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

Tali sistemi non sono solo sicuri per 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.

Coefficiente azione utile La 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 apparecchiature complesse e costose - collettori solari, scambiatori di calore, serbatoi ed elementi per il controllo della raccolta di energia, caldaie a vapore solari paraboliche, ecc. Durante il funzionamento, 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 casa di campagnaè una buona alternativa al 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, come 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 fonte di calore principale o aggiuntiva nella casa e il proprietario può scegliere il modello che si integra 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.

Il termine moderno "alternativa" è preso in prestito dalla lingua latina ( alternato– altro) per la necessità di scegliere tra più possibilità o di designare ciascuna di queste possibilità in esame.

Fonti energetiche per il riscaldamento

Modo tradizionale

I metodi tradizionali di riscaldamento di un appartamento o di una casa privata richiedono l'installazione di un sistema di riscaldamento, che comprende:

• una fonte di calore che converte l'energia della combustione del carburante o l'energia della rete elettrica in energia termica;
• scambiatore di calore per il trasferimento dell'energia termica dal vettore energetico al liquido di raffreddamento, per la successiva distribuzione del calore tra i punti di consumo di calore;
• un circuito chiuso di tubazioni attraverso il quale il movimento del liquido refrigerante viene stimolato naturalmente o con forza;
• dispositivi di riscaldamento che distribuiscono il calore dal liquido di raffreddamento nell'ambiente circostante della stanza.

La figura seguente mostra la struttura di un sistema di riscaldamento con una caldaia come fonte di calore e punti di consumo di calore sotto forma di radiatori e pavimenti riscaldati.

La struttura di un impianto di riscaldamento tradizionale di un'abitazione privata

Screpolatura

Per la maggior parte dei tipi sistemi di riscaldamento Le fonti di energia termica sono le caldaie per il riscaldamento. Bruciano gas, liquidi o combustibile solido per utilizzare il calore della combustione del combustibile per riscaldare il liquido di raffreddamento (le cosiddette caldaie a gas, a combustibile liquido e a combustibile solido).

Un'altra opzione per riscaldare il liquido di raffreddamento nello scambiatore di calore di una caldaia di riscaldamento è utilizzare l'elettricità di rete ( caldaie elettriche riscaldamento).

Ogni tipo di caldaia e corrispondente vettore energetico presenta alcune caratteristiche negative che influiscono sull'efficienza del suo utilizzo:

1. Le caldaie a gas sono molto diffuse grazie alla disponibilità di gas.

I fattori negativi che accompagnano l'uso del gas per il riscaldamento sono:

• complessità organizzativa e tecnica del collegamento alla rete gas;
• pericolo di incendio o esplosione in caso di violazione delle norme operative del gas apparecchiature di riscaldamento o installazione errata con le proprie mani;
• aumento dei prezzi delle risorse di gas.

1. Le caldaie elettriche sono le più facili da installare e mantenere da soli. Gli svantaggi più significativi sono:
   

• volatilità dell'apparecchiatura: quando l'alimentazione viene interrotta, il flusso di calore nel sistema di riscaldamento si interrompe;
• tariffe elettriche elevate.

1. Le caldaie a combustibile liquido come fonti di energia termica sono piuttosto difficili da gestire. Sul lato negativo notiamo i seguenti fattori:
   

• costo elevato del combustibile liquido, difficoltà di consegna e stoccaggio sicuro;
• rumore sul lavoro;
• odori sgradevoli durante la combustione del carburante.

Locale caldaia domestico con caldaia a combustibile liquido

1. Caldaie a combustibile solido basati su carbone, torba, legno o pellet sono impressionati dal basso costo delle risorse combustibili e dall'indipendenza energetica durante il funzionamento, ma hanno i loro svantaggi:
   

• il carburante caricato nel focolare della caldaia con le proprie mani si brucia rapidamente;
• mancanza di automazione del processo di caricamento del carburante;
• la necessità di un monitoraggio visivo costante del funzionamento della caldaia.

