Алтернативно отопление на вятърна и слънчева енергия, наземна топлина в услуга на човек

Великият учен Николо Тесла твърди, че живеем в океана на свободна енергия.

Но да се овладее напълно този обещаващ ресурс не беше лесно и ние все още трябва да го направим.

Най-често нетрадиционните методи за отопление се използват в частни домове.

Алтернативното отопление на дома от собствените си ръце е опит да се измъкне от океана малка част от ценното му съдържание, като по този начин се намали зависимостта на нефта и газа. Ще се опитаме да разберем какви алтернативни системи за отопление за частна къща днес са на разположение на собствениците на жилища, които са в крак с времето и какво ще е необходимо да ги изпълнят.

Енергията на Слънцето

В светлината на факта, че на около 150 милиона километра от нас има огромен термоядрен реактор с размери хиляди пъти по-големи от размера на нашата планета, енергийните затруднения на човечеството изглеждат доста смешни.

Към днешна дата са изобретени два вида устройства, които ви позволяват да отоплявате къщата с енергията на слънчевата радиация: батерии и колектори.

Слънчеви панели

Ако елемент, състоящ се от два полупроводникови материали с различни видове проводимост, се извършва на слънце, той ще започне да генерира електрически ток. Цялата група от такива източници ще може да достави малък конвектор или електрически бойлер.

Един проблем: Ефективността на съвременните слънчеви батерии е 20% - 30%, поради което в големи географски ширини, където липсва слънчева радиация, тяхното приложение няма да бъде оправдано.

Слънчеви панели за отопление на частна къща

Слънчеви колектори

Много по-изгодно е да се използва слънчева топлина директно, без преобразуване на електричество и обратно. Слънчевият колектор е структура от набор от черни цветни тръби, през които циркулира охлаждащата течност - вода, пропилен гликол (антифриз) или въздух. Последният, който се топли на слънце, отива в отоплителната система, където излъчва топлината.

Най-ефективният вариант е вакуум слънчев колектор. Тук тръбите за охлаждащата течност се поставят в прозрачен контейнер, от който се евакуира въздух. Вакуумната обвивка предотвратява изтичането на топлина, натрупана от колектора в околната среда. Ефективността на такъв дизайн е 95% - 98%.

Вятърна енергия

Безброй гигавата енергия се съдържат и във въздушните течения, които постоянно измиват Земята.

Не е необходимо да се измисля нищо специално за извличането му, достатъчно е да се събере цялата известна конструкция на няколко лопатки, въртящи се по хоризонталната ос.

Само днес, с помощта на такова устройство, не се поставят мелници, както в старите мелници, а ротора на електрически генератор.

Изобретателите Savonius и Daria предложиха варианти за инсталации с вертикална ос, но се оказаха по-малко продуктивни от класическата вятърна мелница.

Вятърните турбини, като слънчевите панели, не са стабилни: те работят с прекомерен капацитет, като цяло спират да генерират електроенергия. В допълнение, качеството му оставя много да се желае, тъй като вятърната енергия, подобно на интензивността на слънчевата радиация, поради климатичните условия постоянно се променя. По тази причина такива инсталации обикновено се свързват чрез специално устройство - контролер - към батерията. Тук се натрупва излишна енергия, а след това чрез друго устройство - инверторът - се консумира от електрическите нагреватели.

Проблемът е, че живота на батерията е само 5 години, а разходите за подмяната му намаляват всички предимства от използването на алтернативно отопление с не.

Вятърни турбини за производство на електроенергия

Предлага се по-икономично решение: паралелно е свързан вятър или слънчев генератор към един от изходите, а при входа към къщата е монтиран механичен електромер (наричан още диск). Особеността на тези броячи е, че те, за разлика от модерните електронни, могат да бъдат пренавити, когато електрическият ток тече в обратната посока.

С тази схема на свързване излишният киловатчас от вятърната турбина ще се влее в централизираната електроенергийна мрежа, като по този начин ще се намали разчитането на брояча и съответно сумите по сметките от доставчика на електроенергия.

Геотермално отопление

Много умно устройство - термопомпа - ви позволява да получите топлина дори от привидно доста готини (също така наричани нисък потенциал) източници.

Това са почвата, лежаща на дълбочина 2 метра, дъното на водата в езерото, покрито с лед и дори студения зимен въздух. Обикновено термопомпата се използва от всеки, който има хладилник или климатик, но малко хора мислят за възможността да използват това изобретение за безплатно отопление у дома.

Специален газ циркулира в термопомпата - хладилен агент. Когато се разширява, той, подобно на всички газове, се охлажда и започва да абсорбира топлината от един от горепосочените източници. Тогава газът се компресира, което се придружава от нагряването му до температура от 50 до 70 градуса. Сега самият той става източник на топлина за работната среда, която се циркулира в отоплителната система. След като даде част от вътрешната си енергия, охладителят отново се охлажда в камерата за разширение и целият цикъл се повтаря отново. Разбира се, термопомпата изисква електричество (основният й потребител е компресор), но за всеки от своите kW се получава топлинна енергия от 3 до 5 kW.

Най-евтината, но и най-неефективната термопомпа е разделена система, в която изпарителят и топлообменникът се сменят. По-продуктивни системи работят, "изпомпват" топлината на почвата или водното тяло. Неразделна част от тях е външният контур от значителен размер. Поради високата цена на инсталацията и самата помпа, този вариант на алтернативно отопление все още не е получил масово разпределение.

Инфрачервено (IR) отопление

По метода за пренос на топлина инфрачервени нагреватели са значително различни от обичайните нашите радиатори и конвектори, така че те са също често се считат за алтернативни видове отопление. Топлинната енергия, произвеждана от конвенционални отоплителни уреди, пада човек е много сложен начин: първо се нагрява в контакт с радиатора или TAN въздуха, а след това той се втурва към тавана, и едва след това, постепенно охлаждане, бавно ще надолу, където и да ни дава хората, неговата топлина.

Разбира се, този процес е съпроводен от топлинни загуби, които се извършват дори при добре изолирани затворени строителни конструкции. IR-загряването на този дефект е напълно лишено от.

Системата за таванно инфрачервено отопление PLEN

Устройства за тази група основната част от топлинната енергия, излъчена в пространството под формата на електромагнитни вълни свободно да проникват през въздух среда и "отложен" директно върху обекта - на човек, растение или животно, - и че трябва да се загрее. Чрез насочването на пренос на топлина е възможно да се спестят до 50% от електричеството. Инфрачервените нагреватели струват доста евтино, така че те могат да се считат за най-достъпната и лесна за инсталация форма на алтернативно отопление.

Ако сте объркани от липсата на място в стаята, направете избор в полза на филм IR нагревател. Този продукт изглежда като тънко платно, което може да бъде фиксирано на тавана, стената или разпространено на пода. Стаята ще остане абсолютно безплатна, но наличието на нагревателя може да се досети само с приятна топлина.

заключение

Надеждата се предизвиква от факта, че производствените технологии на тези устройства постоянно се подобряват, така че във времето те ще станат по-достъпни.

Видео по темата