Maamaja alternatiivsed kütteallikad: ökosüsteemide võrdlev ülevaade

Pere eelarve üks peamisi kulutusi on ühiskütte eest tasumine või maja kütmiseks kütuse ostmine.Tõenäoliselt mõtleb iga mõistlik omanik nende kulude vähendamiseks reaalsete ja tõhusate viiside peale. Kuid neid saab alternatiivsete energiaallikate abil sõna otseses mõttes miinimumini vähendada. Mis need on ja kuidas neid kasutatakse? Nõus, tasub välja uurida.

Meie esitatud artiklist saate teada kõike eramaja alternatiivse kütte korraldamise kohta. Meie abiga saate hõlpsalt otsustada teile sobivaima variandi üle. “Rohelise energia” skeemide toimimispõhimõtete üksikasjalik kirjeldus annab võimaluse otsustada, millist tehnoloogilist meetodit on kõige parem kasutada soojuse tootmiseks.

Artiklis kirjeldatakse üksikasjalikult vabade energiaallikate tüüpe ja pakutakse meetodeid soojuse tootmiseks igapäevaelus kasutamiseks. Sõltumatute kodumeistrite ja maamõisade innukate omanike abistamiseks on lisatud fotokogud, diagrammid ja väga kasulikud videojuhised.

Alternatiivse energia plussid ja miinused

Traditsioonilistest soojusallikatest, mida on aastaid kütteks kasutatud, võib loobuda. Nii üllatav kui see ka ei tundu, on see üsna reaalne. Paljud tulihingelised vastased väidavad, et loodusvarasid on võimatu asendada keskkonnasõbralike analoogidega.

Alternatiiviks on päikeseenergia, tuule jõud, maa sisikonda peidetud soojus, tootmise ja inimtegevuse jäätmed. Sellised võimalused on tänapäeva maailmas asjakohased, arvestades üldist keskkonnareostust.

Alternatiivsed allikad võivad varustada maamaja elektri- ja soojusenergiaga

Teiseks oluliseks eeliseks on käegakatsutav kokkuhoid spontaanselt taastuva energia keskkonnaallikate kasutamisel. Esmapilgul tundub, et see on ebamõistlikult kallis ja tõenäoliselt ei tasu end ära.

Olles iga meetodi iseärasusi täpsemalt mõistnud, on näha, et ökoprojekt tasub end ära 4-7 aastaga ning siis jäävad alles vaid jooksvad kulud kasutatud mehhanismide töökorras hoidmiseks.

Tavakütuse täieliku asendamise võimalust alternatiivse kütusega on tõestanud rohkem kui üks reaalne näide. Majaomanikud üle maailma pöörduvad roheliste küttevõimaluste poole. Meie riigis otsustavad vaid vähesed oma tavapärast, iga aastaga kallinevat kütust kardinaalselt muuta.

Ökokütuse kasutamise põhiprobleemiks on märkimisväärsed investeeringud algfaasis. Lõppude lõpuks peate kõigepealt üksikasjalikult arvutama konkreetse maja või suvila jaoks vajaliku energia koguse. Seejärel uurige, millised ökoressursid on konkreetses piirkonnas kõige kasulikumad.

Järgmiseks tuleb koostada energiat tootvate seadmete asukoha plaan, osta kõik vajalik ja paigaldada.

Kui kõigi nende küsimustega tegelevad vastavad spetsialistid, siis on ökokütte lõppmaksumus väga kõrge. Raha säästmiseks võite proovida seda ise teha.

Selleks peate sukelduma alternatiivsete energiaallikate teemasse, et keelduda kõrvalist abi meelitamast. Sel juhul on projekti maksumus mitu korda odavam.

See on teine ​​võimalus, mille valivad paljud eramajade omanikud. Nende praktika tõestab, et energiasõltumatuks saamine on täiesti võimalik. Traditsioonilist kütust saate täielikult või osaliselt asendada - kõik sõltub leibkonna suurusest, esialgsest rahalistest võimalustest ja valitud küttevõimalusest.