Tutti i sistemi di riscaldamento discussi sopra presentano due svantaggi comuni:

• funzionano con fonti insostituibili di energia termica: il combustibile viene completamente bruciato senza possibilità di alcun recupero;
• il funzionamento di apparecchiature che bruciano risorse naturali o utilizzano l'elettricità fornita a livello centrale è accompagnato da un pagamento costante per il volume di energia consumata e ai fornitori di servizi per la sua fornitura.

La figura seguente mostra l'erogazione del gas liquefatto per riscaldamento a gas Case.

Consegna di gas liquefatto a una casa privata

Punti che richiedono attenzione:

1. Un riscaldamento così conveniente e familiare di una casa privata bruciando risorse organiche non rinnovabili porta a una catastrofica diminuzione delle riserve di carburante naturale per denaro dalle nostre tasche! Naturalmente, i prezzi dei combustibili fossili aumenteranno costantemente.
2. La combustione del carburante è accompagnata da emissioni diossido di carbonio e prodotti di combustione tossici volatili, con conseguente perdita di catrame e fuliggine.
3. Ogni consumatore di combustibile organico è costretto a dotare locali aggiuntivi:
   

• per lo stoccaggio del carburante;
• per la sua combustione con rilascio in atmosfera dei prodotti della combustione.

Concetto di riscaldamento alternativo

Quando si considerano opzioni alternative per il riscaldamento domestico, è necessario decidere il concetto stesso.

Le fonti di calore alternative per un’abitazione privata sono fondamentalmente due: tipi diversi attrezzatura:

1. Dispositivi che funzionano in aggiunta agli impianti elettrici o autoinstallati caldaia a gas. Per qualche motivo, una caldaia a gas o elettrica non fornisce pieno calore al sistema di riscaldamento dell'intero edificio.

La potenza di riscaldamento principale è fornita dalla caldaia e durante i picchi di carico o i periodi fuori stagione il suo funzionamento è supportato da fonti alternative. In questo caso, il riscaldamento alternativo sarà, ad esempio, una caldaia a pellet fatta in casa, oppure un'unità che brucia i rifiuti, e persino i riscaldatori a infrarossi.

1. Dispositivi che sostituiscono completamente una caldaia funzionante a gas, energia elettrica o altra fonte energetica tradizionale. La loro potenza termica è sufficiente per fornire un riscaldamento alternativo alla casa.

Più comune opzioni alternative riscaldare le case senza bruciare gas e altri combustibili fossili sono tecnologie che utilizzano energia risorse naturali- calore dalle viscere della terra, geyser, luce solare e processi climatici - vento, marea oceanica.

Casa dotata di pannelli solari

Metodi di riscaldamento moderni

L'attuazione pratica di progetti per utilizzare l'energia delle risorse e dei fenomeni naturali come fonte alternativa di calore per il riscaldamento di un'abitazione influisce principalmente su:

1. energia solare (sistemi solari termici);
2. energia eolica (energia eolica);
3. energia dell'interno caldo della terra (pompe geotermiche).

Si segnalano due opzioni applicazione pratica energia naturale per le esigenze di riscaldamento alternativo di un’abitazione privata:

• trasformazione energetica fenomeno naturale in energia elettrica, che verrà poi utilizzata per il riscaldamento autonomo, cioè per riscaldare la casa con la propria fonte interna di energia elettrica;
• riscaldamento diretto del liquido di raffreddamento di lavoro dell'impianto di riscaldamento.

Impianto solare termico

Quando si installano i sistemi di riscaldamento solare con le proprie mani, vengono utilizzate entrambe le opzioni per la radiazione solare:

1. Conversione dell'energia solare in energia elettrica mediante pannelli solari.

Le batterie solari sono solitamente chiamate un gruppo di convertitori fotoelettronici a semiconduttore combinati in un modulo comune per generare elettricità. Diversi moduli solari creano un circuito per fornire ad una casa privata una certa quantità di elettricità.

