Varmepumper
Varmepumper er et levedygtigt alternativ til traditionelle varmegeneratorer og kedler. Princippet for driften af dette energibesparende system minder lidt om et klimaanlæg, som overfører varme fra rummet til gaden.
En varmepumpe overfører varme fra jorden til et opvarmet rum, og flytter koldt tilbage.
Under driften af en varmepumpe bruges energien ikke på at generere varme, men udelukkende på dens bevægelse.
Ordningen for varmepumpen. Klik for at forstørre.
Funktionaliteten af dette system gør det muligt at opnå cirka 4,5 kW termisk energi, der kun bruger 1 kW elektrisk energi på dets transport.
Varmepumper er yderst effektive, pålidelige og økonomiske. Alternativ opvarmning af den beskrevne type har kun en væsentlig ulempe - beslutningen om at installere den bør kun træffes ved nul-konstruktionscyklussen.
Dette krav er dikteret af den store mængde jordarbejde.
Solfangere
På trods af det faktum, at opvarmning af et landhus med solpaneler er næsten umuligt i et hårdt klima, er det umuligt ikke at overveje denne type alternativ energi- og varmekilde.
Den største effektivitet kan kun opnås med intens solstråling - kun i dette tilfælde vil temperaturen i rummene være så behagelig som muligt.
Sorter
Solsystemer til opvarmning af kølevæsken (i vores tilfælde er dette en vandglykolopløsning) kan betinget opdeles i passiv og aktiv.
De første er samlet til én såkaldt "vandvarmer", som er placeret på taget. Kølevæsketanken er placeret over opsamlermærket, og koldt vand tilføres tanken nedefra.
Skema for drift af en flad solfanger. Klik for at forstørre.
Sidstnævnte har en konstruktiv forskel fra passive solvarmesystemer: selve solfangerne er placeret på husets tag, og reservoiret til kølevæsken er i huset.
Varmebæreren - vand, cirkulerer i varmesystemet ved hjælp af en pumpe.
Oftest bruges solfangere til husholdningsbehov - opvarmning af vand i lagertanke.
Men i dette tilfælde, om vinteren, bliver du nødt til at dræne alt vandet fra tanken for at undgå frysning.
Der er to forskellige typer solfangere: flade og vakuum (rør).
En flad-plade solfanger er en solfanger med ruder på toppen, med et lag af termisk isolering folieret på indersiden.
Ordning for rørsamlerens arbejde. Klik for at forstørre.
Absorberen er en flad metalplade forbundet til et rørsystem.
Han "samler" solvarme og overfører den til kølevæsken. Glas bør ikke reflektere blænding - for at opnå den maksimale effekt fra lysenergi.
Rørsamleren adskiller sig kun fra den flade i nærværelse af vakuumglasrør samlet i et bundt.
En absorber lavet af en stålplade indsættes i hvert rør - den kan drejes indvendigt for at udjævne solens stråler.
Rørsolfangere er dyrere at installere og vedligeholde, men de giver en større effekt end flade på grund af længere tilbageholdelse af solvarme.
Både disse og andre typer varmesystemer er monteret på husets tag - i den skrå del.
For nylig har producenterne tilbudt de såkaldte "solar" tage, hvor solpaneler allerede er installeret, men denne mulighed har ikke fået bred distribution på grund af en krænkelse af tætheden af tagdækningen.
Varmepumper
I dette tilfælde kan brændstof- og energiressourcerne være vand-vand- eller saltlage-vand-par.
"Vand-vand"
Princippet for driften af sådan opvarmning er som følger: Vand taget fra en jordbrønd pumpes gennem en varmepumpe og giver med sin termiske energi varme til huset. Returvandet ledes ud i jorden.
For at denne ordning skal fungere fejlfrit for et hus op til 80 m2, skal ejeren af huset bore mindst to vandindtags- og drænbrønde, hvis dybde er 50 m eller mere.
"saltlage-vand"
Principskemaet for opvarmning med en varmepumpe med "brine-vand" brændstof er noget anderledes: en løsning placeret i U-formede rør fungerer som brændstoffets termiske energi.
