Alternativní zdroje vytápění pro venkovský dům: srovnávací přehled ekosystémů

Jedním z hlavních výdajů rodinného rozpočtu je úhrada veřejného vytápění nebo nákup paliva na vytápění domu.Každý rozumný majitel asi přemýšlí o skutečných a efektivních způsobech, jak tyto náklady snížit. Ale lze je snížit doslova na minimum pomocí alternativních zdrojů energie. Co to je a jak se používají? Souhlas, stojí to za to zjistit.

Vše o tom, jak zařídit alternativní vytápění pro soukromý dům, se dozvíte z článku, který jsme představili. S naší pomocí se snadno rozhodnete pro nejvhodnější variantu pro vás. Podrobný popis principů fungování schémat „zelené energie“ poskytne příležitost rozhodnout, kterou technologickou metodu je nejlepší použít k výrobě tepla.

Článek podrobně popisuje typy volných zdrojů energie a poskytuje způsoby výroby tepla pro použití v každodenním životě. Na pomoc nezávislým domácím řemeslníkům a horlivým majitelům venkovských statků jsou zahrnuty sbírky fotografií, schémata a velmi užitečné videonávody.

Klady a zápory alternativní energie

Tradiční zdroje tepla, používané k vytápění po mnoho let, lze opustit. Ač se to může zdát překvapivé, je to docela reálné. Mnoho horlivých odpůrců tvrdí, že není možné nahradit přírodní zdroje analogy šetrnými k životnímu prostředí.

Alternativou je energie slunce, síla větru, teplo skryté v útrobách země, odpad z výroby a lidské činnosti. Takové možnosti jsou relevantní v moderním světě vzhledem k obecnému znečištění životního prostředí.

Alternativní zdroje mohou poskytnout venkovskému domu elektřinu a tepelnou energii

Další významnou výhodou jsou hmatatelné úspory při využívání ekologických zdrojů spontánně obnovitelné energie. Na první pohled se zdá, že je to nepřiměřeně drahé a pravděpodobně se nevyplatí.

Po podrobnějším pochopení vlastností každé metody můžete vidět, že ekoprojekt se vyplatí za 4-7 let, a pak zůstanou pouze současné náklady na udržování používaných mechanismů v provozuschopném stavu.

Možnost plné náhrady klasického paliva alternativním prokázal nejeden reálný příklad. Majitelé domů po celém světě se obracejí k ekologickým možnostem vytápění. U nás se jen málokdo rozhodne radikálně změnit své obvyklé palivo, které je rok od roku dražší.

Hlavním problémem používání ekologického paliva jsou značné investice v počáteční fázi. Koneckonců, musíte nejprve podrobně spočítat množství energie potřebné pro konkrétní dům nebo chatu. Pak zjistěte, jaký typ ekozdrojů je v konkrétní oblasti nejvýhodnější.

Dále musíte vypracovat plán umístění zařízení na výrobu energie, koupit vše, co potřebujete, a nainstalovat jej.

Pokud se všemi těmito otázkami budou zabývat příslušní specialisté, budou konečné náklady na ekologické vytápění velmi vysoké. Chcete-li ušetřit peníze, můžete to zkusit sami.

Chcete-li to provést, budete se muset ponořit do tématu alternativních zdrojů energie, abyste odmítli přilákat pomoc zvenčí. V tomto případě budou náklady na projekt několikanásobně levnější.

Je to druhá možnost, kterou volí mnoho majitelů soukromých domů. Jejich praxe dokazuje, že stát se energeticky nezávislým je docela možné. Tradiční palivo můžete zcela nebo částečně nahradit - vše závisí na velikosti domácnosti, finančních možnostech v počáteční fázi a zvolené možnosti vytápění.

Rozsah „zelené energie“ bude demonstrován výběrem fotografií:

Druhy obnovitelných zdrojů pro vytápění

K vytápění domu můžete úspěšně využít energii větru, slunce a země. A také biopaliva. Podívejme se blíže na to, jak přesně to udělat a co je k tomu zapotřebí.

Pohled #1 - síla větru

Větrná energie se dá velmi úspěšně využít jako alternativní zdroj pro vytápění venkovského domu. Tento zdroj nelze vyčerpat. Má tendenci se obnovovat. Abyste mohli využít sílu větru, budete potřebovat speciální zařízení zvané větrný mlýn.

Princip využití větrné energie

K přeměně větrné energie na alternativní zdroj vytápění bude zapotřebí větrný generátor. Jsou vertikální a horizontální v závislosti na ose otáčení. Existuje mnoho výrobců, kteří nabízejí své modely zákazníkům.

Větrné elektrárny mají horizontální a vertikální osu rotace. Vyšší výkon pro horizontálně orientované

Cena závisí na materiálu, velikosti samotné instalace a výkonu. Větrný generátor si také můžete postavit svépomocí pomocí dostupných materiálů.