La potenza di ciascun modulo solare può variare da 50 a 300 W. La figura seguente mostra il principio di utilizzo dei pannelli solari per il riscaldamento autonomo alternativo di un edificio.

Sistema di riscaldamento della casa tramite pannelli solari

Il principio di funzionamento del sistema solare:

• dal modulo solare il flusso luminoso convertito entra nel pacco batterie;
• le batterie generano corrente continua, che viene inviata all'inverter;
• Nell'inverter la corrente continua viene convertita in corrente alternata, che viene utilizzata per riscaldare gli elementi riscaldanti nell'impianto di riscaldamento.
  

I pannelli solari sono in grado di generare solo elettricità. Non creano, convertono o accumulano energia termica. Funzionano altrettanto efficacemente in una giornata gelida o con temperature ambiente superiori allo zero, poiché per loro è importante l'intensità del flusso solare incidente.

1. Utilizzo di collettori solari per il riscaldamento diretto dell'acqua.

Nell'edilizia residenziale privata, l'installazione fai-da-te di collettori solari per il riscaldamento alternativo è più popolare dell'installazione di pannelli solari. I collettori convertono l'energia solare flussi luminosi direttamente in energia termica, bypassando la generazione di energia elettrica.

I collettori di riscaldamento fai-da-te hanno un'ampia varietà di design, che possono essere suddivisi in due tipi:

• collettori piani costituiti da assorbitori - elementi che assorbono i raggi solari (nel caso più semplice - piastre metalliche o fogli neri) collegati ad un sistema di tubazioni;
• collettori assemblati da tubi di vetro, all'interno dei quali è inserito un assorbitore in acciaio.

La figura seguente mostra una delle opzioni per realizzare un collettore solare con le proprie mani con tubi di rame posizionati nell'assorbitore per il riscaldamento del liquido di raffreddamento.

Nei tubi viene pompato un liquido refrigerante con una soglia minima di cristallizzazione. IN corsia centrale In Russia, si consiglia l'uso di una soluzione acquosa al 60% di glicole propilenico con una temperatura di inizio cristallizzazione di -39 0 C.

Collettore solare realizzato con tubi di rame

Entrambi i tipi di sistemi di collettori vengono montati sulla parte inclinata del tetto della casa. La figura seguente mostra il principio del riscaldamento di un edificio utilizzando un collettore.

Il liquido di raffreddamento riscaldato nel collettore solare (linea rossa) entra nel serbatoio tampone, che funge da accumulatore di calore e sistema automatizzato mantenimento della temperatura nei circuiti di riscaldamento e acqua calda.

Se nelle giornate nuvolose manca il calore in entrata, l'acqua nel serbatoio tampone viene riscaldata da un'altra fonte di calore disponibile, ad esempio l'acqua di una caldaia a gas, che è la principale fonte di calore dell'impianto di riscaldamento.

Grazie all'automazione, la temperatura nell'impianto di riscaldamento viene costantemente monitorata. Nessun arrivo di notte calore solare compensato collegando un elemento riscaldante per mantenere un livello di temperatura confortevole.

Il principio di funzionamento di un impianto solare termico

Energia eolica domestica

L'utilizzo dell'energia cinetica dei flussi d'aria per il fabbisogno di riscaldamento di una casa privata viene effettuato in due direzioni:

1. Conversione dell'energia cinetica eolica in energia elettrica ruotando il rotore di speciali generatori eolici.

L'elettricità risultante viene accumulata in batterie e, se necessario, tramite inverter (simili alla tecnologia del riscaldamento solare) viene utilizzata per riscaldare l'acqua nell'impianto di riscaldamento. Con tempo calmo, i dispositivi di riscaldamento sono collegati alla rete elettrica generale.

1. Convertire l'energia del rotore rotante del mulino a vento in calore per il riscaldamento diretto del liquido di raffreddamento generatori di calore a vortice VTG.