Skematisk diagram af varmepumpen. Klik for at forstørre.
Rørene skal placeres i en boret brønd i en dybde på mindst 150 m, eller der skal arrangeres en varmeveksler fra rørene, som placeres i en dybde på 5 m og derunder. Dette vil være nødvendigt for at reducere temperaturforskellen på forskellige tidspunkter af året.
Både antallet af brønde og deres størrelse vil blive bestemt ved en hastighed på 50 W/mp, dvs. 50 W termisk energi kan opnås fra hver lineær meter af en brønd. I tilfælde af installation af en varmeveksler er beregningen noget anderledes - 40 W / m2 af varmevekslerområdet under hensyntagen til den ringformede afstand på op til 800 mm.
Lederen med hensyn til investeringer til opvarmning af et privat hus med en varmepumpe har en længere tilbagebetalingstid, men omkostningerne ved drift og vedligeholdelse af udstyret vil være minimale sammenlignet med andre typer varmesystemer.
brugte olier
En anden sort kan kaldes sådanne alternative energikilder som brugte olier.
Og selv om denne type brændstof og energiressourcer ikke er vedvarende og ofte bortskaffes - indsamlet, opbevaret, transporteret, forarbejdet - bruger mange producenter af boligvarmekedler spildolie som brændstof (ved produktion af multibrændselskedler).
Hvorfor olier? Fordi deres kalorieindhold overstiger kalorieindholdet i andre typer brændstof - diesel, kul, træ. Ulemper: behovet for en særlig lagerkapacitet til opbevaring af reservelager; alternativt brændstof skal være af ordentlig kvalitet.
Fordele ved at bruge varmepumper
Gemmer. Sammenligner man udgiften til opvarmning med varmepumpe med udgiften til gasudstyr, får man et imponerende beløb med en forskel til fordel for pumper. Og alt sammen fordi alternative kilder i varmesystemet er den termiske energi fra vand og jord.
Sikkert arbejde. Med hensyn til eksplosions- og brandfaren ved gasfyret varmeudstyr, er en elektrisk varmepumpe til boligopvarmning en fuldstændig harmløs enhed! Dette inkluderer også udstyrets brugervenlighed.
Anvendelsens alsidighed. Varmepumpen kan fungere både til rumopvarmning og -køling (noget der ligner driften af splitsystemer i "varme-kold"-tilstande).
Fuld automatisering af arbejdet. I modsætning til kedler til fast brændsel kræver varmepumper ikke konstant brændstofbelastning, desuden behøver de ikke konstant overvågning, inspektion, rengøring.
Og varmepumpen behøver ikke at være forbundet til hovedgasrørledningen - det er uafhængig opvarmning af et landsted, som leveres af en simpel forbindelse til strømforsyningsnettet.
Varmepumper
Det mest alsidige alternative opvarmning til et privat hus er installationen af varmepumper. De arbejder efter det velkendte princip om et køleskab, der tager varme fra en koldere krop og afgiver den i varmesystemet.
Den består af et tilsyneladende komplekst skema af tre enheder: en fordamper, en varmeveksler og en kompressor.Der er mange muligheder for implementering af varmepumper, men de mest populære er:
Den billigste implementeringsmulighed er luft-til-luft. Faktisk ligner det et klassisk splitsystem, dog bruges elektricitet kun på at pumpe varme fra gaden ind i huset og ikke på at opvarme luftmasserne. Dette er med til at spare penge, samtidig med at huset opvarmes perfekt hele året rundt.
Effektiviteten af systemerne er meget høj. For 1 kW el kan du få op til 6-7 kW varme. Moderne invertere fungerer fremragende selv ved temperaturer på -25 grader og derunder.
"Luft-til-vand" er en af de mest almindelige implementeringer af en varmepumpe, hvor en spole med stort areal installeret i et åbent område spiller rollen som en varmeveksler. Derudover kan det blæses af en ventilator, hvilket tvinger vandet inde til at køle af.
Sådanne installationer er kendetegnet ved mere demokratiske omkostninger og enkel installation. Men de er kun i stand til at arbejde med høj effektivitet ved temperaturer fra +7 til +15 grader. Når bjælken falder til et negativt mærke, falder effektiviteten.
