وقود بديل للمنزل. الأسباب الشائعة للتحول إلى التدفئة البديلة

يعتبر الدفع من أهم بنود الإنفاق في ميزانية الأسرة تدفئة مشتركةأو شراء وقود لتدفئة المنزل. ربما يفكر كل مالك معقول في و طرق فعالةتقليل هذه التكاليف. ولكن يمكنك حرفيا تقليلها إلى الحد الأدنى باستخدام مصادر الطاقة البديلة. ما هي وكيف يتم استخدامها؟ موافق ، الأمر يستحق المعرفة.

سوف تتعلم كل شيء عن كيفية ترتيب التدفئة البديلة لمنزل خاص من مقالتنا. بمساعدتنا ، يمكنك بسهولة تحديد الخيار الأنسب لك. سيوفر الوصف التفصيلي لمبادئ تشغيل مخططات الطاقة الخضراء فرصة لتقرير كيفية القيام بذلك الطريقة التكنولوجيةأفضل للاستخدام للحرارة.

تصف المقالة بالتفصيل أنواع مصادر الطاقة المجانية ، وتوفر طرقًا لتوليد الحرارة لاستخدامها في الحياة اليومية. لمساعدة الحرفيين المنزليين المستقلين والمالكين الدؤوبين للممتلكات الريفية ، يتم إرفاق مجموعات الصور والمخططات وتعليمات الفيديو المفيدة للغاية.

يمكن التخلي عن مصادر الحرارة التقليدية التي تم استخدامها للتدفئة لسنوات عديدة. كما قد يبدو مفاجئًا ، فهو حقيقي جدًا. يجادل العديد من المعارضين المتحمسين بأنه من المستحيل استبدال الموارد الطبيعية بنظرائها الصديقين للبيئة.

البديل هو طاقة الشمس وقوة الرياح والحرارة المخبأة في أحشاء الأرض وهدر الإنتاج والحياة البشرية. هذه الخيارات ذات صلة بالعالم الحديث ، بالنظر إلى التلوث العام بيئة.

المصادر البديلة قادرة على تزويد منزل ريفي بالكهرباء والطاقة الحرارية

ميزة أخرى مهمة هي التوفير الملموس عند استخدام مصادر صديقة للبيئة للطاقة المتجددة تلقائيًا. للوهلة الأولى ، يبدو أنه مكلف بشكل غير معقول ومن غير المرجح أن يؤتي ثماره.

بعد التعامل مع ميزات كل طريقة بمزيد من التفصيل ، يمكنك أن ترى أن المشروع البيئي يؤتي ثماره في 4-7 سنوات ، وبعد ذلك تبقى التكاليف الحالية للحفاظ على الآليات المستخدمة في نظام العمل فقط.

تم إثبات إمكانية الاستبدال الكامل للوقود التقليدي بوقود بديل من خلال أكثر من وقود مثال حقيقي. أصحاب المنازل في دول مختلفةمن العالم يلجأون إلى خيارات التدفئة البيئية. في بلدنا ، قرر عدد قليل فقط تغيير الوقود المعتاد بشكل جذري ، والذي أصبح أكثر تكلفة كل عام.

معرض الصور

المشكلة الرئيسية في استخدام الوقود البيئي هي استثمار كبير في المرحلة الأولية. بعد كل شيء ، عليك أولاً أن تحسب بالتفصيل كمية الطاقة اللازمة لمنزل أو كوخ معين. ثم اكتشف نوع المورد البيئي الأكثر فائدة في منطقة معينة.

إذا تم التعامل مع كل هذه المشكلات من قبل المتخصصين المعنيين ، فستكون التكلفة النهائية للتدفئة البيئية مرتفعة للغاية. لتوفير المال ، يمكنك محاولة القيام بذلك بنفسك.

للقيام بذلك ، عليك أن تنغمس في موضوع مصادر الطاقة البديلة حتى ترفض جذب المساعدة الخارجية. في هذه الحالة ، ستكون تكلفة المشروع أرخص عدة مرات.

إنه الخيار الثاني الذي يختاره العديد من مالكي المنازل الخاصة. تثبت ممارستهم أنه من الممكن تمامًا أن تصبح مستقلاً عن الطاقة. من الممكن استبدال الوقود التقليدي كليًا أو جزئيًا - كل هذا يتوقف على حجم الأسرة والقدرات المالية في المرحلة الأولية وخيار التدفئة المختار.

سيتم توضيح نطاق "الطاقة الخضراء" من خلال اختيار الصورة:

معرض الصور

أنواع المصادر المتجددة للتدفئة

لتدفئة المنزل ، يمكنك استخدام طاقة الرياح والشمس والأرض بنجاح. أيضا الوقود الحيوي. دعنا نلقي نظرة فاحصة على كيفية القيام بذلك بالضبط وما هو مطلوب لذلك.

عرض # 1 - طاقة الرياح

ناجح جدا كمصدر بديل للتدفئة منزل ريفييمكن استخدام طاقة الرياح. لا يمكن استنفاد هذا المورد. لديها القدرة على تجديد نفسها. لاستخدام طاقة الرياح ، تحتاج إلى جهاز خاص يسمى طاحونة الهواء.

مبدأ استخدام طاقة الرياح

لتحويل قوة الرياح إلى مصدر بديل للتدفئة ، يلزم وجود مولد للرياح. إنها عمودية وأفقية حسب محور الدوران. هناك العديد من الشركات المصنعة التي تقدم نماذجها للعملاء.

تأتي توربينات الرياح بمحور دوران أفقي ورأسي. أداء رائع للموجه الأفقي

تعتمد التكلفة على المادة وحجم التركيب نفسه والقوة. يمكنك أيضا بناء مولد الرياحبمفردهم ، باستخدام المواد في متناول اليد.

تتكون أي طاحونة هوائية من المكونات التالية:

  • ريش.
  • الصواري.
  • ريشة الطقس للقبض على اتجاه الريح ؛
  • مولد كهرباء؛
  • مراقب
  • بطاريات قابلة للشحن
  • العاكس.

مبدأ التشغيل محطة طاقة الرياحيعتمد على قوة الرياح التي تقوم بتدوير ريش الطاحونة الهوائية. الشفرات المتصلة بالصاري مرتفعة فوق سطح الأرض. كلما ارتفع ، ارتفع الأداء. لذلك ، لتزويد منزل واحد ، يكفي ارتفاع 25 مترًا.

تعمل الشفرات الدوارة على تحريك دوار المولد. يبدأ في إنتاج تيار متناوب ثلاثي الأطوار ، مما يتطلب مزيدًا من التعديل. يتم توفير هذا التيار لجهاز التحكم ، حيث يتم تحويله إلى تيار مباشر. يتم استخدامه لشحن البطاريات.

بعد المرور عبر البطاريات ، تنطفئ المستويات الحالية وتدخل في العاكس ، حيث يتم تحويلها إلى تيار متناوب أحادي الطور بتردد 50 هرتز وبجهد 220 فولت. الآن يمكن استخدامه للاحتياجات المنزلية ، في نظام التدفئة الكهربائية.

معرض الصور

ملامح موقع طواحين الهواء

توربينات الرياح قادرة على العمل في ظل ظروف معينة. أولاً ، مولد الرياح عبارة عن هيكل ضخم نوعًا ما يتطلب مساحة رائعة للجهاز. جهاز صغير غير قادر على تلبية احتياجات الطاقة.

يجب أن يكون ارتفاعها 10 أمتار على الأقل أعلى من المنازل والأشجار والمباني الأخرى المحيطة بها ، ويجب أن تكون خطوط الكهرباء والأشياء الأخرى على بعد 100 متر من الطاحونة الهوائية. هذا المطلب ليس ممكنًا دائمًا - ليس لدى جميع مالكي المنازل الخاصة قطع أرض منزلية بمساحة كافية.

من الأفضل وضع طواحين الهواء على تل بعيدًا عن الأشجار والمباني - على بعد 100 متر على الأقل

ثانيًا ، يكون جيدًا عندما تكون المنطقة قيد الدراسة بها إمكانات جيدة للرياح - تل أو منطقة السهوب. لبدء تشغيل المولد ، يلزم سرعة رياح تبلغ 2 م / ث.

العديد من نماذج أنظمة الرياح المصممة للاستخدام من قبل المنازل الخاصة قادرة على تغطية احتياجات الكهرباء بالكامل.

لذلك ، يمكن لطاحونة هوائية بقدرة 1.5 كيلو وات أن تولد 100-200 كيلو وات في الساعة شهريًا ، اعتمادًا على الموسم. في حالة زيادة ارتفاع الصاري ، ستصبح الإنتاجية أكثر بمرتين.

لكن هذا سيتطلب تكاليف إضافية للتركيب والمواد الاستهلاكية. أوقات الحياة مزارع الرياحبمتوسط ​​20 سنة.

لدينا أيضًا مواد أخرى على الجهاز وأنواع توربينات الرياح والحساب والتصنيع والتركيب.

