Alternativa uppvärmningskällor för ett hus på landet: en jämförande översyn av ekosystem

En av de viktigaste utgifterna för familjens budget är att betala för allmän uppvärmning eller att köpa bränsle för att värma upp huset.Varje rimlig ägare funderar förmodligen på verkliga och effektiva sätt att minska dessa kostnader. Men de kan bokstavligen reduceras till ett minimum med hjälp av alternativa energikällor. Vad är de och hur används de? Håller med, det är värt att ta reda på.

Du kommer att lära dig allt om hur man ordnar alternativ uppvärmning för ett privat hem från artikeln vi presenterade. Med vår hjälp kan du enkelt bestämma dig för det mest lämpliga alternativet för dig. En detaljerad beskrivning av funktionsprinciperna för "grön energi"-system ger en möjlighet att bestämma vilken teknisk metod som är bäst att använda för att generera värme.

Artikeln beskriver i detalj typerna av fria energikällor och ger metoder för att generera värme för användning i vardagen. För att hjälpa oberoende hemhantverkare och nitiska ägare av lantegendomar ingår fotosamlingar, diagram och mycket användbara videoinstruktioner.

För- och nackdelar med alternativ energi

Traditionella värmekällor, som använts för uppvärmning i många år, kan överges. Hur överraskande det än kan verka är det ganska verkligt. Många ivriga motståndare hävdar att det är omöjligt att ersätta naturresurser med miljövänliga analoger.

Alternativet är solens energi, vindens kraft, värmen gömd i jordens tarmar, avfall från produktion och mänsklig verksamhet. Sådana alternativ är relevanta i den moderna världen, med tanke på den allmänna föroreningen av miljön.

Alternativa källor kan förse ett hus på landet med el och värmeenergi

En annan betydande fördel är påtagliga besparingar vid användning av miljökällor av spontant förnybar energi. Vid första anblicken verkar det som att detta är orimligt dyrt och sannolikt inte kommer att löna sig.

Efter att ha förstått mer detaljerat funktionerna för varje metod kan du se att ekoprojektet lönar sig på 4-7 år, och då återstår bara de nuvarande kostnaderna för att hålla de använda mekanismerna i funktion.

Möjligheten att helt ersätta konventionellt bränsle med ett alternativt har bevisats av mer än ett verkligt exempel. Husägare runt om i världen vänder sig till gröna uppvärmningsalternativ. I vårt land är det bara ett fåtal som bestämmer sig för att radikalt ändra sitt vanliga bränsle, som blir dyrare för varje år.

Det största problemet med att använda ekobränsle är betydande investeringar i det inledande skedet. När allt kommer omkring måste du först i detalj beräkna mängden energi som krävs för ett visst hus eller stuga. Ta sedan reda på vilken typ av eko-resurser som är mest fördelaktiga inom ett visst område.

Därefter måste du upprätta en plan för placeringen av energigenererande utrustning, köpa allt du behöver och installera det.

Om alla dessa frågor hanteras av relevanta specialister, kommer den slutliga kostnaden för ekouppvärmning att bli mycket hög. För att spara pengar kan du försöka göra det själv.

För att göra detta måste du fördjupa dig i ämnet alternativa energikällor för att vägra attrahera hjälp utifrån. I det här fallet kommer kostnaden för projektet att vara flera gånger billigare.

Det är det andra alternativet som många ägare av privata hus väljer. Deras praktik bevisar att det är fullt möjligt att bli energioberoende. Du kan helt eller delvis ersätta traditionellt bränsle - allt beror på hushållets storlek, ekonomiska möjligheter i det inledande skedet och det valda uppvärmningsalternativet.

Omfattningen av "grön energi" kommer att demonstreras genom ett fotoval:

Typer av förnybara källor för uppvärmning

För att värma ett hus kan du framgångsrikt använda energin från vind, sol och jord. Och även biobränslen. Låt oss ta en närmare titt på exakt hur man gör detta och vad som krävs för detta.

Vy #1 - vindstyrka

Vindenergi kan användas mycket framgångsrikt som en alternativ källa för uppvärmning av ett hus på landet. Denna resurs kan inte uttömmas. Den tenderar att förnya sig själv. För att utnyttja vindens kraft behöver du en speciell enhet som kallas väderkvarn.

