Альтернативне опалення види, переваги та недоліки

14.10.2015

чи Можна створити альтернативне опалення своїми руками

Зміст

Паливні гранули

Сучасні тенденції підвищення цін на енергоносії ставлять їх споживання на абсолютно новий рівень, який визначається критеріями жорсткої економії. Тому кожен споживач намагається знайти способи, які допомогли б створити необхідний температурний режим усередині приміщень без великих сум виплат за нові тарифи. Здавалося б, нові підходи до витяг тепла з альтернативних джерел вимагають нових технологій і нового підходу до створення технічної бази. Все це насправді так і є. Але такі технології існують, і їх давно вже використовують. Альтернативне опалення – це не міф. Це реальність, скажемо прямо, недешева, але вона існує, і популярність її рік від року зростає.

Що ж таке альтернативна опалювальна система будинку? Це опалення, що працює на джерелах, які не видобуваються в якості корисних копалин. Сюди можна віднести енергію сонця, вітру, надр землі, енергію на поновлюваних джерелах. Як бачите, варіантів предостатньо. До того ж усі вони — так звані безкоштовні природні джерела.

Альтернативне опалення на біопаливі

Цей вид опалювальної системи працює за традиційним принципом, де в якості палива для газових котлів використовується газ, вироблений під дією гниття органічних відходів. Яких саме? Беріть будь-які відходи – гній, рослини, харчові відходи, стічні води та інше. Все це в процесі гниття виділяє газ, який чудово горить і віддає велику кількість теплової енергії. Для процесу гниття нічого не треба, крім самих відходів, повітря і бактерій.

Звичайно, опалювати таким способом великі будинки або цілі селища просто неможливо, але невелике фермерське господарство з компактним будиночком і кількома службовими прибудовами цілком можливо. Правда, для цього доведеться спорудити досить велику ємність (метал або бетон), в якій будуть перегнивати органічні відходи. У фермерських господарствах такі відходи дівати нікуди. Додамо, що вловлювати вироблений таким способом газ не так просто. Тому обладнання комплектується спеціальними установками і пристроями, які це паливо збирають, очищають і подають на опалювальні котли.

Якщо порівнювати таку опалювальну систему з традиційною (у фермерських господарствах це, в основному, твердопаливні котли), то переваг у неї набагато більше. Хоча б за способом обслуговування — вона чисто автоматична, як і у випадку з магістральним газом.

Опалення сонячними колекторами

Цей тип опалення приватних будинків використовується в даний час рідко і тільки в регіонах, де сонячних днів в році багато. Принцип його роботи заснований на зборі сонячної енергії і її акумулюванні в панелях, де проходить теплоносій. Тобто в цьому випадку йде пряме нагрівання води. Такі панелі встановлюються зазвичай на даху.

Невисока популярність теплоакумулюючих сонячних батарей пояснюється тим, що в нічний час доби і в похмуру погоду вони просто не працюють. Тому для організації опалення їх ніколи не застосовують. Так для чого ж вони потрібні? В основному, для організації гарячого водопостачання для побутових потреб мешканців будинку. Так як контакт сонячної енергії з водою йде безпосередньо, то, відповідно, нагрів води відбувається саме всередині панелей, тому їх конструкція повинна бути полою.

Звичніше плоскі колектори простої конструкції

В даний час ринок пропонує два види сонячних колекторів:

Другий варіант працює за принципом вакуумної труби, звідси більш висока ефективність в плані вироблення теплової енергії. Якщо плоскі панелі можуть нагріти воду до +65С, то трубні до +85С. Як бачите, різниця суттєва. Тому багато фахівців кажуть, що вакуумні трубні панелі можна використовувати в якості альтернативного варіанту для опалення будинку.

до Речі, якщо говорити про такий категорії, як альтернативне опалення своїми руками. то це саме такий варіант. Виготовити сонячні колектори простіше простого, тут немає складних матеріалів або складних способів монтажу. Оптимальний варіант — труба з нержавіючої сталі та зварювання.