Il metodo dominante nella costruzione di abitazioni private è la produzione fai-da-te e l'installazione di dispositivi costituiti da un mulino a vento, un generatore e una batteria per generare la propria elettricità. Il design colpisce per la sua semplicità e la possibilità di autoassemblaggio.

I generatori eolici differiscono l'uno dall'altro in base ai seguenti indicatori:

• posizione dell'asse di rotazione – verticale o orizzontale;
• numero di pale dell'elica;
• passo dell'elica.

La figura seguente mostra una casa dotata di generatori eolici con asse di rotazione orizzontale.

Generatori eolici per l'alimentazione elettrica di un'abitazione privata

Pompe geotermiche (di calore).

I dispositivi in ​​grado di utilizzare l'energia geotermica dell'interno della terra consentono ai proprietari di case private di risparmiare in modo significativo sul gas o su altri tipi di combustibile durante il riscaldamento delle proprie case. L'energia termica viene estratta direttamente dalle profondità della terra o dal fondo di un serbatoio mediante un dispositivo chiamato pompa di calore.

Il principio di funzionamento di una pompa di calore è simile a quello di unità di refrigerazione usando il freon:

• quando il freon liquido passa attraverso tubi a notevole profondità in un serbatoio o in un pozzo trivellato, in cui la temperatura rimane sopra lo zero anche in inverno, il freon inizia ad evaporare, trasformandosi allo stato gassoso;
• la fase gassosa del freon sale verso l'alto ed entra nel compressore, che la comprime fortemente;
• quando il gas viene compresso in un volume limitato, viene riscaldato a 80 gradi C;
• il freon viene raffreddato nello scambiatore di calore;
• nella camera dell'acceleratore, a causa della diminuzione della temperatura e della pressione, il freon si trasforma nuovamente in liquido;
• il ciclo si ripete.

Le pompe di calore sono unità dipendenti dall'energia, tuttavia il consumo energetico per il funzionamento dell'apparecchio è notevolmente inferiore a quello necessario per il riscaldamento elettrico diretto del liquido di raffreddamento.

La temperatura del liquido di raffreddamento in un sistema di riscaldamento con dispositivi geotermici non supera i 50 gradi, il che non è sufficiente per il riscaldamento con radiatori, ma per i “pavimenti caldi” è abbastanza.

Le pompe di calore sono strutturalmente diverse nella tecnologia di riscaldamento del freon prima che passi allo stato gassoso. A seconda della fonte di “calore di basso livello” ci sono:

• impianti idrici per ottenere calore da serbatoi superficiali o da falde acquifere sotterranee;
• terroso, “togliere” calore dal suolo;
• aria.

Quando si classificano i dispositivi geotermici, viene preso in considerazione anche il tipo di liquido di raffreddamento nel sistema di riscaldamento: acqua o aria. Di conseguenza, i dispositivi ricevono le denominazioni "suolo - acqua", "suolo - aria", "acqua - acqua", ecc.

Video sul riscaldamento

Come organizzare riscaldamento economico a casa con le tue mani, descritto nel video qui sotto.

La logica del passaggio al riscaldamento alternativo non riguarda solo il risparmio sull’acquisto del gas o sul pagamento delle bollette dell’elettricità.

Naturalmente, i prezzi delle risorse energetiche non rinnovabili stanno aumentando rapidamente. Ma come non ricordare le parole di D. Mendeleev, che disse: "Bruciare il petrolio è come riscaldare una stufa con le banconote"?

Non è ragionevole bruciare tonnellate di carbone o decine di metri cubi di legna per riscaldare una stanza modesta e allo stesso tempo causare danni irreparabili alla pulizia dell'ecologia circostante.

In molti paesi, i tipi alternativi di riscaldamento e di fornitura di energia per i singoli edifici residenziali superano la domanda modi tradizionali riscaldamento Il mercato delle apparecchiature di riscaldamento è pieno di dispositivi di riscaldamento alternativi innovativi, la cui gamma è in continua espansione.