Principen att använda vindenergi

För att omvandla vindkraft till en alternativ uppvärmningskälla kommer en vindgenerator att krävas. De är vertikala och horisontella beroende på rotationsaxeln. Det finns många tillverkare som erbjuder sina modeller till kunder.

Vindkraftverk kommer med en horisontell och vertikal rotationsaxel. Större prestanda för horisontellt orienterade

Kostnaden beror på materialet, storleken på själva installationen och effekt. Du kan också bygga en vindgenerator på egen hand med tillgängliga material.

Varje vindturbin består av följande komponenter:

• blad;
• master;
• väderflöjel för att fånga vindens riktning;
• generator;
• kontroller;
• batterier;
• inverter

Funktionsprincipen för ett vindkraftverk bygger på vindens kraft som roterar vindkraftverkets blad. Bladen som är fästa vid masten är högt över marken. Ju högre desto högre prestanda. Så för att leverera ett hus räcker en höjd på 25 m.

De roterande bladen driver generatorrotorn. Den börjar producera trefas växelström, vilket kräver ytterligare modifiering. Denna ström går till regulatorn, där den omvandlas till likström. Den används för att ladda batterier.

Efter att ha passerat genom batterierna utjämnas strömmen och tillförs växelriktaren, där den omvandlas till enfas växelström med en frekvens på 50 Hz och en spänning på 220 Volt. Nu kan den användas för husbehov, i ett elvärmesystem.

Funktioner för placeringen av vindkraftverk

Vindkraftverk kan fungera under vissa förhållanden. För det första är en vindgenerator en ganska voluminös struktur som kräver ett imponerande område för enheten. En liten apparat klarar inte av energibehovet.

Dess höjd bör vara minst 10 m högre än omgivande hus, träd och andra byggnader, och kraftledningar och andra föremål bör placeras 100 m från vindkraftverket. Detta krav är inte alltid genomförbart - inte alla ägare av privata hus har personliga tomter med tillräcklig yta.

Vindkraftverk är bäst placerade på en kulle, bort från träd och byggnader - minst 100 meter

För det andra är det bra när området i fråga har god vindpotential – en högland eller stäppzon. För att starta generatorn behöver du en vindhastighet på 2 m/s.

Många modeller av vindsystem utformade för användning av privata hushåll kan helt täcka elbehovet.

En 1,5 kW väderkvarn kan alltså generera 100-200 kW timme per månad, beroende på årstid. Om mastens höjd höjs kommer produktiviteten att fördubblas.

Men detta kommer att kräva extra kostnader för installation och förbrukningsmaterial. Livslängden för vindkraftverk är i genomsnitt 20 år.

Vi har även på vår hemsida annat material om design, typer av vindkraftverk, beräkningar och gör-det-själv-tillverkning och installation.

Vi inbjuder dig att bekanta dig med dem:

• Kinetisk vindgenerator: enhet, funktionsprincip, tillämpning
• Vindgenerator för ett privat hem: typer och funktioner hos enheter, valmöjligheter, återbetalningsberäkningar + bästa erbjudanden
• Hur man beräknar en vindgenerator: formler + praktiskt exempel på beräkning
• Gör-det-själv vindgenerator från en tvättmaskin: instruktioner för montering av en väderkvarn
• Hur man bygger blad för en vindgenerator med egna händer: exempel på självtillverkade vindkraftverk

Typ #2 - Jordenergi

Ett av de alternativa värmesystemen är jordvärme. Den är baserad på användningen av jordens energi. Detta är värmen från jorden, grundvattnet och omgivande luft, omvandlad av värmepumpar (HP). Det är viktigt att temperaturen på mediet som används av installationen är över noll.

Design och princip för drift av en värmepump

För att driva ett geotermiskt system behövs el för att överföra den resulterande värmen. En värmepump, som använder 1 kW, producerar från 2 till 6 kW värme.

Den grundläggande principen för driften av en värmepump är att samla värme, omvandla den och vidare överföra den till värmekretsen. Detta förverkligas tack vare själva enhetens design.

Det billigaste alternativet är att installera en luft-luftvärmepump. Om du bygger det själv behöver du minimala ekonomiska investeringar

HP består av 3 slutna kretsar som är involverade i processen att erhålla värme för uppvärmning av ett privat hus:

• extern - utformad för att samla värme från källor. Frostskyddsmedel eller saltlösning cirkulerar längs kretsen;
• intern - fylld med köldmedium, ofta freon;
• värmekrets fylld med kylvätska.