Den mest alsidige implementering af en varmepumpe er jord-til-vand. Det afhænger ikke af klimazonen, da et lag jord, der ikke fryser hele året, er overalt.
I denne ordning er rørene nedsænket i jorden til en dybde, hvor temperaturen holdes på niveauet 7-10 grader hele året. Samlere kan placeres lodret og vandret. I det første tilfælde skal der bores flere meget dybe brønde, i det andet lægges en spole i en vis dybde.
Ulempen er åbenlys. komplekst installationsarbejde, der vil kræve høje økonomiske investeringer. Før du beslutter dig for et sådant skridt, bør du beregne de økonomiske fordele. I områder med korte varme vintre er det værd at overveje andre muligheder for alternativ opvarmning af private huse. En anden begrænsning er behovet for et stort frit areal - op til flere snese kvadratmeter. m.
Implementeringen af en vand-til-vand varmepumpe er praktisk talt ikke forskellig fra den foregående, men samlerørene lægges i grundvand, der ikke fryser hele året, eller i et nærliggende reservoir. Det er billigere på grund af følgende fordele:
- Maksimal brøndboredybde - 15 m
- Du kan klare dig med 1-2 dykpumper
Biobrændselskedler
Hvis der ikke er lyst og mulighed for at udstyre et komplekst system bestående af rør i jorden, solcellemoduler på taget, kan du erstatte den klassiske kedel med en model, der kører på biobrændsel. De har brug for:
Sådanne installationer anbefales at blive installeret sammen med de alternative kilder, der er overvejet tidligere. I situationer, hvor et af varmelegemerne ikke virker, vil det være muligt at bruge det andet.
Når man beslutter sig for installation og efterfølgende drift af alternative termiske energikilder, er det nødvendigt at besvare spørgsmålet: hvor hurtigt vil de betale sig? Uden tvivl har de overvejede systemer fordele, blandt hvilke:
- Omkostningerne ved den producerede energi er mindre end ved brug af traditionelle kilder
- Høj effektivitet
Man skal dog være opmærksom på de høje initiale materialeomkostninger, som kan nå titusindvis af dollars. Installationen af sådanne installationer kan ikke kaldes enkel, derfor er arbejdet udelukkende betroet til et professionelt team, der er i stand til at give en garanti for resultatet.
Efterspørgslen anskaffer alternativ opvarmning til et privat hus, som bliver mere rentabelt på baggrund af stigende priser på traditionelle termiske energikilder. Men før du begynder at genudstyre det nuværende varmesystem, er det nødvendigt at beregne alt ved at overveje hver af de foreslåede muligheder.
Det anbefales heller ikke at opgive den traditionelle kedel.Det skal efterlades, og i visse situationer, når alternativ opvarmning ikke opfylder sine funktioner, vil det forblive muligt at opvarme dit hjem og ikke fryse.
Radiatorer og varmerør
Ud over moderne varmekedler er rør og radiatorer ikke mindre vigtige komponenter. De er nødvendige for en effektiv overførsel af varmeenergi til luften i rummet. Under udformningen af systemet er det nødvendigt at løse to problemer - at reducere varmetabet under transporten af kølevæsken gennem rør og at forbedre varmeoverførslen af batterierne.
Alle moderne radiatorer skal ikke kun have en god varmeoverførselsydelse, men også et design, der er praktisk til reparation og vedligeholdelse. Det samme gælder rørledninger. Deres installation bør ikke forårsage vanskeligheder. Ideelt set kan installationen udføres af ejeren af huset selv uden brug af dyrt udstyr.
Moderne radiatorer
Design af varmeradiatorer
For at øge varmeoverførslen bliver aluminium i stigende grad brugt som hovedmateriale til fremstilling af batterier. Den har god varmeledningsevne, og støbe- eller svejseteknologi kan bruges til at opnå den ønskede form.
Men husk på, at aluminium er meget følsomt over for vand. Moderne støbejernsvarmeradiatorer har ikke denne ulempe, selvom de har en lavere energiintensitet. For at løse dette problem er der udviklet et nyt batteridesign, hvor vandkanalerne er lavet af stål- eller kobberrør.
