestico, un notevole risparmio sull'acquisto delle risorse energetiche.

Sono considerate metodi alternativi di riscaldamento, oltre all'utilizzo di fonti rinnovabili, le tecnologie innovative che utilizzano l'energia elettrica.

Cos'è il riscaldamento alternativo?

Probabilmente non esiste persona che non abbia sentito parlare dell'esistenza del riscaldamento alternativo. Tuttavia, quando si classifica l'uno o l'altro tipo di produzione di energia in modo non convenzionale, sorge una certa confusione. Si ritiene erroneamente che l'uso e radiazione infrarossa e biocarburanti, energia geotermica e una serie di altri: tutto questo è energia alternativa. Pertanto, quando si determina metodi alternativi le fonti energetiche saranno correttamente considerate come quelle per le quali il consumatore non paga il fornitore di energia e allo stesso tempo i costi per ottenerla sono ad un livello accettabile.

Perché è necessario?

Pannelli solari

Il motivo principale per l'utilizzo di sistemi di riscaldamento alternativi nelle case private è il desiderio di ottenere il massimo risparmio sui costi e creare un approvvigionamento energetico autonomo. Ciò è dovuto al trend di costante crescita dei prezzi dell’energia e all’inevitabile esaurimento delle risorse naturali.

Oltre a questo, il vero amore per ambiente, il desiderio di salvarlo funge da uno dei motivi motivanti per la transizione verso tipi di energia alternativi. In un modo o nell'altro, il processo di estrazione dei minerali dalle viscere della terra e di loro lavorazione porta all'inquinamento della Terra.

Opzioni di riscaldamento alternative

Ciascuna delle tecnologie di riscaldamento alternative utilizzate per riscaldare un'abitazione privata ha le sue caratteristiche e specificità. Quando lo si sceglie, è necessario comprendere il compito che l'apparecchiatura deve risolvere e le condizioni specifiche del suo funzionamento. Selezione corretta il metodo di riscaldamento ti consentirà di abbandonare completamente l'energia tradizionale e il proprietario della casa riceverà l'effetto economico previsto.

Sistemi solari

Per riscaldare una casa, l’energia solare può essere utilizzata nei seguenti modi:

  • Conversione in energia elettrica, successivamente necessaria per il funzionamento dei riscaldatori.
  • Utilizzare direttamente per riscaldare il liquido di raffreddamento, che naturalmente o con l'aiuto di una pompa entra nei radiatori o nei convettori.
Energia solare per il riscaldamento

Il metodo più semplice di riscaldamento alternativo prevede la realizzazione, magari con le proprie mani, di un collettore di riscaldamento, di una pompa e di un radiatore in una casa privata.

Il riscaldamento utilizzando l’energia solare può essere realizzato come segue:

Energia eolica

Progettazione e principio di funzionamento

Un generatore eolico è una struttura montata su un'asta dotata di pale che possono ruotare. Sono divisi in base alla posizione dell'asse di rotazione in verticale e orizzontale. In base alla progettazione, il primo può essere rotante o a lama, il secondo alato.


Generatore eolico

Una turbina eolica è composta dai seguenti elementi: una turbina, azionata da pale o da un rotore, un generatore elettrico, una batteria, un controller e un inverter.

Il funzionamento di un tale dispositivo è abbastanza semplice ed è il seguente: i flussi di vento fanno ruotare le pale, che vengono trasmesse al generatore. Durante la rotazione, il generatore genera elettricità, che viene immagazzinata batterie. Utilizzando un convertitore, viene creata la tensione richiesta.


Energia eolica per il riscaldamento

La generazione di elettricità utilizzando le turbine eoliche è fattibile su scala industriale, poiché le apparecchiature hanno un costo significativo. Per riscaldare una casa è sufficiente installare un generatore eolico. Le batterie sono collegate agli elementi riscaldanti sistema di riscaldamento e ACS.

Vantaggi e svantaggi

I vantaggi di tale riscaldamento includono i seguenti fattori:

  • rifornimento della fonte di energia;
  • pulizia ambientale della produzione energetica;
  • costo relativamente basso dell'energia elettrica;
  • sicurezza del processo di generazione dell'energia;
  • l'installazione di turbine eoliche risolve il problema di ottenere energia in luoghi difficili da raggiungere.

Gli svantaggi di ottenere energia utilizzando i generatori eolici sono:

  • il tasso di recupero dell'investimento aumenta con il numero di dispositivi;
  • la realizzazione di parchi eolici richiede un'area significativa;
  • è possibile attuare il processo in zone ventose;
  • costo significativo delle attrezzature;
  • rumore durante il funzionamento.

Pompe di calore

Ognuno di noi utilizza ogni giorno un'unità che funziona secondo il principio di una pompa di calore, ma non tutti lo sanno. Stiamo parlando di un frigorifero, tuttavia le sue funzioni sono diverse. È impossibile non notare il fatto che oltre al freddo, il riscaldamento avviene dalla parte posteriore. Quando funziona una pompa di calore, si verificano processi simili e il calore viene utilizzato per riscaldare la casa.