“Rohelise energia” ulatust demonstreerib fotovalik:

Kütte taastuvate energiaallikate tüübid

Maja kütmiseks saate edukalt kasutada tuule, päikese ja maa energiat. Ja ka biokütuseid. Vaatame lähemalt, kuidas seda täpselt teha ja mida selleks vaja on.

Vaade nr 1 – tuule jõud

Tuuleenergiat saab väga edukalt kasutada alternatiivse allikana maakodu kütmisel. Seda ressurssi ei saa ammendada. See kipub end uuenema. Tuule jõu kasutamiseks vajate spetsiaalset seadet, mida nimetatakse tuuleveskiks.

Tuuleenergia kasutamise põhimõte

Tuuleenergia muutmiseks alternatiivseks kütteallikaks on vaja tuulegeneraatorit. Need on vertikaalsed ja horisontaalsed sõltuvalt pöörlemisteljest. Paljud tootjad pakuvad oma mudeleid klientidele.

Tuuleelektrijaamadel on horisontaalne ja vertikaalne pöörlemistelg. Suurem jõudlus horisontaalsuunas

Maksumus sõltub materjalist, paigalduse enda suurusest ja võimsusest. Tuulegeneraatori saate ehitada ka iseseisvalt, kasutades olemasolevaid materjale.

Iga tuuleturbiin koosneb järgmistest komponentidest:

• terad;
• mastid;
• tuulelipp tuule suuna püüdmiseks;
• generaator;
• kontroller;
• patareid;
• inverter

Tuuleelektrijaama tööpõhimõte põhineb tuuliku labasid pöörava tuule jõul. Masti külge kinnitatud labad on kõrgel maapinnast kõrgemal. Mida kõrgem, seda suurem on jõudlus. Niisiis, ühe maja varustamiseks piisab 25 m kõrgusest.

Pöörlevad labad käitavad generaatori rootorit. See hakkab tootma kolmefaasilist vahelduvvoolu, mis nõuab täiendavat muutmist. See vool liigub kontrollerisse, kus see muundatakse alalisvooluks. Seda kasutatakse akude laadimiseks.

Pärast akude läbimist vool võrdsustatakse ja suunatakse inverterisse, kus see muundatakse ühefaasiliseks vahelduvvooluks sagedusega 50 Hz ja pingega 220 volti. Nüüd saab seda kasutada koduseks tarbeks, elektriküttesüsteemis.

Tuuleturbiinide asukoha omadused

Tuuleturbiinid on võimelised teatud tingimustel töötama. Esiteks on tuulegeneraator üsna mahukas struktuur, mis nõuab seadme jaoks muljetavaldavat ala. Väike seade ei suuda energiavajadust rahuldada.

Selle kõrgus peaks olema ümbritsevatest majadest, puudest ja muudest hoonetest vähemalt 10 m kõrgem ning elektriliinid ja muud objektid peaksid asuma tuulikust 100 m kaugusel. See nõue ei ole alati teostatav - kõigil eramajade omanikel pole piisava pindalaga isiklikke krunte.

Tuuleturbiinid asuvad kõige paremini mäel, eemal puudest ja hoonetest - vähemalt 100 meetrit

Teiseks on hea, kui kõnealusel alal on hea tuulepotentsiaal – kõrgustik või stepivöönd. Generaatori käivitamiseks on vaja tuule kiirust 2 m/s.

Paljud eramajapidamistes kasutamiseks mõeldud tuulesüsteemide mudelid suudavad täielikult katta elektrivajaduse.

Seega võib 1,5 kW tuulik toota 100-200 kW tundi kuus, olenevalt aastaajast. Kui masti kõrgust suurendada, siis tootlikkus kahekordistub.

Kuid see nõuab paigaldamise ja kulumaterjalide jaoks lisakulusid. Tuuleelektrijaamade kasutusiga on keskmiselt 20 aastat.

Meie kodulehel on ka muid materjale tuulegeneraatorite projekteerimise, tüüpide, arvutuste ja isevalmistamise ning paigalduse kohta.