Freonen som fyller den interna kretsen värms upp av värmen som kommer från den externa kretsen. Med en låg kokpunkt förvandlas den till gas i den första värmeväxlaren - förångaren.

Sedan går den in i kompressorn, där den komprimeras, vilket resulterar i att mycket värme släpps ut, och själva gasens temperatur ökar många gånger - upp till 65 grader.

Därefter kommer gasformig freon in i nästa värmeväxlare, kallad kondensor, där den lämnar sin värme. Freon, som har skiljts åt med det mesta av värmen, kommer under tryck till avlastningsventilen. Här sjunker trycket kraftigt, köldmediet svalnar och, efter att ha antagit ett flytande tillstånd, kommer det in i förångaren igen.

Värmen som lämnas av freon i kondensorn värmer upp vätskan som cirkulerar i hemmets värmesystem. Om detta system inkluderar golvvärme är det möjligt att uppnå den mest effektiva uppvärmningen till minimal kostnad.

Det är lätt att göra den enklaste versionen av en värmepump med dina egna händer. Detta kommer att kräva praktiskt taget skräpdelar, billigt inköpt utrustning och, naturligtvis, tålamod. Vi presenterar ett diagram över ett termiskt system med värmeenergiintag i en brunn nedgrävd i dolomit.

Utformningen av värmepumpar har mycket gemensamt. Traditionella komponenter: 1 - kompressor; 2 - kondensator; 3 - förångare; 4 - TRV, dvs. termostatventil

Förångaren i systemet som betraktas i exemplet är ansluten till en brunn som absorberar markenergi.

Detaljerna för värmepumpens design för ett golvvärmesystem presenteras i fotogalleriet:

Möjlighet att använda TN

Värmepumpar – värmepumpar, som tar bort värme från miljön, finns i olika typer. Allt beror på vilken typ av miljö som används som värmeintagskälla och vilken typ av kylvätska som används.

Följaktligen särskiljs följande typer av TN:

• luft-till-luft;
• vatten-luft;
• vatten-vatten;
• markvatten.

De två första typerna av pumpar används i luftvärmesystem och de andra två typerna används i system med flytande kylvätska.

Den vertikala versionen av värmepumpen är den mest effektiva för att få energi från jorden, men den är den dyraste

Det mest lönsamma ur ekonomisk synvinkel kommer att vara användningen av termisk vatten-till-vatten pump. Det här alternativet är tillrådligt att använda om det finns en frysfri reservoar nära huset i vilken rör för värmeintag läggs.

Värmepumpen låter dig ta emot 30 W värme från 1 m rörledning.Beroende på området för det privata hushållet och energibehovet måste lämpligt antal rör läggas.

Luftpumpar kommer inte att ersätta traditionell uppvärmning i regioner med hårt klimat. När det gäller värme som hämtas från marken är detta ett mycket dyrt projekt. De använder en horisontell geotermisk fältanordning, vertikal och klusterborrning.

Med det horisontella alternativet är det nödvändigt att bygga ett geotermiskt fält till ett djup som är större än frysnivån. Detta är cirka 1,5-2 m. Området för ett sådant fält är imponerande - från 200 m².

HP:s kan ersätta konventionellt bränsle i värmesystemet, vilket säkerställer fullständigt energioberoende för ett hus på landet

För att genomföra ett vertikalt och klusterprojekt kommer det att krävas borrning till ett betydande djup med hjälp av borriggar.

Detta är en mycket dyr tjänst. Utrustning av denna typ av värmepump är att rekommendera för stugägare som inte tänker på kostnaden för arbetet. Uppvärmning som använder värme från jordens tarmar kan helt ersätta fast bränsle eller gas.

Jordvärme används bäst tillsammans med en vattenbaserad "varmt golv" -anordning. Det låter dig få det mest optimala resultatet.

Betydande nackdelar inkluderar värmeuppsamlingsledningens långa längd, dyra schaktningsarbeten för att installera systemet och behovet av ett stort område för att utveckla ett geotermiskt fält.

Typ #3 - solenergi

Solenergi som släpps ut från armaturen året runt kan, även vid hård frost, bli en alternativ metod för att värma upp ett hus på landet. Det är viktigt att lära sig hur man monterar den korrekt och använder den i värmesystemet.