ندعوكم للتعرف عليهم:

عرض # 2 - طاقة الأرض

أحد أنظمة التدفئة البديلة هو الطاقة الحرارية الأرضية. يعتمد على استخدام طاقة الأرض. هذه هي حرارة الأرض والمياه الجوفية والهواء المحيط المحولة بواسطة مضخات الحرارة (HP). من المهم أن تكون درجة الحرارة المتوسطة المستخدمة في التركيب أعلى من الصفر.

الجهاز ومبدأ تشغيل المضخة الحرارية

للعمل نظام الطاقة الحرارية الأرضيةالكهرباء اللازمة لنقل الحرارة المستقبلة. تنتج المضخة الحرارية ، التي تستخدم 1 كيلو واط ، من 2 إلى 6 كيلو واط من الحرارة.

يتمثل المبدأ الأساسي لعمل HP في تجميع الحرارة وتحويلها ونقلها إلى دائرة التسخين. يتحقق هذا بفضل الجهاز نفسه.

أرخص طريقة لتركيب مضخة حرارية هواء إلى هواء. إذا قمت ببنائه بنفسك ، فستحتاج إلى حد أدنى من الاستثمار المالي

يتكون TN من 3 حلقات مغلقةتشارك في عملية الحصول على التدفئة لتدفئة منزل خاص:

  • خارجي - مصمم لأخذ الحرارة من المصادر. يدور التجمد أو المحلول الملحي على طول الدائرة ؛
  • داخلي - مليء بالمبرد ، وغالبًا ما يكون الفريون ؛
  • دائرة تسخين مملوءة بسائل التبريد.

يتم تسخين الفريون الذي يملأ الدائرة الداخلية بالحرارة القادمة من الدائرة الخارجية. بوجود نقطة غليان منخفضة ، يتحول إلى غاز في المبادل الحراري الأول - المبخر.

ثم يدخل إلى الضاغط ، حيث يتم ضغطه ، ونتيجة لذلك يتم إطلاق الكثير من الحرارة ، وترتفع درجة حرارة الغاز نفسه عدة مرات - حتى 65 درجة.

بعد ذلك ، يدخل الفريون الغازي في المبادل الحراري التالي ، المسمى بالمكثف ، حيث يترك حرارته. الفريون ، فراق بالنسبة للجزء الاكبرتدخل الحرارة تحت ضغط على صمام التنفيس. هنا ينخفض ​​الضغط بشكل حاد ، يبرد المبرد ويأخذ الحالة السائلة، يدخل المبخر مرة أخرى.

تعمل الحرارة التي يتركها الفريون في المكثف على تسخين السائل المتداول في نظام تدفئة المنزل. إذا كان هذا النظام يوفر تركيب تدفئة تحت الأرضية ، فمن الممكن تحقيق التدفئة الأكثر كفاءة بأقل تكلفة.

من السهل صنع أبسط نسخة من المضخة الحرارية بيدي. سيتطلب هذا قطعًا خردة تقريبًا ومعدات تم شراؤها بثمن بخس ، وبالطبع الصبر. نعطي رسمًا تخطيطيًا لنظام حراري باستهلاك الطاقة الحرارية في بئر مدفون في الدولوميت.

في جهاز بناءتشترك المضخات الحرارية في الكثير. المكونات التقليدية: 1 - ضاغط ؛ 2 - مكثف 3 - مبخر 4 - TRV ، أي صمام ترموستاتي

مبخر النظام المدروس في المثال متصل ببئر تستهلك الطاقة من التربة.

يعرض معرض الصور تفاصيل جهاز المضخة الحرارية لنظام التدفئة تحت الأرضية:

معرض الصور

جدوى استخدام TN

مضخات الحرارة - تختلف HP ، التي تأخذ الحرارة من البيئة. كل هذا يتوقف على نوع البيئة المستخدمة كمصدر لامتصاص الحرارة ونوع المبرد المستخدم.

وفقًا لذلك ، يتم تمييز الأنواع التالية من TN:

  • جو إلى جو.
  • الماء والهواء.
  • المياه المياه؛
  • مياه جوفية.

يتم استخدام النوعين الأولين من المضخات في الأنظمة تسخين الهواء، والنوعان الثانيان - في أنظمة ذات ناقل حرارة سائل.

النسخة الرأسية للمضخة الحرارية هي الأكثر كفاءة في الحصول على الطاقة من الأرض ، لكنها الأغلى.

الأكثر ربحية من الناحية الاقتصادية سيكون استخدام الحرارية. يُنصح باستخدام هذا الخيار إذا كان هناك خزان غير متجمد بالقرب من المنزل ، حيث يتم وضع أنابيب لامتصاص الحرارة.

تسمح لك المضخة الحرارية بالحصول على 30 واط من الحرارة من 1 متر من خط الأنابيب. اعتمادًا على حجم الأسرة الخاصة واحتياجات الطاقة ، يجب مد عدد مناسب من الأنابيب.

لن تحل مضخات الهواء محل التدفئة التقليدية في المناخات القاسية. أما بالنسبة للحرارة المسحوبة من الأرض ، فهذا مشروع مكلف للغاية. استعمال جهاز أفقيمجال الطاقة الحرارية الأرضية ، والحفر الرأسي والكتل.

في النسخة الأفقية ، من الضروري بناء مجال حراري جيوحراري على عمق أكبر من مستوى التجمد. هذا حوالي 1.5-2 م. مساحة مثل هذا الحقل مثيرة للإعجاب - من 200 م 2.

تستطيع HPs استبدال الوقود المعتاد في نظام التدفئة ، مما يوفر استقلالية كاملة للطاقة لمنزل ريفي

سيتطلب تنفيذ المشروع الرأسي والعنقودي الحفر بعمق كبير باستخدام أجهزة الحفر.

هذه خدمة باهظة الثمن. يُنصح باستخدام معدات هذا النوع من المضخات الحرارية لأصحاب الأكواخ الذين لا يفكرون في تكلفة العمل. يمكن للتدفئة ، باستخدام الحرارة من أحشاء الأرض ، أن تحل محل الوقود الصلب أو الغاز تمامًا.

يعتبر التسخين الجوفي أكثر فائدة للاستخدام جنبًا إلى جنب مع جهاز "الأرضية الدافئة" المائي. يسمح لك بالحصول على أفضل نتيجة.

من بين العيوب الكبيرة الطول الكبير لخط الأنابيب لتجميع الحرارة ، والمكلف حفرياتلتركيب النظام الحاجة إلى مساحة كبيرة لترتيب مجال الطاقة الحرارية الأرضية.

عرض # 3 - الطاقة الشمسية

الطاقة الشمسية المنبعثة من الشمس على مدار السنة، قادرة على أن تصبح نوعًا بديلاً لتدفئة منزل ريفي حتى في الصقيع الشديد. من المهم معرفة كيفية تجميعها بشكل صحيح واستخدامها في نظام التدفئة.

لتجميع وتحويل الطاقة الشمسية ، تُستخدم الألواح الشمسية في المحولات والمجمعات الكهروضوئية ، وهي عبارة عن نظام من الأنابيب مملوءة بمبرد.

المنشآت الشمسية لها كفاءة عالية. يقوم العديد من الملاك المتحمسين بتجهيز منازلهم بمثل هذه الأنظمة بشكل مستقل.

الفرق الأساسي بين هذه المحولات هو أن البطاريات تولد تيارًا يمكن استخدامه عندما تدفئة كهربائيةمنزل ريفي. تستخدم المجمعات في نظام تسخين الماء والهواء. معظم خيار فعال- المعدات في مباني نظام التدفئة تحت الأرضية.

الرأي القائل بأن الشمس غير قادرة على التعامل مع تدفئة المنزل صحيح فقط في حالة التركيب غير الصحيح والحسابات الخاطئة لكمية الطاقة والحرارة اللازمة. إن محطة الطاقة الشمسية المختارة على النحو الأمثل قادرة تمامًا على توفير تدفئة مستقلة.

سؤال آخر هو أن هذا سيتطلب الاستثمار في شراء المعدات وتركيبها ودمجها في نظام التدفئة الحالي.

معرض الصور

يمتص النظام الشمسي على المحولات الكهروضوئية طاقة شمسيةوتقوم الخلايا الضوئية السيليكونية على الفور بتحويلها إلى تيار كهربائي مباشر. 1 م 2 من التركيب قادر على توليد 120 واط.

بالإضافة إلى الألواح التي تلتقط أشعة الشمس وتحولها النظام الشمسيالتدفئة ، يجب عليك تثبيت جهاز التحكم بالشحن ، ومحول التيار المستمر إلى التيار المتردد والعناية بالسلامة - ضع الصمامات.

قبل أن تقرر تركيب التركيبات الشمسية ، تحتاج إلى فهم أجهزتها ومبدأ التشغيل.