Kutsume teid nendega tutvuma:

• Kineetiline tuulegeneraator: seade, tööpõhimõte, rakendus
• Tuulegeneraator eramajale: üksuste tüübid ja omadused, valiku peensused, tasuvusarvutused + parimad pakkumised
• Kuidas arvutada tuulegeneraatorit: valemid + praktiline arvutamise näide
• Pesumasinast isetehtav tuulegeneraator: juhised tuuliku kokkupanemiseks
• Kuidas oma kätega tuulegeneraatori labasid ehitada: näited isetehtud tuuleturbiini labadest

Tüüp #2 – Maa energia

Üks alternatiivsetest küttesüsteemidest on maaküte. See põhineb Maa energia kasutamisel. See on maa, põhjavee ja ümbritseva õhu soojus, mis muundatakse soojuspumpade (HP) abil. On oluline, et paigaldises kasutatava keskkonna temperatuur oleks üle nulli.

Soojuspumba konstruktsioon ja tööpõhimõte

Geotermilise süsteemi käitamiseks on vaja elektrit tekkiva soojuse ülekandmiseks. 1 kW võimsusega soojuspump toodab 2 kuni 6 kW soojust.

Soojuspumba tööpõhimõtteks on soojuse kogumine, muundamine ja edasine ülekandmine kütteringi. See saavutatakse tänu seadme enda disainile.

Odavaim variant on paigaldada õhk-õhk soojuspump. Kui ehitate selle ise, vajate minimaalset rahalist investeeringut

HP koosneb kolmest suletud ahelast, mis osalevad eramaja kütmiseks soojuse hankimise protsessis:

• väline - mõeldud soojuse kogumiseks allikatest. Antifriis või soolalahus ringleb mööda vooluringi;
• sisemine - täidetud külmutusagensiga, sageli freooniga;
• jahutusvedelikuga täidetud küttekontuur.

Siseringi täitvat freooni soojendatakse välisringist tuleva soojusega. Madala keemistemperatuuriga muutub see esimeses soojusvahetis - aurustis - gaasiks.

Seejärel siseneb see kompressorisse, kus see surutakse kokku, mille tulemusena eraldub palju soojust ja gaasi enda temperatuur tõuseb mitu korda - kuni 65 kraadini.

Järgmisena siseneb gaasiline freoon järgmisesse soojusvahetisse, mida nimetatakse kondensaatoriks, kust see lahkub oma soojusest. Suurema osa kuumusest lahkunud freoon satub kaitseklapi surve alla. Siin langeb rõhk järsult, külmutusagens jahtub ja vedelas olekus siseneb uuesti aurustisse.

Freoonist kondensaatorisse jäetud soojus soojendab kodu küttesüsteemis ringlevat vedelikku. Kui see süsteem sisaldab põrandakütet, on võimalik saavutada kõige tõhusam küte minimaalsete kuludega.

Soojuspumba kõige lihtsamat versiooni on lihtne oma kätega teha. See nõuab praktiliselt rämpsosi, odavalt ostetud seadmeid ja loomulikult kannatlikkust. Esitame dolomiidi sisse mattunud kaevus soojusenergia võtmisega soojussüsteemi skeemi.

Soojuspumpade disainil on palju ühist. Traditsioonilised komponendid: 1 - kompressor; 2 - kondensaator; 3 - aurusti; 4 – TRV, s.o. termostaatventiil

Näites vaadeldava süsteemi aurusti on ühendatud kaevuga, mis neelab mullaenergiat.

Põrandaküttesüsteemi soojuspumba konstruktsiooni eripärad on toodud fotogaleriis:

TN-i kasutamise otstarbekus

Soojuspumbad - soojuspumbad, mis eemaldavad soojust keskkonnast, on erinevat tüüpi. Kõik sõltub soojuse sissevõtu allikana kasutatava keskkonna tüübist ja kasutatava jahutusvedeliku tüübist.

Sellest lähtuvalt eristatakse järgmisi TN-i tüüpe:

• õhk-õhk;
• vesi-õhk;
• vesi-vesi;
• muld-vesi.

Esimest kahte tüüpi pumpasid kasutatakse õhkküttesüsteemides ja kahte teist tüüpi kasutatakse vedela jahutusvedelikuga süsteemides.