Pompa di calore aria-acqua

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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 di servizi o beni pertinenti. 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, tipi di riscaldamento alternativi non sono solo vantaggiosi 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 batteria grande 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 di archiviazione disponibili 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.
• Infine, la soluzione più semplice che consente di risparmiare energia elettrica (e calore) può essere facilmente implementata con le proprie 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 di una casa di campagna utilizzando l'energia eolica può essere implementato 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

Finalmente l'alternativa più versatile riscaldamento centralizzato- Questo 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 di riscaldamento per 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 della pompa di calore stessa, il prezzo di 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 il trasferimento di calore 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.

U acqua correnteè molto più semplice selezionare il calore di cui abbiamo bisogno:

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!

La qualità del sistema di riscaldamento ha un impatto diretto sul comfort e sull'intimità della casa. La sua sistemazione va valutata con attenzione, dato che bisogna restare in casa per parecchio tempo, soprattutto in inverno. Nella vita moderna, sempre più proprietari di una propria abitazione scelgono metodi alternativi per riscaldare un'abitazione privata. Quindi, scopriamo cosa sono. L'articolo parlerà anche di quali fonti alternative esistono per il riscaldamento di una casa privata.

informazioni generali

Per riscaldamento alternativo si intende un sistema che funziona con un generatore di calore basato su una fonte di energia rinnovabile. Le opzioni sono molto diverse. Fonti alternative il riscaldamento di una casa privata può essere un meccanismo che utilizza biocarburanti, energia eolica, solare o idrica, ecc. Gli schemi comprendono caldaie e pompe di calore. Il sistema può includere pannelli solari. Accumulano il calore in entrata e lo convertono in energia elettrica.

Utilizzo di biocarburante

Questo riscaldamento alternativo di una casa privata sta diventando ogni giorno sempre più popolare. Il carburante biologico dovrebbe essere inteso come una massa che comprende vari rifiuti organici, piante, letame e acque reflue. Il processo di decomposizione, al quale prendono parte i batteri, produce biogas. Il combustibile può essere trucioli di pellet, tronchi, rifiuti compressi. Questi materiali vengono solitamente utilizzati edifici bassi. Negli impianti più grandi, il biocarburante viene fornito utilizzando un sistema automatizzato. Il riscaldamento alternativo di una casa privata a pochi piani viene effettuato manualmente. Caldaie per riscaldamento, lavorando su pallet, sono presentati in diverse versioni. Tuttavia, in tutti i casi, il carburante viene fornito automaticamente. Grazie a ciò, non è necessario che una persona sia costantemente vicino alla caldaia. Le unità hanno un sistema integrato controllo automatico, che garantisce che la temperatura sia mantenuta ad un certo livello.

Tipi alternativi di riscaldamento per una casa privata: pompe

Per attuare questa opzione, è necessario disporre di un pozzo da cui verranno raccolte le acque sotterranee e le materie prime di scarto verranno drenate nel terreno. È possibile crearne uno alternativo del tipo “acqua-acqua”. Tuttavia, per una piccola struttura residenziale, l'utente dovrà scavare 2-3 pozzi per la presa dell'acqua e 1-2 per il drenaggio. È necessario perforare ad una profondità di almeno 50 metri. Per costruire tali pozzi è necessario ottenere l'autorizzazione anche dai servizi di controllo statale. In questo schema di riscaldamento vengono utilizzate le pompe di calore. Per collegare il riscaldamento alternativo a una casa privata con le proprie mani utilizzando il tipo "acqua salata", è necessario scavare un pozzo di 200 metri. I tubi con la soluzione devono essere posati a forma di U. Per ridurre la differenza di calore generata nei diversi mesi, viene installato uno scambiatore di calore, che si trova ad una profondità di almeno cinque metri. Il riscaldamento alternativo di una casa privata mediante pompe è considerato il più economico rispetto ad altri schemi. Tali apparecchiature sono sicure sia per l'uomo che per l'ambiente. Questo riscaldamento alternativo di una casa privata è considerato oggi il più promettente. Le istruzioni di installazione sono abbastanza semplici. Puoi gestire tu stesso l'installazione della pompa e la posa dei tubi.