ميزة الألواح هي القدرة على توصيل البطاريات التي تتراكم فيها الطاقة الزائدة التي يمكن استخدامها في الليل. عيب كبير عند استخدام البطاريات الشمسية هو كفاءتها الأكبر في المناطق الجنوبية. في المناخات القاسية ، ليس من المجدي اقتصاديًا تركيبها لاستخدامها كنوع رئيسي من التدفئة.

تعتبر التركيبات الشمسية المزودة بنظام أنابيب أكثر ملاءمة للمناطق ذات الشتاء البارد ودرجات الحرارة السلبية. اعتمادًا على هيكل اللوحة والمواد ، هناك مجمعات فراغية ومسطحة ومركزات.

أغلى من بينهم أولئك الذين لديهم أنابيب مفرغة. لكنها الأكثر فاعلية في أي وقت من السنة وأي طقس ، لأنها تستطيع امتصاص مجموعة واسعة من الإشعاع الشمسي. ميزة أخرى هي أن ألواح التفريغ تعمل بنجاح في درجات حرارة سالبة تصل إلى -35 درجة مئوية.

يمكنك تثبيت مجمعات الطاقة الشمسية بيديك ، دون استخدام خدمات المنظمات المتخصصة في ذلك. سيتطلب هذا العمل مساعدًا ، لكنه سيوفر ميزانية الأسرة.

مبدأ تشغيل المجمع هو أنه يلتقط الإشعاع الشمسي ، والذي يتم تحويله إلى حرارة في الأنابيب المفرغة. ثم يتم نقلها إلى المبرد الذي يسلمها إلى خزان التبادل الحراري. ثم يدخل المبرد نظام التدفئة.

بالتفصيل أفضل التصاميمبالنسبة التسخين بالطاقة الشمسيةفي المنزل قمنا بمراجعتها في.

عرض # 4 - الوقود الحيوي

واحدة من أكثر فعالية و الطرق المتاحةيتم تدفئة المنزل الريفي بواسطة غلاية تعمل بوقود نظيف بيولوجيًا.

يستخدم هذا النوع من التدفئة البديلة نفايات الإنتاج لعمله - قشور المحاصيل ورقائق الخشب ونشارة الخشب وغيرها من المنتجات الثانوية لصناعة النجارة.

هناك العديد من الغلايات التي تعمل على الكريات. من الممكن أتمتة عملية تزويد الوقود بحيث يحدث كل شيء دون مشاركة المالك

حبيبات مضغوطة كثيفة مصنوعة من نفايات مختلفة حجم صغير- الكريات التي يتم حرقها في الغلايات. مقارنة مع الحطب العادييحترق هذا الوقود لفترة أطول ويسمح لك بالحصول عليه مزيد من الحرارة.

كما أنهم يصنعون قوالب كبيرة كثيفة من أنواع مختلفة من النفايات. أصل نباتي. هذا الوقود المضغوط يجعل من الممكن الحصول على 2-4 أضعاف الطاقة الحرارية. قيمته الحرارية تصل إلى 5.0 كيلو واط ساعة / كجم.

الكريات ، على عكس القوالب ، أصغر بكثير. يتم استخدامها في نظام التدفئة الآلي. تعتبر القوالب أكثر كفاءة ، ولكنها ذات حجم أكبر

بالنسبة المراجل الغازيمكن استخدام الغاز الحيوي. من السهل الحصول عليها في عملية اضمحلال النفايات العضوية. للقيام بذلك ، سيكون من الضروري بناء خزان ضخم بما فيه الكفاية ، ووضع النفايات فيه ، وتوفير تركيب لخلطها.

تحت تأثير الهواء والبكتيريا ، ستحدث عملية التسوس وإطلاق الغاز. سيتم تركيب خط أنابيب لتصريف النفايات. أيضًا ، لتجميع الغاز في خزانات خاصة وتنظيفه ونقله إلى نظام التدفئة ، تحتاج إلى استخدام الأجهزة المناسبة.

طريقة تدفئة صديقة للبيئة باستخدام مصدر حرارة بديل - غلاية الهيدروجين.

يعتمد عملها على تفاعل تفاعل جزيئات الهيدروجين مع الأكسجين ، حيث يتم إطلاق كمية هائلة من الحرارة. يتطلب هذا النوع من التدفئة الامتثال لقواعد التشغيل والسلامة.

يعتمد مبدأ تشغيل غلاية الهيدروجين على التقسيم الكيميائي للماء إلى هيدروجين وأكسجين ، ونتيجة لذلك يتم إطلاق الكثير من الحرارة وعدم مواد مؤذية. لكن عليك اتباع قواعد السلامة.

العيب الرئيسي هو التكلفة العالية لمعدات المصنع. المخرج من هذا الموقف هو تجهيز نظام تسخين الهيدروجين بنفسك.

لتشغيله ، اتصال دائم بمصادر الكهرباء والماء ، موقد الهيدروجين ، مولد الهيدروجينوالمحفزات والغلاية نفسها. الحرارة الناتجة تفاعل كيميائي، يدخل المبادل الحراري ، وكمهدر - ماء عادي.

كيف نحفظ عند إدخال "الطاقة الخضراء"؟

بعد تحليل المكون المالي لأنواع بديلة من التدفئة ، يمكننا التوصل إلى نتيجة مخيبة للآمال - ستكون هناك حاجة إلى أموال كبيرة في المرحلة الأولية.

الآن ، بعد 3-7 سنوات ، اعتمادًا على طريقة التسخين المختارة ، ستصبح الوفورات الكبيرة ملحوظة بفضل نظام غير متطاير.

من المربح والمريح استخدام مصدر مشترك للتدفئة البديلة. للقيام بذلك ، يمكنك اختيار أفضل تركيبة لمنزلك.

وفر في الاستخدام والتثبيت منشآت بديلةلتوليد الحرارة ممكن. كثير من الحرفيين في المنزل متحمسون جدًا لإنشاء نظائرها من أجهزة تحويل الطاقة البديلة المصنوعة في المصنع بأيديهم.

لذلك ، من السهل جدًا وغير المكلف تجميع محطة للطاقة الشمسية من خرطوم ، والتي ستكون بمثابة مصدر إضافي لتسخين المياه.

يتم تجميع طواحين الهواء الصغيرة بنجاح في المنزل من وسائل مرتجلة. أيضا المزارعين الذين يقرؤون جيدا الذين يعيشون في الجانب القطري، وإنشاء منشآت لتحويل النفايات البيولوجية من أصل نباتي وحيواني إلى غاز حيوي.

توربينات الرياح محلية الصنع فعالة للغاية. ولكن لتجميعها ، ستحتاج إلى إجراء حسابات أولية ، وشراء المواد الاستهلاكية ، وقضاء وقتك

في المستقبل ، يتم استخدامه لاحتياجات الاقتصاد. اعتمادًا على حجم خزان الهضم ومساحة المنزل الخاص ، يمكن تزويد المزرعة بالكامل بالغاز الحيوي لتلبية جميع الاحتياجات.

استنتاجات وفيديو مفيد حول الموضوع

فيديو حول الجمع بين المصادر البديلة لتوليد الكهرباء في منزل ريفي صغير:

سيساعدك مقطع فيديو حول إنشاء مولد للرياح بيديك على فهم مبادئ الجهاز بسهولة:

فيديو قصير عن استخدام المضخة الحرارية:

مقطع فيديو عن الحصول على الغاز الحيوي:

من الممكن تمامًا رفض المصادر التقليدية للتدفئة. للقيام بذلك ، تحتاج إلى اختيار بديل بعناية أو الجمع بين عدة ، بناءً على خصائص المنطقة ومنطقة المنزل الريفي والمنطقة المحلية.

إن طاقة الشمس والأرض وقوة الرياح والتخلص من النفايات المنزلية من أصل نباتي وحيواني قادرة تمامًا على أن تصبح استبدال يستحقالغاز والفحم والحطب والكهرباء المدفوعة.

هل تستخدم أحد مصادر الطاقة البديلة للاستخدام المنزلي؟ شارك كم يكلفك تجميع الوحدة ومدى سرعة دفعها.

أو ربما قام أحد أصدقائك بتجهيز منزله الريفي بمصادر متجددة؟ باستخدام نظام الألواح الشمسية أو المضخة الحرارية كمصدر مستقل للحرارة والماء الساخن والكهرباء؟

أخبرنا عن هذه التجربة في التعليقات أسفل المقالة - سيكون مثالًا جيدًا مفيدًا لأصحاب المنازل الذين لا يزالون يشككون في حقيقة الطاقة البديلة.

يجب فهم التدفئة البديلة على أنها أنظمة تستخدم موارد طبيعية مجانية لعملها. من بين الخيارات الأكثر شيوعًا لهذه الأنظمة التركيبات التي تعمل باستخدام الطاقة الشمسية وطاقة الرياح. على جهاز مثل هذا التسخين ، مع تساوي الأشياء الأخرى ، سيتعين عليك إنفاق أموال أقل مما تنفقه على إنشاء المزيد من اتصالات التدفئة المألوفة ، وفيما يتعلق بتكاليف التشغيل ، فإن التدفئة البديلة موجودة في القادة بلا شك.