Soojuspumba vertikaalne versioon on kõige tõhusam maapinnast energia hankimisel, kuid see on kõige kallim

Majanduslikust seisukohast kõige tulusam on soojusenergia kasutamine vesi-vesi pump. Seda võimalust on soovitatav kasutada, kui maja lähedal on mittekülmutav reservuaar, kuhu on paigaldatud soojuse sissevõtu torud.

Soojuspump võimaldab vastu võtta 30 W soojust 1 m torustikust.Sõltuvalt eramajapidamise pindalast ja energiavajadusest tuleb paigaldada sobiv arv torusid.

Õhupumbad ei asenda traditsioonilist kütmist karmi kliimaga piirkondades. Mis puudutab maapinnast ammutatavat soojust, siis see on väga kulukas projekt. Nad kasutavad horisontaalset geotermilise välja seadet, vertikaalset ja kobarpuurimist.

Horisontaalse valiku korral on vaja rajada maasoojusväli sügavusele, mis on suurem kui külmumistase. See on umbes 1,5-2 m. Sellise välja pindala on muljetavaldav - alates 200 m².

HP-d on võimelised asendama küttesüsteemis tavalist kütust, tagades maamajale täieliku energiasõltumatuse

Vertikaalse ja kobarprojekti elluviimiseks on vaja puurimisseadmete abil puurida märkimisväärse sügavusega.

See on väga kallis teenus. Seda tüüpi soojuspumba varustus on soovitatav suvilaomanikele, kes ei mõtle töö maksumusele. Küte, mis kasutab maasoojust saadavat soojust, võib täielikult asendada tahke kütuse või gaasi.

Maakütet on kõige parem kasutada koos veepõhise sooja põranda seadmega. See võimaldab teil saada kõige optimaalsema tulemuse.

Olulisteks puudusteks on soojuse kogumise torustiku pikk pikkus, kallid kaevetööd süsteemi paigaldamiseks ja vajadus suure ala järele maasoojusvälja arendamiseks.

Tüüp #3 – päikeseenergia

Päikeseenergia, mida valgusti aastaringselt kiirgab, võib isegi tugevate külmade korral saada alternatiivseks meetodiks maakodu kütmisel. Oluline on õppida seda õigesti kokku panema ja küttesüsteemis kasutama.

Päikeseenergia kogumiseks ja muundamiseks kasutatakse fotoelektriliste muundurite ja kollektoritega päikesepaneele, mis on jahutusvedelikuga täidetud torude süsteem.

Päikesepatareidel on kõrge kasutegur. Paljud mõistlikud omanikud varustavad oma kodusid selliste süsteemidega iseseisvalt.

Põhiline erinevus nende muundurite vahel seisneb selles, et akud genereerivad voolu, mida saab kasutada maamaja elektrikütteks. Kollektoreid kasutatakse vee- ja õhkküttesüsteemides. Kõige tõhusam variant on paigaldada ruumidesse põrandakütte süsteem.

Arvamus, et päike ei tule maja kütmisega toime, peab paika vaid vale paigalduse ning ekslike energia- ja soojushulga arvestuste korral. Optimaalselt valitud päikesepatarei paigaldamine on üsna võimeline pakkuma autonoomset kütmist.

Teine küsimus on, et selleks on vaja raha investeerida seadmete ostmiseks, nende paigaldamiseks ja integreerimiseks olemasolevasse küttesüsteemi.

Fotogalvaanilistel muunduritel põhinev päikesesüsteem neelab päikeseenergiat ja ränist fotoelemendid muudavad selle koheselt alalisvooluks. 1 m² Paigaldus on võimeline tootma 120 W võimsust.

Lisaks päikesekiirgust koguvatele ja seda muundavatele paneelidele peate päikeseküttesüsteemi jaoks paigaldama laadimiskontrolleri, DC-AC muunduri ja hoolitsema ohutuse eest - paigaldage kaitsmed.

Enne päikesepatareide paigaldamise otsustamist peate mõistma nende struktuuri ja tööpõhimõtet.