Pompa di calore

Moderno apparecchiature di riscaldamento, il cui funzionamento si basa sul principio di una pompa di calore, consente la selezione dell'energia termica da diverse fonti naturali. Il suolo o l’acqua sono fonti di energia più efficienti rispetto all’aria.

Principio di funzionamento di una pompa di calore

Un liquido con un valore di temperatura positivo (anche minimo) passa attraverso l'evaporatore, nel quale la sua temperatura diminuisce. Energia termica, così selezionato, viene trasferito al compressore, che comprime il liquido. Allo stesso tempo, la sua temperatura aumenta. Il liquido si sposta quindi in uno scambiatore di calore, dove la sua temperatura diminuisce, e l'energia risultante viene trasferita all'impianto di riscaldamento o al circuito sanitario. Successivamente, il liquido raffreddato si sposta nell'evaporatore e il ciclo si ripete.

Progettazione di un impianto di riscaldamento con pompa di calore

Il riscaldamento di un'abitazione privata, organizzato sulla base della tecnologia della pompa di calore, è costituito dai seguenti elementi principali:

  • Sonda. Il progetto è un sistema di condotte ramificate, che è una grande bobina, collocata in un determinato ambiente: acqua, suolo o aria. La funzione della sonda è quella di selezionare l'energia proveniente da un particolare ambiente e trasferirla alla pompa di calore.
  • Pompa di calore.
  • Sistema di riscaldamento. La parte principale di questo dispositivo è lo scambiatore di calore. L'efficienza dell'intero sistema dipende principalmente dal suo funzionamento, cioè dalla capacità di trasferire calore da un mezzo all'altro.

Circuito della pompa di calore

Acque sotterranee

La versatilità di questo metodo di generazione di energia risiede nella scelta della regione per la sua attuazione. La temperatura del suolo situato in profondità è comunque superiore al punto di congelamento dell'acqua. Il raggiungimento della differenza di temperatura richiesta può essere ottenuto in diversi modi zone climatiche a varie profondità.


Acque sotterranee

Il calore viene raccolto quando la sonda dello scambiatore di calore è immersa nel pozzo. Dovrebbe essere chiaro che il costo di perforazione, installazione attrezzature di pompaggio e la sua acquisizione aumentano significativamente i costi di realizzazione di un progetto di riscaldamento.

Per ridurre i costi di riscaldamento di una casa utilizzando un sistema di falda acquifera, si ricorre alla posa dello scambiatore di calore su un piano orizzontale. Tuttavia, ciò richiede uno spazio significativo. In questo caso la posa viene effettuata ad una profondità superiore al livello di congelamento del terreno.

Acqua-acqua

Se nella zona in cui si trova la casa il livello della falda acquifera è elevato, i costi di riscaldamento della casa con una pompa di calore si riducono notevolmente.


Energia dall'acqua

È più facile estrarre energia dall’acqua corrente. In questo caso è sufficiente utilizzare una sonda dello scambiatore di calore.

Inoltre, non è necessario perforare un pozzo a una profondità significativa; sarà possibile fermarsi a 10-15 metri.

Aria-acqua

Fan

Quando è in funzione un sistema aria-acqua, l’aria atmosferica funge da fonte di energia. In questo caso il radiatore è uno scambiatore di calore con un'ampia superficie alettata. Viene soffiato utilizzando una ventola a bassa velocità.

Il costo delle apparecchiature e della sua installazione è significativamente inferiore rispetto a quando si utilizza un sistema acqua-acqua. Una diminuzione della temperatura dell'aria porta ad una diminuzione della sua efficienza, poiché l'estrazione di energia diventa più difficile.

Aria-aria

Il modo alternativo più economico per generare calore è una pompa di calore aria-aria. Un esempio di ciò è un sistema split funzionante in modalità riscaldamento.

In questo caso, l'elettricità non viene spesa per riscaldare l'aria, ma per mantenere il funzionamento del compressore. Ciò consente di ottenere un effetto economico rispetto al funzionamento di un tradizionale dispositivo di riscaldamento dell'aria.


Sistema aria-aria

Vantaggi e svantaggi dell'utilizzo delle pompe di calore

L’utilizzo delle pompe di calore per il riscaldamento domestico presenta numerosi vantaggi:

  • la capacità di utilizzare la tecnologia ovunque sulla Terra;
  • assoluta compatibilità ambientale della produzione di energia;
  • la versatilità del metodo sta nella possibilità di utilizzare l'apparecchiatura, se necessario, come condizionatore;
  • efficienza sufficientemente elevata del sistema di riscaldamento, a condizione che i locali della casa siano ben isolati;
  • elevata sicurezza del funzionamento dell'attrezzatura.

Lo svantaggio principale delle pompe di calore è l'alto costo delle apparecchiature e della sua installazione.