Collettori di accumulo solare

Tale riscaldamento alternativo di una casa privata dipenderà direttamente dall'intensità dei raggi, che in tempo diverso l'anno è diverso. Con tempo nuvoloso e di notte l'energia radiante non è sufficiente per il funzionamento normale e stabile dei collettori. Spesso pannelli solari utilizzati come elementi riscaldanti dell'acqua. Può essere utilizzato per esigenze domestiche o aziendali. L'acqua riscaldata può partecipare allo scambio termico nei serbatoi di accumulo monovalenti. Le celle solari possono inoltre essere utilizzate per produrre energia in unità biovalenti.

Classificazione dei serbatoi

Sono di due tipi:

• Con tubo a vuoto.
• Piatto.

Quando si utilizza l'apparecchiatura in periodo estivo il coefficiente di produttività di entrambi i tipi sarà lo stesso. IN orario invernaleÈ meglio dare la preferenza. Questa apparecchiatura è in grado di funzionare a -35 gradi. I collettori piani possono riscaldare l'aria fino a 60 gradi. Le unità sottovuoto sono progettate per aumentare la temperatura fino a 90 gradi. Non ci sono differenze tra i dispositivi in ​​altri parametri. Quelli sottovuoto sono perfetti per l'uso in casa di campagna Inoltre, possono essere utilizzati per riscaldare l'acqua.

Energia eolica

Oggi i prodotti fabbricati industrialmente vengono venduti abbastanza liberamente e costano denaro abbastanza ragionevole. Questo può essere utilizzato nelle regioni in cui prevalgono venti moderati costanti. Prima di tutto, questa è la costa e le steppe. Installare un generatore eolico non è eccessivamente complicato. I suoi principali elementi strutturali sono le pale, il motore e l'albero. Un generatore eolico ha un'efficienza leggermente ridotta rispetto a un sistema a collettori. Ciò è dovuto al fatto che gli elementi di quest'ultimo possono essere utilizzati immediatamente per generare calore o riscaldare l'acqua. Ma in un generatore eolico è necessario prima convertire l’energia meccanica in elettricità. Solo dopo verrà riscaldata l'aria nella stanza.

Riscaldamento alternativo di una casa privata con idrogeno

Questo combustibile viene utilizzato in caldaie specializzate. Queste unità sono in grado di generare quantità illimitate di energia. Allo stesso tempo, le caldaie a idrogeno sono considerate completamente sicure, poiché tale riscaldamento è considerato senza fiamma e i prodotti della combustione non vengono rilasciati durante il riscaldamento.

Avanzamento del processo

Il lavoro si basa su una reazione catalitica. Fluisce tra idrogeno e ossigeno. Di conseguenza, vengono rilasciate molecole d'acqua. La reazione produce una quantità abbastanza grande di calore. Le caldaie a idrogeno possono funzionare efficacemente contemporaneamente con un sistema di riscaldamento a pavimento.

Caratteristiche dell'attrezzatura

Le caldaie a idrogeno sono prodotte in diverse capacità a seconda dell'area della stanza che deve essere riscaldata. L'efficienza delle unità è piuttosto elevata. È circa il 96%. Numero di canali utilizzati per la connessione riscaldamento a idrogeno dipende dai compiti assegnati. Puoi crearne un massimo di sei. Tutto dipenderà da quanto calore dovrà produrre la caldaia. Possiamo dire che le unità, nella loro essenza, sono considerate installazioni di caldaie modulari. Pertanto i canali di potenza esistenti possono svolgere perfettamente i loro compiti senza dipendere l'uno dall'altro. Ciascuno di essi contiene un "catalizzatore". Ha un effetto significativo sulla formazione di molecole di H 2 O, accompagnato dal processo di formazione di flussi di calore. Riempiono la camera di combustione (scambiatore di calore). Il riscaldamento viene effettuato artificialmente a 40 gradi. Si ritiene accettabile mantenere costante questo indicatore temperatura ottimale sia a soffitto che a pavimento.