Paneelide eeliseks on võimalus ühendada akusid, mis salvestavad üleliigset energiat, mida saab kasutada öösel. Märkimisväärne puudus päikesepatareide kasutamisel on see, et need on kõige tõhusamad lõunapoolsetes piirkondades. Karmis kliimas ei ole nende paigaldamine peamise küttetüübina majanduslikult otstarbekas.

Torusüsteemiga varustatud päikesepatareipaigaldised sobivad pigem külmade talvede ja miinustemperatuuriga piirkondadesse.Sõltuvalt paneeli struktuurist ja materjalidest on vaakumkollektorid, lamekollektorid ja kontsentraatorid.

Neist kõige kallimad on vaakumtoruga torud. Kuid need on kõige tõhusamad igal aastaajal ja iga ilmaga, kuna suudavad neelata laia valikut päikesekiirgust. Veel üks eelis on see, et vaakumpaneelid töötavad edukalt isegi temperatuuril -35 °C.

Päikesekollektoreid saate ise paigaldada, kasutamata sellele spetsialiseerunud organisatsioonide teenuseid. Seda tüüpi töö nõuab abilist, kuid säästab pere eelarvet.

Kollektori tööpõhimõte seisneb selles, et see püüab kinni päikesekiirguse, mis vaakumtorudes muudetakse soojuseks. Seejärel kantakse see jahutusvedelikku, mis tarnib selle soojusvahetuspaaki. Seejärel siseneb jahutusvedelik küttesüsteemi.

Vaatasime koduse päikesekütte parimad kujundused üksikasjalikumalt üle meie teine ​​artikkel.

Tüüp #4 – bioloogiliselt puhas kütus

Üks tõhusaid ja taskukohaseid viise maamaja kütmiseks on katel, mis töötab bioloogiliselt puhtal kütusel.

Seda tüüpi alternatiivkütte puhul kasutatakse oma töös tööstusjäätmeid – põllukultuuride kestasid, hakkepuitu, saepuru ja muid puidutöötlemistööstuse kõrvalsaadusi.

Pelletitel töötavaid katlaid on palju. Kütuse tarnimise protsessi on võimalik automatiseerida nii, et kõik toimuks ilma omaniku osaluseta

Erinevatest jäätmetest valmistatakse tihedalt kokkupressitud väikesed graanulid - pelletid, mis põletatakse kateldes. Võrreldes tavaliste küttepuudega põleb see kütus kauem ja toodab rohkem soojust.

Erinevat tüüpi taimejäätmetest valmistatakse ka suuri tihedaid brikette.Selline kokkusurutud kütus võimaldab saada 2-4 korda rohkem soojusenergiat. Selle kütteväärtus on kuni 5,0 kWh/kg.

Pelletid, erinevalt briketist, on mõõtmetelt oluliselt väiksemad. Neid kasutatakse automatiseeritud küttesüsteemis. Brikett on tõhusam, kuid on suurema suurusega.

Biogaasi saab kasutada gaasikatla jaoks. Seda on lihtne saada orgaaniliste jäätmete mädanemisprotsessi kaudu. Selleks peate ehitama piisavalt suure paagi, asetama sinna jäätmed ja tagama paigalduse nende segamiseks.

Õhu ja bakterite mõjul toimub lagunemise ja gaasi vabanemise protsess. Jäätmematerjali tühjendamiseks on vaja paigaldada torustik. Samuti peate gaasi kogumiseks spetsiaalsetesse mahutitesse, selle puhastamiseks ja küttesüsteemi viimiseks kasutama sobivaid seadmeid.

Keskkonnasõbralik kütteviis, mis kasutab alternatiivset soojusallikat – vesinikkatelt.

Selle töö põhineb vesiniku molekulide vastasmõjul hapnikuga, mille käigus eraldub tohutul hulgal soojust. Seda tüüpi küte nõuab töö- ja ohutuseeskirjade järgimist.

Vesinikboileri tööpõhimõte põhineb vee keemilisel lõhustamisel vesinikuks ja hapnikuks, mille tulemusena eraldub palju soojust ja kahjulikke aineid ei ole. Kuid peate järgima ohutuseeskirju

Peamine puudus on tehaseseadmete kõrge hind. Sellest olukorrast väljapääs on vesinikküttesüsteemi varustamine iseseisvalt.