بالعودة إلى منتصف القرن الماضي ، تعلم الناس استخدام طاقة الرياح لتوليد الكهرباء. تعتمد الأنظمة قيد الدراسة على توربينات الرياح ، وتتكون طاحونة الهواء النموذجية من عدة شفرات ومتصلة بالمولد مباشرة أو من خلال علبة تروس.

هناك نماذج دوارة وعالية السرعة ومنخفضة السرعة لتوربينات الرياح.

  1. طواحين الهواء البطيئةمجهزة بعدد كبير من الشفرات ، فهي عمليا لا تصدر ضوضاء أثناء التشغيل ، لكنها غير فعالة نسبيًا.
  2. تصميم توربينات الرياح عالية السرعةعادة ما يتضمن 3-4 شفرات. تم تصميم هذا التثبيت لسرعات الرياح من 10-15 م / ث. تعتبر طواحين الهواء عالية السرعة صاخبة تمامًا ، ولكنها تتمتع بكفاءة عالية ، حيث يتم استخدامها على نطاق واسع في العالم.
  3. تشبه الطاحونة الهوائية نوعًا من البرميل. يتم تثبيت الشفرات عموديًا. تكمن ميزة مولد الرياح هذا في أنه لا يحتاج إلى أن يكون موجهًا في اتجاه الريح ، حيث تتميز النماذج الدوارة بأقل ضوضاء وفي نفس الوقت بكفاءة أكثر تواضعًا. تسخين منزل خاصاستخدام طاحونة دوارة يمثل مشكلة كبيرة.

تعتبر الشمس حاليًا أكثر المصادر الواعدة للطاقة البديلة. في المتوسط ​​، لمدة عام ، يعطي النجم الأقرب إلى كوكبنا 30-35 ألف حرارة أكثر مما يستهلكه سكان الأرض بالكامل.

يقود علماء العالم عمل مستمرعلى زيادة كفاءة منشآت الطاقة الشمسية المختلفة والمحولات الكهروضوئية.

في المنزل يمكنك تركيب التركيبات المذكورة واستخدامها لتسخين المياه ، أي. بناء تسخين المياه على الطاقة البديلة أمر واقعي تمامًا. ومع ذلك ، نادرًا ما يصل أداء التركيبات المنزلية إلى 50٪ من أداء الوحدات الكاملة المصنوعة في المصنع ، لذلك من الأفضل شراء الألواح الشمسية الجاهزة وجميع العناصر ذات الصلة ، وتجميعها وتثبيتها بنفسك. .

بشكل ملحوظ ، تسمح لك الوحدات الصناعية بالحصول على الماء الدافئ حتى في الطقس البارد. كل ما تحتاجه هو أن تشرق الشمس.

هناك محطات للطاقة الشمسية للغير المباشر و التسخين المباشر.

  1. الدفيئات وغلايات المياه المثبتة في الهواء الطلق هي أمثلة على مرافق التدفئة المباشرة. حتى الشرفة الأرضية المزججة هي نوع من محطات الطاقة الشمسية للتدفئة المباشرة. ومع ذلك ، فإن الوضع طغت عليه حقيقة أن الحرارة تنفق بطريقة غير عقلانية.
  2. من ناحية أخرى ، فإن التسخين غير المباشر يمنح المستخدم الفرصة لتركيب الوحدة لاستقبال الطاقة الشمسية في المكان الأكثر ملاءمة ، على سبيل المثال ، على السطح. عادة ما يتم تنفيذ وظائف المبرد في مثل هذه الأنظمة بواسطة سوائل خاصة غير متجمدة. يتم نقل الحرارة من تخزين المياه ماء دافئيتسلق الاحتياجات المنزليةالمستخدم ، مكانه مأخوذ من سائل باردوتتكرر الدورة.

أيضا ، يتم تصنيف محطات الطاقة الشمسية إلى مسطحة وأنبوبية.

  1. النوع الأول له شكل صندوق به عنصر تسخين لولبي ، وعادة ما يكون مصنوعًا من النحاس. من ثلاث جهات ، يتم عزل هذا اللولب حرارياً ، بينما في الجانب المشمس مغطى بالزجاج. المنشآت المسطحةلا توجد مشكلة مجمعة باليد. هذه ميزانية وخيار سهل الاستخدام ، لكن الكفاءة المنشآت المسطحةاترك الكثير مما هو مرغوب فيه. عادة ما يتم تنفيذ وظائف المبرد في النظام قيد الدراسة بواسطة سائل مضاد للتجمديمكن أيضًا استخدام الماء.
  2. يتم تجميع الكتل الأنبوبية من عدة أنابيب يصل ارتفاعها إلى 400 سم ، وتوضع الأنابيب موازية لبعضها البعض. يمكن أن يتكون النظام من أي عدد مطلوب من الأنابيب. يتم تنفيذ وظيفة المبرد في مثل هذا النظام بواسطة سائل خاص مع نقطة غليان منخفضة ، مما يؤدي إلى زيادة كفاءة الوحدة بشكل كبير. بالمقارنة مع أنظمة الطاقة الشمسية المسطحة ، فإن الأنظمة الشمسية الأنبوبية أكثر كفاءة بنسبة 30-40٪.
    من الممكن زيادة إنتاجية التركيب قيد الدراسة من خلال تضمين مضخة خاصة ومبادلات حرارية وأنابيب معزولة حرارياً في النظام. يتم تثبيت اللوحة بزاوية ، عادة 30 درجة.

تعتبر التركيبات الأنبوبية رائعة لتسخين المياه ويمكن أن تلعب دورًا نشطًا في تدفئة المنزل.

تركيب التدفئة الشمسية في المنزل

في قلب نظام التسخين الشمسي للمنزل ، سيكون هناك مجمع أولي يمكن تجميعه بأيديكم من وسائل مرتجلة.

الخطوة الأولى. أخرج الملف من الثلاجة واشطفه جيدًا ماء نظيف. من المهم إزالة الفريون القديم من الملف.

الخطوة الثانية. تجميع الإطار من الشرائح الخشبية. يتم تحديد أبعاد الإطار بشكل فردي وفقًا لأبعاد الملف. من الضروري أن يتم وضع الملف بين القضبان دون بذل أي جهد إضافي.

خطوة ثالثة. تطبيق الترميز. اربط الملف بإطار الحامل وحدد المكان الذي ستخرج منه الأنابيب.

الخطوة الرابعة. قم بتثبيت سكة الإطار السفلي. ما بين الإطار النهائيوينبغي وضع ورقة من رقائق معدنية مع بساط.

الخطوة الخامسة. زيادة صلابة النظام. للقيام بذلك ، املأ الشرائح الجدار الخلفيتصميمات.

الخطوة السادسة. الصق الفجوات بين الرقاقة الموضوعة مسبقًا وقاعدة الوحدة بشريط لاصق. هذا الختم لن يسمح بالبرد الهواء الخارجياذهب داخل النظام.

الخطوة السابعة. تركيب أنابيب الإمداد. تعتبر أنابيب المياه البلاستيكية البسيطة مثالية لتوصيل المياه.

الخطوة الثامنة. ختم وصلات الملف والأنابيب البلاستيكية بنفس الشريط.

الخطوة التاسعة. أخيرًا ، ثبت الملف على الجسم. للتثبيت ، يمكنك استخدام المشابك من نفس الثلاجة القديمة. بالإضافة إلى ذلك ، يجب تثبيت المنتج بمسامير.

الخطوة العاشرة. قم بتغطية النظام بالزجاج وألصقه بشريط حول المحيط بالكامل.

جامع الطاقة الشمسية

في هذا العمل التجميعي جامع الطاقة الشمسيةيمكن اعتباره مكتمل. يبقى فقط لإصلاح الدعامات بحيث تسقط أشعة الشمس على مستوى المجمع بزاوية قائمة. بالإضافة إلى ذلك ، يجب تثبيت عدد قليل من البراغي في الجزء السفلي من الإطار. لن يسمحوا للزجاج بالخروج عند تسخينه.

جامع محلي الصنع متصل بـ سعة التخزينمع الماء. الخزان متصل بأنابيب المياه و / أو أنابيب التدفئة. لزيادة كفاءة النظام ، تم تجهيز النظام بمضخة.

تجميع وتوصيل مولد الرياح

الرياح هي ثاني أكثر مصادر الطاقة البديلة شيوعًا. تسمح لك توربينات الرياح محلية الصنع بتزويد المنزل بالحرارة بأقل تكلفة.

الخطوة الأولى. حدد نوع الهيكل المناسب وقوته. يُنصح المبتدئين باختيار توربينات الرياح العمودية الأكثر شيوعًا. حدد الطاقة بشكل فردي. تتم زيادة طاقة مولد الرياح عن طريق زيادة حجم المكره وإضافة شفرات إضافية.