Sviluppo del settore

Va detto che il riscaldamento con l'idrogeno sta appena iniziando a guadagnare slancio oggi. Come uno degli indubbi vantaggi del sistema, va notato che le caldaie possono funzionare come equipaggiamento ausiliario a basse temperature. L’idrogeno può essere considerato un tipo di carburante rivoluzionario. Utilizzo tecnologie moderne permette di adattarlo agli impianti di riscaldamento senza alcuna difficoltà.

Un termine simile si riferisce a tipi alternativi di riscaldamento delle case private, il cui principio di funzionamento si basa sull'uso di energie rinnovabili, per le quali non c'è nessuno da pagare.

Ciò include anche tipi di riscaldamento, la cui implementazione in modo simile riesce a generare almeno una parte del calore.

Il riscaldamento alternativo di una casa privata con le proprie mani viene spesso effettuato utilizzando riscaldatori a infrarossi. Sempre più dei loro design vengono offerti nelle catene di vendita al dettaglio. I prodotti sono molto semplici e facili da usare e sono offerti a prezzi molto ragionevoli.

La base di simile dispositivi di riscaldamento- pellicola a infrarossi. Le opzioni più comuni: pavimenti caldi e battiscopa caldi.

È possibile utilizzare e collegare fonti di riscaldamento alternative come:

• aggiunte a una fonte di calore centrale (ad esempio, una caldaia a gas);
• la principale fonte di riscaldamento per l'intera casa.

I proprietari di case private prestano molta attenzione quando considerano fonti alternative di riscaldamento per un'abitazione privata. Inoltre, interpretano questa categoria di dispositivi in ​​modo più ampio.

Questi includono caldaie tradizionali a biocarburante, riscaldamento a infrarossi, generatori eolici, pannelli solari, collettori e pompe di calore.

Diamo un'occhiata ai metodi di riscaldamento alternativi in ​​modo più dettagliato.

Applicazione delle pompe di calore (HP) per il riscaldamento degli ambienti

Le fonti alternative di riscaldamento domestico come le pompe di calore sono oggi la fonte alternativa di riscaldamento degli ambienti più comunemente utilizzata.

La ragione di ciò è che questa tecnologia è la più matura.

Il principio di funzionamento del prodotto, in poche parole, è caratterizzato da “frigorifero al contrario”. Questo dispositivo assorbe il calore dall'ambiente (aria, suolo o acqua) e lo reindirizza al riscaldamento alternativo dell'ambiente. Il funzionamento della TN si basa sul principio fisico di Carnot.

Il refrigerante caricato nel circuito chiuso del dispositivo viene fornito all'evaporatore, dove si espande con una diminuzione simultanea della pressione e un aumento del volume. Allo stesso tempo, il refrigerante evapora parzialmente, facendo abbassare la temperatura di quest'ultimo.

Una volta raffreddato, comincia ad accumulare intensamente energia, sottraendola alle pareti dell'evaporatore collegato allo scambiatore di calore. In quest'ultimo, il liquido refrigerante, chiamato informalmente "salamoia", si muove intensamente. Durante queste manipolazioni, l'energia termica accumulata nelle viscere della terra entra nel sistema.