Selle tööks on vaja pidevat ühendust elektri- ja veeallikatega, vesinikupõleti, vesinikugeneraatori, katalüsaatorite ja boileri endaga.Keemilise reaktsiooni tulemusena saadud soojus siseneb soojusvahetisse ja jäätmetena kasutatakse puhast vett.

Biokütuste kohta lisateabe saamiseks soovitame lugeda meie teisi selleteemalisi artikleid:

• Eramu biogaasijaam ise: soovitused seadme kohta ja näide omatehtud toote paigutusest
• Kuidas sõnnikust biogaasi saada: tootmistehase tehnoloogia ja disain
• Vesinikküttekatel: seade + tööpõhimõte + valikukriteeriumid
• Kuidas oma kätega oma koju vesinikugeneraatorit valmistada: praktilised näpunäited tootmiseks ja paigaldamiseks

Kuidas säästa raha "rohelise energia" rakendamisel?

Olles analüüsinud alternatiivsete küttetüüpide finantskomponenti, võib jõuda pettumust valmistava järelduseni - algfaasis on vaja märkimisväärseid rahalisi vahendeid.

3-7 aasta pärast, olenevalt valitud kütteviisist, on tänu energiasõltumatule süsteemile märgatav märkimisväärne kokkuhoid.

Kasumlik ja mugav on kasutada alternatiivse kütte kombineeritud allikaid. Selleks saate valida oma kodu jaoks optimaalseima kombinatsiooni.

Alternatiivseid soojustootmisseadmeid kasutades ja paigaldades saate raha säästa. Paljud kodumeistrid on väga entusiastlikud oma analoogide loomisest tehases valmistatud alternatiivsetele energia muundamise seadmetele.

Seega on üsna lihtne ja odav päikesepatarei paigaldamine voolikust, mis toimib täiendava vee soojendamise allikana.

Väikesi tuulikuid monteeritakse edukalt kodus, kasutades improviseeritud materjale.Samuti ehitavad maapiirkondades elavad paljulugenud põllumehed rajatisi taimsete ja loomsete bioloogiliste jäätmete biogaasiks muutmiseks.

Omatehtud tuulegeneraatorid on üsna funktsionaalsed. Kuid nende kokkupanemiseks peate tegema esialgseid arvutusi, ostma tarvikuid ja kulutama aega

Edaspidi kasutatakse seda talu vajadusteks. Olenevalt jäätmete kääritusmahuti suurusest ja eramaja pindalast on võimalik talu täielikult varustada kõigi vajaduste rahuldamiseks biogaasiga.

Järeldused ja kasulik video sellel teemal

Video alternatiivsete allikate kombineerimise kohta väikeses maamajas elektri tootmiseks:

Video oma kätega tuulegeneraatori valmistamise kohta aitab teil hõlpsalt mõista seadme põhimõtteid:

Lühike video soojuspumba kasutamisest:

Videoklipp biogaasi hankimisest:

Traditsioonilistest kütteallikatest on täiesti võimalik loobuda. Selleks peate hoolikalt valima alternatiivi või kombineerima mitut, lähtudes piirkonna omadustest, teie maamaja pindalast ja kohalikust piirkonnast.

Päikese, maa, tuuleenergia, taimse ja loomse päritoluga olmejäätmete taaskasutamine on üsna võimeline saama gaasi, kivisöe, küttepuude ja tasulise elektri vääriliseks asenduseks..

Kas kasutate mõnda alternatiivset energiaallikat kodusel otstarbel? Jagage, kui palju installatsiooni kokkupanek teile maksma läks ja kui kiiresti see end ära tasus.

Või äkki on keegi teie tuttav oma maamaja varustanud taastuvatest allikatest? Kas kasutada päikesepaneelide süsteemi või soojuspumpa iseseisva soojuse, sooja vee ja elektrienergia allikana?

Rääkige meile sellest kogemusest artikli all olevates kommentaarides - selge näide on kasulik majaomanikele, kes kahtlevad endiselt alternatiivenergia reaalsuses.