För att samla in och omvandla solenergi används solpaneler baserade på fotoelektriska omvandlare och kollektorer, som är ett system av rör fyllda med kylvätska.

Solcellsanläggningar har hög verkningsgrad. Många försiktiga ägare utrustar självständigt sina hem med sådana system.

Den grundläggande skillnaden mellan dessa omvandlare är att batterierna genererar ström, som kan användas för elektrisk uppvärmning av ett hus på landet. Kollektorer används i vatten- och luftvärmesystem. Det mest effektiva alternativet är att installera ett uppvärmt golvsystem i lokalerna.

Åsikten att solen inte klarar av att värma ett hus är sant endast vid felaktig installation och felaktiga beräkningar av mängden energi och värme som krävs. En optimalt vald solcellsinstallation är ganska kapabel att ge autonom uppvärmning.

En annan fråga är att detta kommer att kräva investeringar i inköp av utrustning, installation och integration i det befintliga värmesystemet.

Ett solsystem baserat på fotovoltaiska omvandlare absorberar solenergi, och kiselfotoceller omvandlar den omedelbart till elektrisk likström. 1m² Installationen kan producera 120 W.

Förutom paneler som fångar solstrålning och omvandlar den, för ett solvärmesystem behöver du installera en laddningsregulator, en DC-AC-omvandlare och ta hand om säkerheten - installera säkringar.

Innan du bestämmer dig för att installera solcellsinstallationer måste du förstå deras struktur och funktionsprincip.

Fördelen med panelerna är möjligheten att ansluta batterier som lagrar överskottsenergi som kan användas på natten. En betydande nackdel när man använder solbatterier är att de är mest effektiva i de södra regionerna. I tuffa klimat är det inte ekonomiskt möjligt att installera dem för användning som huvudtyp av uppvärmning.

Solcellsanläggningar utrustade med ett rörsystem är mer lämpade för regioner med kalla vintrar och minusgrader.Beroende på panelens struktur och material finns det vakuumfångare, platta samlare och koncentratorer.

De dyraste bland dem är de med vakuumrör. Men de är mest effektiva när som helst på året och i alla väder, eftersom de kan absorbera ett brett spektrum av solstrålning. En annan fördel är att vakuumpaneler fungerar framgångsrikt vid temperaturer så låga som -35 °C.

Du kan installera solfångare själv, utan att använda tjänsterna från organisationer som är specialiserade på detta. Denna typ av arbete kommer att kräva en assistent, men kommer att spara familjens budget.

Funktionsprincipen för kollektorn är att den fångar upp solstrålning, som omvandlas till värme i vakuumrör. Det överförs sedan till kylvätskan, som levererar det till värmeväxlingstanken. Kylvätskan kommer sedan in i värmesystemet.

Vi granskade de bästa designerna för solvärme hemma mer i detalj i vår andra artikel.

Typ #4 - biologiskt rent bränsle

Ett av de effektiva och prisvärda sätten att värma ett hus på landet är en panna som drivs med biologiskt rent bränsle.

Denna typ av alternativ uppvärmning använder industriavfall för sin drift - skördeskal, träflis, sågspån och andra biprodukter från träförädlingsindustrin.

Det finns många pannor som arbetar på pellets. Det är möjligt att automatisera bränsletillförselsprocessen så att allt sker utan medverkan av ägaren

Från olika avfall tillverkas täta komprimerade små granuler - pellets, som bränns i pannor. Jämfört med konventionell ved brinner detta bränsle längre och producerar mer värme.

Stora täta briketter tillverkas också av olika typer av växtavfall.Sådant komprimerat bränsle gör att du kan få 2-4 gånger mer termisk energi. Dess värmevärde är upp till 5,0 kWh/kg.

Pellets, till skillnad från briketter, är betydligt mindre i storlek. De används i ett automatiserat värmesystem. Briketter är mer effektiva, men är större i storlek.

Biogas kan användas till en gaspanna. Det är lätt att få fram genom processen med ruttnande organiskt avfall. För att göra detta måste du bygga en tillräckligt stor tank, placera avfall i den och tillhandahålla en installation för att blanda det.

Under påverkan av luft och bakterier kommer processen med sönderfall och gasfrisättning att inträffa. Det är nödvändigt att installera en rörledning för utsläpp av avfallsmaterial. För att samla gas i speciella tankar, rena den och flytta den in i värmesystemet måste du också använda lämpliga enheter.