ومع ذلك ، تذكر أنه كلما زادت قوة الجهاز ، زادت صعوبة موازنة ذلك الخيار الأفضل لـ التصنيع الذاتيعبارة عن طاحونة هوائية ذات مروحة يبلغ قطرها حوالي 2 متر و 4-6 شفرات.

المرحلة الثانية. ضع أساسًا لتوربينات الرياح. قاعدة أولية من ثلاث نقاط كافية. تحديد عمق ومساحة الهيكل بشكل فردي مع مراعاة خصائص التربة والمناخ في موقع البناء.

قم بتثبيت الصاري في موعد لا يتجاوز التصلب الكامل للقاعدة ، أي في حوالي 1.5-2 أسبوع. بدلاً من كريم الأساس ، يمكنك استخدام علامات التمدد. هذا هو خيار أبسط حتى لتركيب الصاري. قم بحفر حفرة صغيرة بعمق حوالي 50-60 سم ، وقم بتركيب سارية توربينات الرياح فيها وقم بإصلاح الهيكل بإحكام بعلامات التمدد العادية.

المرحلة الثالثة. اصنع الشفرات. مثالي لهذا في المنزل. برميل معدني. تحتاج إلى تقسيم الحاوية إلى أجزاء متطابقة بكمية مساوية لعدد الشفرات المحددة. حدد الشفرات أولاً ، من المهم أن تكون الشفرات بنفس الحجم تمامًا. اقطع شفرات مولد الرياح المستقبلي. سوف يساعدك البلغاري في هذا. في حالة عدم وجود طاحونة ، يمكنك الحصول على مقص لقطع المعادن.

المرحلة الرابعة. ثبت قطعة العمل على المولد بمسامير ، ثم ثني الشفرات. تعتمد العديد من معلمات تشغيل مولد الرياح على مقدار ثني الشفرات. لا يمكن تقديم توصيات محددة في هذا الصدد. حدد زاوية مناسبةيمكنك تجربة فقط.

المرحلة الخامسة. قم بتوصيل الأسلاك الكهربائية بالمولد وربط عناصر النظام بدائرة كهربائية. قم بتثبيت المولد الموجود على صاري الطاحونة ، ثم قم بتوصيل الأسلاك بالصاري وتشغيل المولد والبطارية في الدائرة. امنح الحمل بالأسلاك. مولد الرياح هذا جاهز. يمكنك توصيله بنظام تسخين المياه من خلال نفس صهاريج التخزين.

إذا كنت ترغب في ذلك ، يمكنك تجميع وتركيب العديد من طواحين الهواء إذا كان أحد الأجهزة غير كافٍ لتزويد المنزل بالكامل بالتدفئة.

وبالتالي ، فإن استخدام الطاقة البديلة هو اتجاه واعد للغاية يستحق الاهتمام بالتأكيد. الآن يمكنك أن تشعر وكأنك جزء العالم الحديثويوفر بشكل كبير في التدفئة عن طريق تجميع تركيب بسيط للرياح أو الطاقة الشمسية. اتبع التعليمات وستكون بخير.

عمل ناجح!

فيديو - تدفئة منزلية بديلة افعلها بنفسك

يتضمن تطوير مشروع المنزل حل مشكلة إنشاء نظام تدفئة عقلاني وفعال. كل شئ أكثريميل المطورون إلى استخدام طرق غير تقليدية لتدفئة منازلهم.

الدفء والراحة في المنزل - مهمة التدفئة المختصة

يعد تنفيذ التدفئة البديلة في منزل خاص مهمة مجدية ، حيث يوجد عدد منها التقنيات الحديثة.

تتيح المعدات عالية التقنية إمكانية استخراج الطاقة من مصادر متجددة. يوفر استخدامه ، بالإضافة إلى الدفء والراحة في المنزل ، توفيرًا كبيرًا عند شراء موارد الطاقة.

تعتبر الطرق البديلة للتدفئة ، بالإضافة إلى استخدام المصادر المتجددة ، تقنيات مبتكرة تستخدم الكهرباء.

ما هي التدفئة البديلة؟

ربما لا يوجد مثل هذا الشخص الذي لم يسمع عن وجود تدفئة بديلة. ومع ذلك ، عند تصنيف نوع أو آخر من إنتاج الطاقة بطريقة غير تقليديةهناك بعض الالتباس. إنهم يعتقدون خطأً أن استخدام الأشعة تحت الحمراء والوقود الحيوي والطاقة الحرارية الأرضية وعدد من المصادر الأخرى كلها مصادر طاقة بديلة. لذلك ، عند تحديد طرق بديلةمصادر الطاقة ، سيكون من الصحيح النظر في تلك التي لا يدفع المستهلك مقابلها لمورد الطاقة وفي نفس الوقت تكون تكاليف الحصول عليها عند مستوى مقبول.

لماذا هذا مطلوب؟

الألواح الشمسية

السبب الرئيسي لاستخدام أنظمة التدفئة البديلة في المنازل الخاصة هو الرغبة في تحقيق أقصى قدر من التوفير في التكاليف وإنشاء مصدر طاقة مستقل. ويرجع ذلك إلى اتجاه النمو المستمر في أسعار الطاقة والاستنزاف الحتمي للموارد الطبيعية.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن الحب الحقيقي للبيئة ، والرغبة في الحفاظ عليها من الدوافع الدافعة للانتقال إلى أشكال بديلة من الطاقة. بطريقة أو بأخرى ، تؤدي عملية استخراج المعادن من أحشاء الأرض ومعالجتها إلى تلوث الأرض.

خيارات التدفئة البديلة

كل من تقنيات التدفئة البديلة المستخدمة لتدفئة منزل خاص لها خصائصها وخصائصها. عند اختياره ، يجب على المرء أن يفهم المهمة التي يجب أن تحلها المعدات ، والظروف المحددة لتشغيلها. سيسمح لك الاختيار الصحيح لطريقة التسخين بالتخلي تمامًا عن الطاقة التقليدية ، وسيتلقى مالك المنزل التأثير الاقتصادي المتوقع.

أنظمة الطاقة الشمسية

يمكن استخدام الطاقة الشمسية لتدفئة المنزل بالطرق التالية:

  • التحول إلى طاقة كهربائية ، والتي أصبحت مطلوبة فيما بعد لتشغيل السخانات.
  • استخدم مباشرة لتسخين المبرد ، والذي يدخل بشكل طبيعي أو بمساعدة مضخة في المشعات أو المسخنات الحرارية.
الطاقة الشمسية للتدفئة

إن أبسط طريقة للتدفئة البديلة هي إنشاء مجمع تدفئة ومضخة ومبرد في منزل خاص بأيديكم.

يمكنك تنفيذ التسخين الشمسي بالطرق التالية:

طاقة الرياح

تصميم ومبدأ العملية

مولد الرياح عبارة عن هيكل مركب على قضيب مزود بشفرات يمكنها الدوران. وهي مقسمة حسب موقع محور الدوران إلى عمودي وأفقي. حسب التصميم ، يمكن أن يكون الأول دوارًا أو ذو نصل ، والثاني - مجنح.


مولد الرياح

تشتمل تركيبة الطاحونة الهوائية على العناصر التالية: التوربين ، الذي يتم تشغيله بواسطة ريش أو دوار ، مولد كهربائيوالبطارية وجهاز التحكم والعاكس.

تشغيل مثل هذا الجهاز بسيط للغاية ويتكون مما يلي: تتسبب تدفقات الرياح في تدوير الشفرات ، والتي تنتقل إلى المولد. عند الدوران ، يولد المولد الكهرباء المخزنة في البطاريات. بمساعدة المحول ، يتم إنشاء الجهد المطلوب.


طاقة الرياح للتدفئة

يعد توليد الكهرباء باستخدام طواحين الهواء أمرًا ملائمًا على المستوى الصناعي ، نظرًا لأن المعدات لها تكلفة كبيرة. يكفي تركيب مولد رياح واحد لتدفئة المنزل. البطاريات متصلة بعناصر تسخين نظام التدفئةو DHW.

المميزات والعيوب

تشمل مزايا هذا التسخين العوامل التالية:

  • مصدر طاقة متجددة؛
  • النظافة البيئية لإنتاج الطاقة ؛
  • نسبيا منخفض التكلفة طاقة كهربائية;
  • سلامة عملية توليد الطاقة ؛
  • تركيب طواحين الهواء يحل مشكلة الحصول على الطاقة في الأماكن التي يصعب الوصول إليها.

عيوب الحصول على الطاقة باستخدام توربينات الرياح هي:

  • يزداد معدل استرداد المعدات مع زيادة عدد الأجهزة ؛
  • مطلوب مساحة كبيرة لإنشاء مزارع الرياح ؛
  • من الممكن تنفيذ العملية في منطقة عاصفة ؛
  • تكلفة كبيرة للمعدات ؛
  • ضوضاء في العمل.