Disse moderne varmerør korroderer praktisk talt ikke, de har minimale dimensioner og vægtykkelse. Sidstnævnte er nødvendig for effektiv termisk overførsel af energi fra varmt vand til aluminium. Moderne radiatorer har flere fordele, som er som følger:
- Lang levetid - op til 40 år. Det afhænger dog af arbejdsforholdene og rettidig rengøring af systemet;
- Valg af tilslutningsmetode – top, bund eller side;
- Pakken kan indeholde en Mayevsky-kran og en termostat.
I de fleste tilfælde er modeller af moderne støbejernsvarmeradiatorer lavet designere. De har klassiske former, nogle af dem er lavet i gulvversionen med kunstneriske smedeelementer.
Effektiviteten af en varmeradiator afhænger af den korrekte installation og tilslutningsmetode. Dette skal tages i betragtning ved installation af systemet.
Moderne varmerør
Polymerrør til opvarmning
Valget af moderne varmerør afhænger i høj grad af materialet til deres fremstilling. I øjeblikket bruges polymerlinjer lavet af polypropylen eller tværbundet polyethylen oftest. De har et ekstra forstærkende lag af aluminiumsfolie eller glasfiber.
De har dog en væsentlig ulempe - en relativt lav temperatureksponeringstærskel op til +90°C. Dette medfører en stor termisk udvidelse og som følge heraf skader på rørledningen. Produkter fra andre materialer kan tjene som et alternativ til polymerrør:
- Kobber. Fra et funktionsmæssigt synspunkt opfylder kobberrørledninger alle kravene til et varmesystem. De er nemme at installere, ændrer praktisk talt ikke form selv ved ekstremt høje kølevæsketemperaturer. Selv når vandet fryser, vil væggene i kobberledninger udvide sig uden skade. Ulempen er de høje omkostninger;
- Rustfrit stål. Den ruster ikke, dens indvendige overflade har en minimal ruhedskoefficient. Ulemperne omfatter omkostninger og arbejdskrævende installation.
Hvordan vælger man den optimale konfiguration af moderne opvarmning? For at gøre dette er det nødvendigt at bruge en integreret tilgang - at foretage den korrekte beregning af systemet og i henhold til de opnåede data vælge kedlen, rørene og radiatorerne med de passende ydeevneegenskaber.
Videoen viser et eksempel på moderne boligopvarmning ved hjælp af et varmt gulvsystem:
Jord-til-vand varmepumper
Disse enheder er de mest alsidige alternative opvarmningskilder til forstadshusholdninger med hensyn til afhængighed af klimazonen.
Princippet for deres drift er baseret på det faktum, at selv i en dybde på flere snese meter i permafrostområder overstiger jordtemperaturen nul grader.
Varmevekslere designet til at udvinde varme fra jorden er sonder, der er nedsænket i specielle brønde. Det er påkrævet at lægge motorveje, hvis længde overstiger mere end et dusin meter, og ud over pumpens høje pris er omkostningerne ved selve installationen ret store. Så boring af en brønd koster omkring flere tusinde rubler per lineær meter, og du har brug for mere end en brønd. Derudover er det stadig nødvendigt at installere en pumpe og nedsænke sonder i brønden.
Det vil koste lidt mindre at installere en grundvandspumpe med en vandret placeret manifold. Varmevekslere er nedsænket i grøfter under frysepunktet. Ulempen ved en sådan opvarmning er det store areal, der kræves for at installere varmepumpen. Den resulterende varme bruges på at opvarme vand til husholdningsbehov og overføre termisk energi til opvarmningsanordninger.
Vedvarende naturlige kilder til termisk energi
Der er dog sådanne systemer og varmekilder, hvis driftsomkostninger er væsentligt lavere end i alle de ovenfor beskrevne tilfælde, herunder gasopvarmning. Vi taler om vedvarende naturlige kilder til termisk energi:
- Vindenergi.
- Jordens varme.
- solenergi.
Vindenergi
Vindmøller beregnet til individuel brug bruges hovedsageligt til produktion af elektrisk energi for at løse problemerne med energiforsyning derhjemme.