Сонячні батареї

В даний час сонячні батареї з дорогого задоволення поступово переміщаються в категорію доступних способів опалення приватних будинків. Не будемо запевняти, що це вже зовсім доступний варіант, але їх популярність і затребуваність все ж зростає. І в цьому плані не можна говорити тільки про опаленні. Адже принцип, на якому заснована їхня робота, пов’язаний з виробленням електричної енергії. А значить, котел для опалення буде теж електричний.

Принцип роботи таких батарей заснований на фотогальванічної ефект, при якому відбувається акумулювання сонячної енергії з переведенням її в електрику. Цей закон фізики відомий давно, а ось став використовуватися зовсім недавно. Вся справа в технологіях, які до недавнього часу не були достатньо розроблені. Та й виробництво фотоелементів – справа не з дешевих.

Джерело електричного струму

найдивовижніше, що такий спосіб отримання електрики вважається самим простим, тому що є одноступінчастим. Аналогів немає, та тільки дорожнеча в процесах виготовлення фотоелементів не дозволяє знизити ціни на самі сонячні панелі. Якщо порівнювати дану систему з отриманням електроенергії з допомогою обертових турбін, то велика кількість енергії йде на перехідні процеси.

Судіть самі. Вода за допомогою сонячних променів нагрівається, далі відбувається перехідний процес з води в пару, далі з допомогою пари відбувається обертання турбіни, і останній етап – від обертання виходить електрика. Стільки етапів переходу та стільки ж втрат енергії. Та й складно все це.

до Речі, батареї являють собою збірну панель з фотоелементів, які з’єднані між собою як послідовно, так і паралельно. Сам корпус панелі складається з каркаса, виготовленого з непровідних матеріалів. Така конфігурація батареї дозволяє збирати пристрій необхідної потужності, а точніше, сили струму і напруги.

Увага! У кожного матеріалу є свій термін експлуатації. Це повною мірою відноситься і до фотоелементів. Вийшли з ладу елементи або цілі ділянки можна легко замінити на нові.

Пристрій фотоелементів

Говорити зараз про те, як відбувається фотогальванічний процес, не будемо — це не так просто. Зазначимо лише, що фотоелемент складається з двох шарів, у кожного з яких своя провідність. Перший шар має електронну провідність — за рахунок фотоефекту виникає рух електронів. Другий шар має діркову провідність, де атоми розміщені без електронів. Рух електронів від одного шару до іншого створює ефект діода — утворюється різниця потенціалів на стику двох шарів. Під’єднуючи до кожного шару провід, можна створити електричну ланцюг. Це і є принцип роботи фотоелементів в спрощеному вигляді.

Фотоелектричні елементи

В сучасних умовах фотоелементи виготовляють з кремнію. Це досить поширений мінерал, який не є проблемним у плані його видобутку і переробки. Запаси її на Землі просто величезні. Але в чистому вигляді силіцій в природі не зустрічається, а необхідний саме такий матеріал. А от процеси очищення вимагають великих енергетичних і механічних витрат, звідси і висока вартість.

На жаль, нові технології очищення мінералу ще не розроблені. В даний час учені шукають матеріали, які могли б замінити кремній. Сьогодні вважаються перспективними напрямки, пов’язані з сполуками індія, селену, міді. Група вчених запропонувала органічні фотоелементи.

Теплові насоси

У відношенні теплових насосів потрібно сказати наступне. Для їх роботи потрібна електроенергія, тому що в їх комплект входять компресори і насоси. Але щоб виробити необхідну кількість теплової енергії, вам не будуть потрібні природні багатства. Для цього необхідна тільки температура будь-якого матеріалу трохи вище нуля. В цьому випадку можна використовувати і грунт, і воду, і повітря.

Все, що пов’язано з ґрунтом, на сьогоднішній день є оптимальним варіантом. Чому? Справа в тому, що навіть в найлютіші морози на певній глибині (нижче рівня промерзання) завжди позитивна температура. І її, як показує практика, достатньо, щоб виробити необхідну температуру, достатню для опалення будинку. І чим південніше регіон-тим менше глибина для добування тепла, а, відповідно, менше витрати на монтаж обладнання. Додамо тільки, що така опалювальна система не залежить від людського фактора і від примх природи. Немає необхідності тягти трубопроводи, немає необхідності в складних обслуговуючих процесах.