مضخات حرارية

يستخدم كل منا يوميًا وحدة تعمل على مبدأ المضخة الحرارية ، لكن لا يعرفها الجميع. نحن نتحدث عن ثلاجة ، لكن وظائفها مختلفة. من المستحيل عدم ملاحظة حقيقة أنه بالإضافة إلى البرودة ، يحدث التسخين الجانب الخلفي. أثناء تشغيل المضخة الحرارية ، تحدث عمليات مماثلة ، بينما يتم استخدام الحرارة لتدفئة المنزل.


مضخة الحرارة

معاصر معدات التدفئة، التي يعتمد تشغيلها على مبدأ المضخة الحرارية ، تسمح باستخراج الطاقة الحرارية من مختلف مصادر طبيعية. التربة أو الماء مصادر طاقة أكثر كفاءة من الهواء.

كيف تعمل المضخة الحرارية

السائل مع قيمة إيجابيةتمر درجة الحرارة (حتى الحد الأدنى) عبر المبخر ، حيث تنخفض درجة حرارته. طاقة حرارية، المختار بهذه الطريقة ، يتم نقله إلى ضاغط يقوم بضغط السائل. في نفس الوقت ترتفع درجة حرارته. ثم ينتقل السائل إلى المبادل الحراري ، حيث تنخفض درجة حرارته ، ويتم نقل الطاقة المستقبلة إلى نظام التسخين أو دائرة الماء الساخن. بعد ذلك ، ينتقل السائل المبرد إلى المبخر ، وتتكرر الدورة.

جهاز نظام التدفئة مع مضخة حرارية

يتكون تدفئة منزل خاص ، منظم على أساس تكنولوجيا المضخات الحرارية ، من العناصر الرئيسية التالية:

  • مسبار. التصميم عبارة عن نظام خطوط أنابيب متفرعة ، وهو عبارة عن ملف كبير يتم وضعه في بيئة معينة: الماء أو التربة أو الهواء. تتمثل وظيفة المسبار في أخذ الطاقة من وسط معين ونقلها إلى المضخة الحرارية.
  • مضخة الحرارة.
  • نظام التدفئة. الجزء الرئيسي من هذا الجهاز هو مبادل حراري. تعتمد كفاءة النظام بأكمله بشكل أساسي على تشغيله ، أي على القدرة على نقل الحرارة من وسيط إلى آخر.

دائرة مضخة الحرارة

مياه جوفية

إن عالمية طريقة الحصول على الطاقة هذه تكمن في اختيار منطقة لتنفيذه. درجة حرارة التربة الموجودة في العمق أعلى بأي حال من الأحوال من نقطة تجمد الماء. يمكن تحقيق الفرق المطلوب في درجات الحرارة في مناطق مناخية مختلفة على أعماق مختلفة.


مياه جوفية

يتم امتصاص الحرارة عند غمر المبادل الحراري للمسبار في البئر. يجب أن يكون مفهوما أن تكلفة الحفر والتركيب معدات الضخواكتسابها يزيد بشكل كبير من تكلفة تنفيذ مشروع التدفئة.

من أجل تقليل تكلفة تدفئة المنزل في نظام المياه الجوفية ، يلجأون إلى وضع مبادل حراري في مستوى أفقي. ومع ذلك ، هذا يتطلب مساحة كبيرة. يتم وضع في هذه الحالة على عمق يتجاوز مستوى تجميد التربة.

المياه المياه

إذا كانت هناك مياه جوفية في المنطقة التي يقع فيها المنزل ، وتقع في آفاق عالية ، فإن تكلفة تدفئة المنزل بمضخة حرارية تنخفض بشكل كبير.


الطاقة من الماء

من الأسهل استخراج الطاقة المياه الجارية. في هذه الحالة ، يكفي استخدام مسبار واحد للمبادل الحراري.

أيضًا ، لن تكون هناك حاجة لحفر بئر بعمق كبير ، سيكون من الممكن التوقف عند 10-15 مترًا.

هواء إلى ماء

معجب

أثناء تشغيل نظام الماء والهواء ، يكون مصدر الطاقة الهواء الجوي. في هذه الحالة ، المبرد عبارة عن مبادل حراري مع منطقة زعنفة كبيرة. يتم نفخه بواسطة مروحة منخفضة السرعة.

تكلفة المعدات وتركيبها أقل بكثير من تكلفة استخدام نظام المياه والمياه. يؤدي انخفاض درجة حرارة الهواء إلى انخفاض كفاءته ، حيث يجعل من الصعب استخراج الطاقة.

جو إلى هواء

أرخص طريقة بديلة لتوليد الحرارة هي المضخة الحرارية من هواء إلى هواء. مثال على ذلك نظام الانقسام الذي يعمل في وضع التسخين.

في هذه الحالة ، لا يتم إنفاق الكهرباء على تسخين الهواء ، بل يتم إنفاقها على صيانة عمل الضاغط. هذا يحقق تأثيرًا اقتصاديًا عند مقارنته بتشغيل جهاز تسخين الهواء التقليدي.


نظام جو-جو

مزايا وعيوب استخدام المضخات الحرارية

استخدام المضخات الحرارية للتدفئة المنزلية له مزايا عديدة:

  • إمكانية استخدام التكنولوجيا في أي مكان على وجه الأرض ؛
  • الود البيئي المطلق لإنتاج الطاقة ؛
  • تكمن براعة الطريقة في إمكانية استخدام المعدات ، إذا لزم الأمر ، كمكيف هواء ؛
  • كفاءة عالية بما فيه الكفاية لنظام التدفئة ، شريطة أن يتم إنشاء عزل حراري جيد لمباني المنزل ؛
  • سلامة عالية لتشغيل المعدات.

العيب الرئيسي للمضخات الحرارية هو التكلفة العالية للمعدات وتركيبها.

جودة نظام التدفئة لها تأثير مباشر على الراحة والراحة في المنزل. يجب أن يتم ترتيبها بعناية ، حيث يتعين عليك البقاء في الداخل لفترة طويلة ، خاصة في فترة الشتاء. في ظروف الحياة العصرية ، يختار المزيد والمزيد من مالكي العقارات السكنية الخاصة بهم طرق بديلةتدفئة منزل خاص. بعد ذلك ، دعنا نرى ما هم. سيتحدث المقال أيضًا عن ماذا مصادر بديلةهناك تدفئة لمنزل خاص.

معلومات عامة

يجب فهم التدفئة البديلة على أنها نظام يتم تشغيله باستخدام مولد حراري على مصدر طاقة متجددة. الخيارات مختلفة جدا. يمكن أن تكون مصادر التدفئة البديلة لمنزل خاص آليات تستخدم الوقود الحيوي أو طاقة الرياح أو الطاقة الشمسية أو المياه وما إلى ذلك. تشمل المخططات غلايات ومضخات حرارية. قد يشمل النظام الألواح الشمسية. يقومون بتجميع الحرارة الواردة وتحويلها إلى طاقة كهربائية.

استخدام الوقود الحيوي

أصبحت هذه التدفئة البديلة لمنزل خاص أكثر شيوعًا كل يوم. يجب فهم الوقود الحيوي على أنه كتلة تشتمل على نفايات عضوية مختلفة ونباتات وروث ومخلفات سائلة. أثناء عملية التحلل ، التي تشارك فيها البكتيريا ، يتم إنتاج الغاز الحيوي. يمكن أن تعمل رقائق حبيبات الخشب وجذوع الأشجار والنفايات المضغوطة كوقود ، وكقاعدة عامة ، تُستخدم هذه المواد في المباني منخفضة الارتفاع. في المنشآت الكبيرة ، يتم توريد الوقود الحيوي باستخدام نظام آلي. التدفئة البديلةيتم تنفيذ منزل خاص منخفض الارتفاع يدويًا. مراجل التدفئةيتم تقديم العمل على المنصات في عدة إصدارات. ومع ذلك ، في جميع الحالات ، يتم توفير الوقود تلقائيًا. بفضل هذا الشخص ، ليست هناك حاجة للبقاء باستمرار في المرجل. تحتوي الوحدات على نظام تحكم آلي مدمج يحافظ على درجة الحرارة عند مستوى معين.

أنواع بديلة من تدفئة منزل خاص: مضخات

لتنفيذ هذا الخيار ، من الضروري وجود بئر تؤخذ منه المياه الجوفية ويتم تصريف النفايات مرة أخرى إلى التربة. يمكنك إنشاء نوع بديل "ماء - ماء". ومع ذلك ، سيتعين على مستخدم مبنى سكني صغير حفر 2-3 بئرين لاستيعاب المياه و1-2 للتصريف. من الضروري الحفر حتى عمق 50 مترًا على الأقل. لبناء مثل هذه الآبار ، يجب أيضًا الحصول على إذن من خدمات الرقابة الحكومية. في مخطط مثل هذا التدفئة تستخدم المضخات الحرارية. لتوصيل التدفئة البديلة لمنزل خاص بيديك وفقًا لنوع "المياه المالحة" ، تحتاج إلى حفر بئر بطول 200 متر. في ذلك ، يجب وضع الأنابيب مع المحلول على شكل حرف U. لتقليل الاختلاف في الحرارة المتولدة في الأشهر المختلفة ، يتم تثبيت مبادل حراري ، والذي يقع على عمق خمسة أمتار على الأقل. تعتبر التدفئة البديلة لمنزل خاص باستخدام المضخات الأكثر اقتصادا مقارنة بالمخططات الأخرى. هذه المعدات آمنة لكل من البشر والبيئة. تعتبر هذه التدفئة البديلة لمنزل خاص أكثر واعدة اليوم. تعليمات التثبيت بسيطة للغاية. يمكنك التعامل مع تركيب المضخة ووضع الأنابيب بنفسك.