Princippet for driften af disse installationer er baseret på processen med hjulrotation ved hjælp af vindkraft efterfulgt af generering af elektrisk energi.
Ordningen med opvarmning fra vindenergi. Klik for at forstørre.
Effektiviteten ved at bruge vindmøller øges markant med den ekstra brug af uafbrydelige strømforsyninger, heliumbatterier eller ekstra solcellepaneler.
Den største ulempe ved vindmøller er, at udnyttelsen af vindenergi med fuld kapacitet under vores klimatiske forhold kun er mulig 70-110 dage om året.
Jordens varme
Alternativ opvarmning i et privat hus kan laves i form af en varmepumpe, der opsamler lavtemperatur jordvarmeenergi, øger dens termiske potentiale og transporterer den til husets varmeforsyningssystem.
Varmepumper er sikre fra et miljømæssigt synspunkt, økonomiske, i stand til at udnytte næsten enhver form for lavtemperaturvarme.
Ordningen med at opvarme huset med jordens energi. Klik for at forstørre.
Ulemperne ved denne variant af arrangementet af varmeforsyningssystemer (opvarmning, varmtvandsforsyning, aircondition) inkluderer den relative kompleksitet af installation og installation, som skal udføres ved installation af en nul-cyklus på grund af den store mængde udgravning.
solenergi
Brugen af solenergi er et af de mest lovende områder, også i tempererede klimaer. Princippet om drift af sådanne systemer er ret simpelt.
Princippet om drift af solpaneler. Klik for at forstørre.
Solenergi kommer ind i solfangeren, hvor den omdannes til termisk energi. Kølevæsken sikrer overførsel af termisk energi ind i varmeanlæg, varmtvandsforsyningsanlæg eller et batteri, hvorfra dets endelige forbrug produceres.
Den største fordel ved solvarme er en næsten "gratis" vedvarende energikilde hele året rundt.
Blandt manglerne kan man bemærke de indledende omkostninger ved at installere systemet og det uønskede ved at bruge det i en privat boligbygning som hovedkilden til varme.
Efterord
I denne artikel undersøgte vi kort opvarmningen af en privat boligbygning, et alternativ til gas. Vi håber, at du efter at have læst det vil være i stand til at vælge den mest optimale opvarmningskilde for dig eller give fortrinsret til en kombination af de ovenfor beskrevne ordninger.
Montering og tilslutning af vindgeneratoren
Vind er den næstmest populære kilde til alternativ energi. Hjemmelavede vindmøller giver dig mulighed for at forsyne huset med varme til minimale omkostninger.
Første etape. Vælg den passende type struktur og dens kraft. Begyndere rådes til at vælge de mest populære vertikale vindmøller. Vælg effekt individuelt. Forøgelse af vindgeneratorens kraft udføres ved at øge størrelsen af pumpehjulet og tilføje yderligere vinger.
Husk dog, at jo kraftigere enheden er, jo sværere vil det være at afbalancere den.Den bedste mulighed for selvproduktion er en vindmølle med et pumpehjul med en diameter på omkring 2 m og 4-6 blade.
Anden fase. Lav et fundament til vindmøllen. En elementær tre-punkts base er nok. Bestem dybden og arealet af strukturen individuelt under hensyntagen til jordens egenskaber og klimaet på byggepladsen.
Installer masten ikke tidligere end den fuldstændige størkning af basen, dvs. på cirka 1,5-2 uger. I stedet for en foundation kan du bruge strækmærker. Dette er en endnu enklere mulighed for at installere en mast. Grav en lille grube med en dybde på omkring 50-60 cm, installer en vindmøllemast i den og fastgør strukturen sikkert med almindelige strækmærker.
Tredje etape. Lav knivene. Herhjemme er en metaltønde perfekt til dette.
Du skal opdele beholderen i identiske dele i en mængde svarende til antallet af udvalgte blade Marker først bladene, det er vigtigt at bladene har nøjagtig samme størrelse Klip bladene ud af den fremtidige vindgenerator. Bulgarsk vil hjælpe dig med dette
I mangel af en kværn kan du klare dig med en saks til at skære metal.