Є ще два варіанти – це теплоутворення від води і від повітря. З водою зрозуміло — тепло буде генеруватися від водної маси, яка взимку не замерзає. Це глибокі водойми у вигляді великих річок і озер. Тут важливо правильно розподілити трубопровід, по якому рухається холодоагент. Для цього потрібно горизонтальне розміщення труб по дну водойми з кріпленням їх до дна.

З повітряною системою все набагато складніше. Такий тепловий насос буде працювати тільки в тому випадку, якщо температура повітря на вулиці мінусова. А так як під це вимога підходять тільки південні регіони, то використовувати цю групу можна тільки там. Але, як показала життя, в нашій країні цей вид теплових насосів не прижився.

Вітряки

Вітрогенератор малої потужності

Дивно те, що вітер як джерело енергії стали використовувати досить давно. Але от для вироблення електричного струму застосовують даний принцип років сто, не більше. У США цей вид альтернативної енергії широко поширений. Американці вміло використовують даний спосіб отримання електричного струму. Поступово з розвитком альтернативних видів енергії вітряної аналог переходить і в наші регіони. Благо вітряних районів у нас хоч відбавляй.

Принцип дії вітряків досить простий. Для цього необхідно змусити крутитися генератор, який виробляє електрику. На його ротор насаджується крильчатка, яка під дією сили вітру обертає вал. Все дуже просто. Єдиний момент – достатньо буде вироблено електроенергії, щоб змусити працювати електричний котел для опалення на повну потужність. Це буде залежати від розмірів статора генератора. І чим він більше, тим більше струму виробляється. Для порівняння можна навести такий приклад – щоб опалити середній за величиною будинок і при цьому використовувати електроенергію для інших побутових потреб, вам потрібно вітряк з розмірами крильчатки не менше десяти метрів у діаметрі.

Є міжнародна статистика, яка говорить про те, що від усієї виробленої енергії на землі два відсотки припадає на вітрову. В принципі, це досить непоганий показник.

Котли на відпрацьованих маслах

EnergyLogic

Цей вид опалювальних котлів можна з натяжкою віднести до альтернативним. Але якщо врахувати той момент, що відпрацьовані мастила і нафтопродукти підлягають дорогої утилізації, то, спалюючи їх в опалювальних котлах, можна вирішити відразу дві проблеми — утилізації та опалення. Багато компаній, щоб не нести великі збитки, пов’язані з утилізацією, намагаються запропонувати відпрацювання за низькою ціною. Чим стали користуватися компанії з виробництва мультипаливних котлів. Переваг від цього маса. По-перше, практично дармове паливо. По-друге, ефективне згорання з виділенням високою тепловою енергією.

Правда, у такого варіанту опалення будинку є і мінуси. Для зберігання відпрацьованих масел вам будуть потрібні досить місткі ємності. Вимоги до зберігання дуже жорсткі. Необхідно придбати сучасний котел, який буде відповідати відсотковому викиду продуктів згоряння.

Висновок по темі

Сьогодні все частіше серед професіоналів, вчених і простих обивателів постають питання, пов’язані з альтернативними джерелами видобутку теплової енергії. Це віяння часу і економіки. З кожним роком традиційні теплоносії будуть тільки підвищуватися в ціні. І виграє той, хто перший оцінить переваги альтернативних способів опалення наших будинків.

Короткий опис статті: альтернативне опалення В даний час ведеться багато розмов про такому необхідному на сьогоднішній день явище, як альтернативне опалення. На жаль, традиційні енергоносії стають з кожним роком все дорожче і дорожче. Тому є необхідність знайти більш дешеві види енергії. альтернативне опалення своїми руками

Джерело: Альтернативне опалення – види, переваги та недоліки

Також ви можете прочитати