مجمعات تخزين الطاقة الشمسية

مثل هذا التسخين البديل لمنزل خاص سيعتمد بشكل مباشر على شدة الأشعة التي في وقت مختلفالعام مختلف. في الطقس الغائم وفي الليل ، لا تكفي طاقة الإشعاع للتشغيل العادي والمستقر للمجمعات. غالبا الألواح الشمسيةتستخدم كعناصر تسخين المياه. يمكن استخدامه للمنزل أو الاحتياجات الاقتصادية. يمكن أن يشارك الماء الساخن في التبادل الحراري في صهاريج التخزين أحادية التكافؤ. يمكن أيضًا استخدام الألواح الشمسية لتوليد الطاقة في وحدات التكافؤ الحيوي.

تصنيف الجامع

هم على نوعين:

  • مع أنبوب مفرغ.
  • عريضة.

عند استخدام الجهاز في فترة الصيفمعامل الأداء لكلا النوعين سيكون هو نفسه. في فصل الشتاء ، من الأفضل إعطاء الأفضلية ، فهذه المعدات قادرة على العمل عند -35 درجة. يمكن لمجمعات اللوح المسطح تسخين الهواء حتى 60 درجة. تم تصميم وحدات التفريغ لزيادة درجة الحرارة حتى 90 درجة. بالنسبة للمعلمات الأخرى ، لا توجد فروق بين الأجهزة. تعتبر المكنسة الكهربائية رائعة للاستخدام في منزل ريفي حيث يمكن استخدامها أيضًا لتسخين المياه.

طاقة الرياح

تباع المنتجات الصناعية اليوم بحرية تامة وبتكلفة معقولة جدًا. يمكن استخدام هذا في المناطق التي تسود فيها رياح معتدلة ثابتة. بادئ ذي بدء ، إنه الساحل والسهوب. إن تركيب توربينات الرياح ليس بالأمر المهم. العناصر الهيكلية الرئيسية هي الشفرات والمحرك والصاري. يتميز مولد الرياح بكفاءة منخفضة قليلاً مقارنة بنظام التجميع. هذا يرجع إلى حقيقة أن عناصر هذا الأخير يمكن استخدامها على الفور لإنتاج حرارة أو تسخين الماء. وفي مولد الرياح ، يجب أولاً تحويل الطاقة الميكانيكية إلى كهرباء. عندها فقط سيتم تسخين الهواء في الغرفة.

التدفئة البديلة لمنزل خاص بالهيدروجين

يستخدم هذا الوقود في الغلايات المتخصصة. هذه الوحدات قادرة على توليد كمية غير محدودة من الطاقة. في الوقت نفسه ، تعتبر غلايات الهيدروجين آمنة تمامًا ، حيث تعتبر هذه التسخين عديمة اللهب ، ولا تنبعث منتجات الاحتراق أثناء التسخين.

تقدم عملية

يعتمد العمل على التفاعل التحفيزي. يتدفق بين الهيدروجين والأكسجين. نتيجة لذلك ، يتم إطلاق جزيئات الماء. أثناء التفاعل ، يتم إنتاج كمية كبيرة من الحرارة بشكل كافٍ. يمكن أن تعمل غلايات الهيدروجين بشكل فعال مع نظام التدفئة الأرضية.

خصائص المعدات

يتم إنتاج غلايات الهيدروجين قوة مختلفةحسب مساحة الغرفة المراد تسخينها. كفاءة الوحدات عالية جدًا. تبلغ حوالي 96٪. يعتمد عدد القنوات المستخدمة لتوصيل تسخين الهيدروجين على المهام. يمكنك إنشاء ستة منهم كحد أقصى. يعتمد كل شيء على مقدار الحرارة التي سيحتاجها المرجل لإنتاج. يمكننا القول أن الوحدات ، في جوهرها ، تعتبر غرف مرجل التركيبات المعيارية. لذلك ، يمكن لقنوات الطاقة المتاحة أداء مهامها بشكل مثالي دون الاعتماد على بعضها البعض. في كل منهم هناك "محفز". له تأثير كبير على تكوين جزيئات H 2 O ، مصحوبة بعملية تكوين تدفقات الحرارة. يملأون غرفة الاحتراق (مبادل حراري). يتم تنفيذ التسخين الاصطناعي حتى 40 درجة. يعتبر هذا المؤشر مقبولاً للحفاظ على ثابت درجة الحرارة المثلىكل من السقف والأرضية.

تنمية الصناعة

يجب أن يقال أن التسخين باستخدام الهيدروجين اليوم قد بدأ للتو في اكتساب الزخم. كواحدة من المزايا التي لا شك فيها للنظام ، تجدر الإشارة إلى أن الغلايات يمكن أن تعمل المعدات المساعدةفي درجات الحرارة المنخفضة. يمكن اعتبار الهيدروجين نوعًا ثوريًا من الوقود. يتيح لك استخدام التقنيات الحديثة تكييفها بسهولة مع أنظمة التدفئة.

ما هي التدفئة البديلة؟ كيف يحدث ذلك ، ما الذي يمكن أن يكون مصدرًا للطاقة الحرارية؟ هل من الممكن تركيب تدفئة بديلة لمنزل خاص بيديك؟

دعنا نحاول معرفة ذلك.

ما هذا

تحت هذا الاسم ، عند استخدامه في المطبعة ، فإنه يعني تقليديًا جميع طرق تسخين المساكن التي لم يتم استخدامها منذ عشرين أو ثلاثين عامًا. يتم إلقاء مصادر الحرارة الجوفية ، والتدفئة تحت الأرضية ، والوقود الحيوي ، والسخانات بالأشعة تحت الحمراء في كومة مشتركة.

ومع ذلك ، في إطار المقال ، سنسمح لأنفسنا بتفسير المصطلح بشكل أكثر تحديدًا.

نحن مهتمون بالتدفئة المنزلية البديلة ، والتي:

  1. تستخدم مصادر الطاقة الحرارية المتجددة كحرارة ، والتي لا داعي للدفع لبائعي الخدمات أو السلع المقابلة. بدلاً من ذلك ، يتم أخذ جزء على الأقل من الطاقة الحرارية من مصادر متجددة.
  2. يمكن تنفيذها بتكلفة معقولة. على الأقل - لا تضاهى مع تكلفة المنزل نفسه.

لماذا هو مطلوب

السبب الذي يجعل أنظمة التدفئة البديلة لمنزل خاص تجذب الانتباه بسيط ومفهوم: ارتفاع أسعار الطاقة ، وبالتالي الكهرباء. الاستلقاء تحت أشعة الشمس والغاز والفحم تزداد تكلفة بشكل مطرد.

مفيد: الغاز الرئيسي أرخص الآن من أنواع التدفئة الأخرى. لكنها تواصل ارتفاع الأسعار. احتياطياتها محدودة ، لذا فإن الاتجاه سيستمر ويتكثف في السنوات القادمة.

حسنًا ... لا تعتبر المؤلف مثاليًا ، لكن لا يزال من البربري حرق الوقود الأحفوري أو الأشجار لتسخين قطعة صغيرة مساحة داخليةمنزلك. وبهذا المعنى ، فإن الأنواع البديلة للتدفئة ليست فقط فعالة من حيث التكلفة. هم تقدميون.

خيارات التنفيذ

أنظمة الطاقة الشمسية

تستخدم الطاقة الشمسية لتدفئة المنازل بطريقتين:

  1. عن طريق التحول إلى كهرباء ، والتي يمكن استخدامها بعد ذلك لتشغيل السخانات.
  2. للتدفئة المباشرة لسائل التبريد ، الدورة الدموية الطبيعيةأو مضخة الدورة الدمويةثم تمر عبر مشعات أو مسخنات.
    إن أبسط أنواع التدفئة البديلة هي بالضبط (غالبًا ما تكون منزلية الصنع) ، ومضخة دوران ومبرد في المنزل.

خصوصية الأنظمة الشمسية واضحة: أيام مشمسةحتى في شبه جزيرة القرم أو آسيا الوسطى ، لا يزال يتم استبدالهم بأخرى غائمة. لا أحد ألغى الليلة أيضًا. إذا كان الأمر كذلك ، فهي غير مناسبة كمصادر حرارة دائمة.