Fjerde etape. Fastgør emnet på generatoren med bolte, og bøj derefter knivene. Mange parametre for vindgeneratordriften afhænger af, hvor kraftigt bladene er bøjet. Der kan ikke gives specifikke anbefalinger i denne forbindelse. Du kan kun bestemme den passende vinkel ved erfaring.
Femte etape. Tilslut de elektriske ledninger til generatoren og tilslut systemets elementer til et kredsløb. Fastgør generatoren på masten af vindmøllen, forbind derefter ledningerne til masten og tænd for generatoren og batteriet i kredsløbet. Giv belastningen med ledninger. Her er vindgeneratoren klar. Du kan tilslutte den til vandvarmesystemet gennem de samme lagertanke.
Hvis du ønsker det, kan du samle og installere flere vindmøller, hvis en enhed ikke er nok til fuldt ud at forsyne huset med varme.
Brugen af alternativ energi er således en meget lovende retning, som absolut fortjener opmærksomhed. Nu kan du føle dig som en del af den moderne verden og spare markant på opvarmningen ved at samle en simpel vind- eller solcelleinstallation. Følg instruktionerne, og du vil klare dig.
Varianter af alternative varmesystemer
Et alternativ til gasopvarmning er som regel automatiserede varmeforsyningssystemer, der anvender moderne teknologier og den seneste udvikling i praksis.
Disse systemer er en ideel løsning for ejere af private og landhuse, især dem, der er placeret i en afstand fra de steder, hvor gasledningsnettet er lagt.
Alternativ opvarmning kan have følgende varianter:
- Diesel.
- Elektrisk.
- Fast brændsel (kul, briket, brænde osv.).
- Naturlige vedvarende kilder (vindenergi, jordvarme, solenergi osv.).
Hvilken af ovenstående muligheder er den mest optimale til brug i et privat landhus? For at besvare dette spørgsmål skal du overveje fordelene og ulemperne ved hver af dem med hensyn til effektivitet og økonomi.
Brug af diesel
En af de vigtigste fordele ved at bruge diesel til opvarmning af et privat hus er de relativt lave omkostninger ved at installere en termisk installation, der genererer termisk energi.
Enhver anden type opvarmning, hvis princip er baseret på forbrænding af brændstof med den efterfølgende frigivelse af varme, kræver meget flere installationsomkostninger end oliefyrede kedler.
De største ulemper ved dette system inkluderer de høje driftsomkostninger og behovet for regelmæssig vedligeholdelse og overvågning af systemet.
El opvarmning
Elvarme er et godt alternativ til gasopvarmning i et land eller privat boligbyggeri.
Dette system er kendetegnet ved nem installation og betjening, et højt niveau af automatisering, der sikrer pålidelig og højkvalitets drift af hele systemet.
Elvarme kan justeres individuelt til hvert rum. Klik for at forstørre.
Derudover adskiller elektriske varmesystemer sig i næsten den maksimale værdi af effektivitetsfaktoren (ca. 100%).
Listen over adskillige fordele kan suppleres med de små overordnede dimensioner af varmesystemer og muligheden for deres installation i næsten ethvert rum.
Elvarme kan justeres individuelt til hvert rum.
Ulemperne ved systemet inkluderer de høje omkostninger ved elektrisk energi, afhængigheden af stabil drift af tilgængeligheden af strøm og kvaliteten af det elektriske netværk.
Brug af fast brændsel
Det mest afbalancerede alternativ til gasopvarmning er kedler til fast brændsel.
Disse enheder kombinerer den relativt høje tilgængelighed af fast brændsel, lave installationsomkostninger og tilstrækkelig høj effektivitet (effektivitetsfaktoren kan nå 85% - 95%).
Ydeevnen af fastbrændselskedler sikres ved deres periodiske "tankning", som skal udføres manuelt 3-4 gange om dagen.
Den strukturelle pålidelighed af disse kedler skal også bemærkes. De største ulemper ved et varmesystem med fast brændsel er forbundet med behovet for at høste, tørre og organisere opbevaring af brænde (kul, briketter osv.).