En miljövänlig uppvärmningsmetod som använder en alternativ värmekälla - en vätepanna.

Dess funktion är baserad på interaktionen mellan vätemolekyler och syre, under vilken en enorm mängd värme frigörs. Denna typ av uppvärmning kräver överensstämmelse med drifts- och säkerhetsföreskrifter.

Funktionsprincipen för en vätepanna är baserad på den kemiska uppdelningen av vatten till väte och syre, vilket resulterar i att mycket värme frigörs och inga skadliga ämnen. Men du måste följa säkerhetsreglerna

Den största nackdelen är den höga kostnaden för fabriksutrustning. Vägen ut ur denna situation är att utrusta ett vätevärmesystem på egen hand.

För dess drift behöver du en konstant anslutning till källor för el och vatten, en vätebrännare, en vätegenerator, katalysatorer och själva pannan.Värmen som erhålls som ett resultat av den kemiska reaktionen kommer in i värmeväxlaren, och vanligt vatten används som avfall.

För att lära dig mer om biobränslen rekommenderar vi att du läser våra andra artiklar om detta ämne:

• Gör-det-själv biogasanläggning för ett privat hem: rekommendationer för enheten och ett exempel på att ordna en hemgjord produkt
• Hur man får biogas från gödsel: teknik och design av en produktionsanläggning
• Vätgasvärmepanna: apparat + funktionsprincip + urvalskriterier
• Hur man gör en vätegenerator för ditt hem med dina egna händer: praktiska tips för tillverkning och installation

Hur sparar man pengar på implementeringen av "grön energi"?

Efter att ha analyserat den ekonomiska komponenten av alternativa typer av uppvärmning kan man komma till en nedslående slutsats - betydande medel kommer att krävas i det inledande skedet.

Efter 3-7 år, beroende på vald uppvärmningsmetod, kommer betydande besparingar att bli märkbara tack vare det energioberoende systemet.

Det är lönsamt och bekvämt att använda kombinerade källor för alternativ uppvärmning. För att göra detta kan du välja den mest optimala kombinationen för ditt hem.

Du kan spara pengar genom att använda och installera alternativa värmegenererande enheter. Många hemhantverkare är mycket entusiastiska över att skapa sina egna analoger till fabrikstillverkade alternativa energiomvandlingsenheter.

Så det är ganska enkelt och billigt att montera en solinstallation från en slang, som kommer att fungera som en extra källa för vattenuppvärmning.

Små väderkvarnar monteras framgångsrikt hemma med hjälp av improviserade material.Även pålästa bönder som bor på landsbygden bygger anläggningar för att omvandla biologiskt avfall av vegetabiliskt och animaliskt ursprung till biogas.

Hemgjorda vindgeneratorer är ganska funktionella. Men för att montera dem måste du göra preliminära beräkningar, köpa förbrukningsvaror och spendera din tid

I framtiden används den för gårdens behov. Beroende på storleken på avfallsrötningstanken och området för ett privat hus är det möjligt att helt förse gården med biogas för att tillgodose alla behov.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Video om att kombinera alternativa källor för att generera el i ett litet hus på landet:

En video om att göra en vindgenerator med dina egna händer hjälper dig att enkelt förstå enhetens principer:

En kort video om hur man använder en värmepump:

Videoklipp om att skaffa biogas:

Det är fullt möjligt att överge traditionella värmekällor. För att göra detta måste du noggrant välja ett alternativ eller kombinera flera, baserat på områdets egenskaper, området för ditt hus på landet och det lokala området.

Energin från solen, jorden, vindkraften, återvinningen av hushållsavfall av vegetabiliskt och animaliskt ursprung är ganska kapabla att bli en värdig ersättning för gas, kol, ved och betald el.

Använder du någon av de alternativa energikällorna för hemändamål? Dela hur mycket det kostade dig att montera installationen och hur snabbt den betalade sig.

Eller kanske någon du känner har utrustat sitt hus på landet med förnybara källor? Använder du ett solfångarsystem eller en värmepump som en oberoende källa till värme, varmvatten och el?

Berätta för oss om denna upplevelse i kommentarerna under artikeln - ett tydligt exempel kommer att vara användbart för husägare som fortfarande tvivlar på verkligheten av alternativ energi.