ما هي خيارات التنفيذ الممكنة؟

  • يعمل بالتوازي مع السخان الكهربائي. يتم التحكم في درجة حرارة سائل التبريد بواسطة أجهزة استشعار ؛ عندما ينخفض ​​إلى ما دون مستوى معين في الطقس الغائم ، يتم تسخين السخانات.
  • يتم تزويده ليس فقط بجهاز تحكم وعاكس يولد جهدًا رئيسيًا +12 أو +24 فولت تيار مستمر ، ولكن أيضًا ببطارية عالية السعة.
    خلال ساعات النهار ، تخزن الألواح الشمسية الطاقة في بطاريات ؛ تعمل البطاريات كمصدر للطاقة في الليل أو في الأيام الملبدة بالغيوم. مع المساحة المناسبة للخلايا الكهروضوئية وسعة البطاريات ، من الممكن تحقيق نظام مستقل للطاقة تمامًا.
    لكن ها نحن أمام مفاجأة غير سارة: نحن مقيدون بمستوى التقنيات المتاحة لتخزين الطاقة الكهربائية. أفضل العيناتستعيش البطاريات في مثل هذا النظام لمدة لا تزيد عن خمس سنوات ، وستكون تكلفة استبدالها مماثلة تمامًا لتكلفة الكهرباء المشتراة من شركات الطاقة خلال هذه الفترة.
  • أخيرًا ، يمكن بسهولة تنفيذ أبسط الحلول التي توفر الطاقة الكهربائية (والحرارة) يدويًا.
    التدفئة البديلة لشقة أو منزل خاص (أو بالأحرى ، مصدر طاقة) في هذه الحالة هي بطارية شمسية مزودة بوحدة تحكم وعاكس ، وهي متصلة بالتوازي مع أي منفذ ، و سخانات كهربائيةأي نوع.

فارق بسيط: أنت بحاجة إلى عداد قرص ميكانيكي. تلك الإلكترونية غير قادرة على تسجيل الاتجاه العكسي للتيار. في الطقس المشمس ، عندما تولد الخلايا الكهروضوئية كهرباء أكثر مما تنفقه على التدفئة ، يقوم العداد ببساطة بالعد التنازلي للكيلوواط / ساعة في الاتجاه المعاكس. المدخرات أكثر من ملموسة.

طاقة الرياح

لإنتاج الطاقة الحرارية ، يمكن أيضًا استخدام الطاقة التي تولدها طاحونة هوائية.. تباع المنتجات الصناعية بكميات كبيرة وبتكلفة معقولة جدًا.

السمة الوحيدة الواضحة لهذا الحل هي حجم كبيرالدفاعات. يصل طول مولد الرياح بقدرة 4 كيلووات إلى عشرة أمتار.

تنطبق جميع مشاكل تراكم الطاقة الكهربائية للتدفئة ، النموذجية للأنظمة الشمسية ، بشكل كامل على توربينات الرياح.

  • من الواضح أنه لا يمكن تنفيذ التدفئة البديلة لمنزل ريفي باستخدام طاقة الرياح إلا في تلك المناطق التي تتميز بالرياح المعتدلة المستمرة - في المقام الأول في السهوب وعلى السواحل.
  • بالإضافة إلى ذلك ، إذا كان بإمكان المجمع استخدام الطاقة الشمسية مباشرة لتسخين المبرد ، فإن تحويل الطاقة الميكانيكية لدوران طاحونة الهواء إلى كهرباء أمر لا مفر منه هنا ، وعندها فقط إلى تسخين الهواء في الغرفة. وهو ما يعني ، كما قد يتبادر إلى ذهنك ، انخفاضًا في كفاءة النظام.

مضخات حرارية

أخيرًا ، البديل الأكثر تنوعًا للتدفئة المركزية هو المضخات الحرارية.. مبدأ تشغيل جميع الأجهزة من هذا النوع هو نفسه: نقل الطاقة الحرارية من مصدر منخفض الإمكانات إلى المنزل. ببساطة ، تأخذ المضخة الحرارة من جسم بارد وتعطيها إلى جسم ساخن.

هذه هي الطريقة التي تعمل بها المضخات الحرارية من جميع الأنواع. يكمن الاختلاف بينهما في مصدر حرارة منخفضة الدرجة.

تعتمد جميع المضخات الحرارية على نفس النظام البسيط الذي يمكن رؤيته عن طريق تفكيك أي ثلاجة: ضاغط ومبادل حراري ومبخر. لكن التنفيذ المحدد يمكن أن يختلف اختلافًا كبيرًا ، مما يعطي تباينًا كبيرًا في تكلفة الحل.

مياه جوفية

المضخات الحرارية من الأرض إلى الماء هي الأكثر تنوعًا من حيث إقليم ذو مناخ خاصمصادر بديلة لتدفئة منزل ريفي. يعتمد مبدأ عملها على حقيقة أنه حتى في مناطق التربة الصقيعية على عمق عدة عشرات من الأمتار ، تكون درجة حرارة التربة أعلى من الصفر باستمرار.

وفقًا لذلك ، فإن المبادلات الحرارية التي تأخذ الحرارة من الأرض عبارة عن مجسات مغمورة في الآبار. يبلغ طول الطرق السريعة عشرات الأمتار. بالإضافة إلى التكلفة العالية للمضخة الحرارية نفسها ، فإن سعر تركيبها مثير للإعجاب.

تقدر تكلفة حفر بئر واحد بـ 1500-2000 روبل لكل عداد الجري؛ يتم حفر العديد من الآبار. لكنك ما زلت بحاجة إلى تركيب المضخة نفسها وغمر المجسات ...

ومع ذلك ، فمن الأرخص إلى حد ما تركيب مضخة حرارة من الأرض إلى الماء الترتيب الأفقيجامع. يتم دفن المبادلات الحرارية في خنادق تحت مستوى التجمد. الجانب السلبي لهذا الحل هو المساحة الكبيرة المطلوبة لتركيب المضخة.

يتم استخدام الحرارة الناتجة لتسخين المياه ، والتي تستخدم للاحتياجات المنزلية ونقل الحرارة إلى أجهزة التدفئة.

المياه المياه

إذا كان هناك تدفق في أعماق ضحلة في منطقتك مياه جوفية- تكلفة المشروع بالنسبة لك ستنخفض بشكل كبير.

من الأسهل كثيرًا التخلص من الحرارة التي نحتاجها من المياه الجارية:

  1. يمكنك الحصول عليها من خلال مسبار مبادل حراري واحد مغمور ؛
  2. يمكن تحديد عمق الحفر بـ 10-15 متر.

هواء إلى ماء

في مضخة الحرارةتعمل وفقًا لنظام الهواء والماء ، ومصدر الحرارة هو هواء الشارع. مبادل حراري - مشعاع مع منطقة زعنفة رائعة ؛ يتم تفجيره بواسطة مروحة منخفضة السرعة.

هذه المضخات لها تكلفة أكثر ديمقراطية مقارنة بالمضخات السابقة وأرخص بكثير في التركيب. ومع ذلك ، عندما تنخفض درجة الحرارة في الخارج ، تنخفض كفاءتها أيضًا بشكل كبير: من الصعب سحب الطاقة الحرارية من الهواء البارد.

معلمة COP هي النسبة بين الاستهلاك وإخراج الحرارة. يمكنك أن ترى كيف يتغير في درجات الحرارة من +7 إلى -15.

جو إلى هواء

أخيرًا ، بإدراج مصادر بديلة للتدفئة في المنزل ، لا يسع المرء إلا أن يذكر البطل المطلق من حيث التكلفة الرخيصة للمشروع - مضخة حرارية من الهواء إلى الهواء. أبسط مثال على مثل هذا الجهاز هو نظام الانقسام التقليدي في وضع التدفئة.

نظرًا لحقيقة أن الكهرباء لا يتم إنفاقها على تسخين الهواء ، ولكن عند تشغيل ضاغط يضخ الحرارة من الشارع ، فإن التدفئة باستخدام مكيف الهواء تكون أكثر اقتصادا من السخان التقليدي.

أفضل أمثلة العواكس (باستخدام التحويل العكسي التيار المتناوبيتم ضخ 5 كيلوواط من الحرارة إلى المنزل مقابل كل كيلو واط من الكهرباء المستهلكة والعودة لتغيير سرعة الضاغط) لمكيفات الهواء.

تكلف المحولات من مصنع لائق ما يصل إلى ألف دولار مع التركيب وقادرة على العمل في درجات حرارة خارجية تصل إلى -25 درجة مئوية.

مكيف الهواء العاكس هو الحل الأمثل للمناخ المعتدل.

خاتمة

بالطبع ، لم نقم بإدراج جميع طرق التدفئة البديلة. ربما من المفيد لك معلومة اضافيةستتمكن من الاستخراج من الفيديو في نهاية المقال. شتاء دافئ!

ماذا تقرأ