Produttori e catene di vendita al dettaglio offrono fonti alternative di riscaldamento per un'abitazione privata sotto forma di pompe di calore di quattro gruppi principali, che differiscono per i tipi di energia termica che attraggono per il riscaldamento dell'ambiente:

1. Le pompe geotermiche (sia orizzontali che verticali) forniscono il riscaldamento utilizzando il calore delle acque sotterranee. Il cosiddetto schema “acqua-acqua”;
2. Pompe di calore funzionanti utilizzando energia termica ricavata da corpi aperti di origine naturale (mare, lago, fiume, ecc.). È stato implementato uno schema acqua-acqua;
3. L'accumulo del calore contenuto nell'aria per il riscaldamento avviene secondo lo schema “aria-acqua”;
4. Se la pompa estrae l'energia dal suolo, il lavoro procede secondo lo schema “falda-acqua”.

Energia solare o sistemi solari per il riscaldamento domestico

L'energia solare, grazie allo sviluppo di nuove tecnologie, passa dalla categoria delle opzioni di riscaldamento esotiche alla categoria del "riscaldamento alternativo di una casa privata con le proprie mani", che in realtà viene utilizzato come sistema di riscaldamento.

Oggi viene spesso utilizzato per riscaldare una stanza in due modi:

• L'energia solare viene convertita direttamente in elettricità. Quindi l'elettricità accumulata viene utilizzata per azionare gli elementi riscaldanti.
• L'energia solare viene utilizzata per il riscaldamento diretto del liquido di raffreddamento. L'ultimo EC, o PC, passa attraverso i dispositivi di riscaldamento, riscaldando attraverso di essi gli ambienti della casa.

Gli svantaggi di sistemi simili sono i giorni nuvolosi e la notte, che inevitabilmente segue il giorno. Pertanto, i collettori solari vengono utilizzati in parallelo con una varietà di riscaldatori elettrici.

Il riscaldamento alternativo fai-da-te in questa versione prevede che la temperatura reale del liquido di raffreddamento sia controllata da sensori integrati e, se il suo valore scende di notte o con tempo nuvoloso al di sotto del minimo consentito, il riscaldatore elettrico si accende automaticamente .

Di regola, qualsiasi batteria solareÈ dotato non solo di un inverter e di un controller, grazie al quale si forma U=12/24 V (secondo I cost), ma anche di una batteria capiente, che accumula l'elettricità in eccesso generata durante le ore diurne.

Fonti alternative per il riscaldamento di una casa, realizzate secondo gli schemi indicati, con l'area richiesta delle fotocellule e le corrispondenti capacità AB, è possibile l'opzione di implementazione completa sistema autonomo riscaldamento.

Applicazione di caldaie a biocarburante

Installazione indipendente di impianti di riscaldamento costituiti da progettazione complessa i tubi nel terreno o i collettori solari sul tetto di una casa possono essere sostituiti installando una caldaia speciale che funziona con biocarburante ecologico.

Il riscaldamento di un'abitazione privata mediante caldaie elettriche o a gas non è sempre giustificato ed economicamente vantaggioso.

Per accendere una biocaldaia puoi utilizzare:

• legna da ardere;
• bricchette e pellet (ad esempio, da segatura o torba);
• biogas;
• pellet e trucioli di legno, ecc.

Le bricchette sono considerate il miglior combustibile per una caldaia del genere, poiché bruciano a lungo e trattengono il calore.

Utilizzo dell'energia eolica

Nelle catene di vendita al dettaglio oggi si possono trovare modelli perfettamente funzionanti di apparecchi che producono energia termica attraverso l'utilizzo dell'energia eolica (generatori eolici), che rappresentano tipologie alternative di riscaldamento.

Hanno prestazioni abbastanza decenti e un rapporto equilibrato tra l'efficienza del dispositivo e il suo costo.

Tali sistemi di riscaldamento alternativi per una casa privata hanno svantaggio significativo, sono di grandi dimensioni. Ad esempio, un generatore eolico progettato per generare 4 kW di elettricità ha ali molto grandi (fino a 10 metri). Viste alternative Il riscaldamento utilizzando il vento presenta pienamente tutti gli svantaggi che attualmente “soffrono” i sistemi solari.