Každá větrná turbína se skládá z následujících součástí:

• čepele;
• stožáry;
• korouhvička k zachycení směru větru;
• generátor;
• ovladač;
• baterie;
• střídač

Princip fungování větrné elektrárny je založen na síle větru otáčet lopatkami větrné turbíny. Čepele připevněné ke stěžni jsou vysoko nad zemí. Čím vyšší, tím vyšší výkon. Pro zásobování jednoho domu tedy stačí výška 25 m.

Rotující lopatky pohánějí rotor generátoru. Začíná produkovat třífázový střídavý proud, který vyžaduje další úpravy. Tento proud teče do regulátoru, kde je přeměněn na stejnosměrný proud. Slouží k nabíjení baterií.

Po průchodu bateriemi se proud vyrovná a přivede do měniče, kde se přemění na jednofázový střídavý proud o frekvenci 50 Hz a napětí 220 Voltů. Nyní může být použit pro domácí potřeby v elektrickém topném systému.

Vlastnosti umístění větrných turbín

Větrné turbíny jsou schopné provozu za určitých podmínek. Za prvé, větrný generátor je poměrně objemná konstrukce, která vyžaduje působivou plochu pro zařízení. Malý spotřebič není schopen pokrýt energetické potřeby.

Její výška by měla být minimálně o 10 m vyšší než okolní domy, stromy a další budovy a elektrické vedení a další objekty by měly být umístěny 100 m od větrné turbíny. Tento požadavek není vždy proveditelný - ne všichni majitelé soukromých domů mají osobní pozemky dostatečné plochy.

Větrné turbíny jsou nejlépe umístěny na kopci, daleko od stromů a budov - alespoň 100 metrů

Zadruhé je dobré, když má daná oblast dobrý větrný potenciál – náhorní nebo stepní zóna. Ke spuštění generátoru budete potřebovat rychlost větru 2 m/s.

Mnoho modelů větrných systémů určených pro použití v soukromých domácnostech je schopno plně pokrýt potřeby elektřiny.

Větrný mlýn o výkonu 1,5 kW tak může generovat 100-200 kWh za měsíc, v závislosti na ročním období. Pokud se výška stožáru zvýší, produktivita se zdvojnásobí.

To však bude vyžadovat dodatečné náklady na instalaci a spotřební materiál. Životnost větrných elektráren je v průměru 20 let.

Na našich webových stránkách máme také další materiály o návrhu, typech větrných generátorů, výpočtech a svépomocné výrobě a instalaci.

Zveme vás, abyste se s nimi seznámili:

• Kinetický větrný generátor: zařízení, princip činnosti, použití
• Větrný generátor pro soukromý dům: typy a vlastnosti jednotek, jemnost výběru, výpočty návratnosti + nejlepší nabídky
• Jak vypočítat větrný generátor: vzorce + praktický příklad výpočtu
• Udělej si sám větrný generátor z pračky: návod na sestavení větrného mlýna
• Jak postavit lopatky pro větrný generátor vlastníma rukama: příklady lopatek větrné turbíny vlastní výroby

Typ #2 - Energie Země

Jedním z alternativních systémů vytápění je geotermální. Je založen na využití energie Země. Jedná se o teplo země, podzemní vody a okolního vzduchu, přeměněné tepelnými čerpadly (TČ). Je důležité, aby teplota média používaného instalací byla nad nulou.

Konstrukce a princip činnosti tepelného čerpadla

Pro provoz geotermálního systému je potřeba elektřina pro přenos výsledného tepla. Tepelné čerpadlo o výkonu 1 kW vyrobí 2 až 6 kW tepla.

Základním principem činnosti tepelného čerpadla je shromažďovat teplo, přeměňovat jej a dále předávat do topného okruhu. To je realizováno díky konstrukci samotného zařízení.

Nejlevnější variantou je instalace tepelného čerpadla vzduch-vzduch. Pokud si jej postavíte sami, budete potřebovat minimální finanční investice

HP se skládá ze 3 uzavřených okruhů zapojených do procesu získávání tepla pro vytápění soukromého domu:

• vnější - určený k odběru tepla ze zdrojů. Po okruhu cirkuluje nemrznoucí kapalina nebo fyziologický roztok;
• vnitřní - naplněné chladivem, často freonem;
• topný okruh naplněný chladicí kapalinou.

Freon vyplňující vnitřní okruh je ohříván teplem přicházejícím z vnějšího okruhu. S nízkým bodem varu se mění na plyn v prvním výměníku tepla - výparníku.

Poté vstupuje do kompresoru, kde je stlačen, v důsledku čehož se uvolňuje velké množství tepla a teplota samotného plynu se mnohonásobně zvyšuje - až na 65 stupňů.

Dále plynný freon vstupuje do dalšího výměníku tepla, nazývaného kondenzátor, kde opouští své teplo. Freon, který se rozloučil s většinou tepla, se dostává pod tlak do pojistného ventilu. Zde tlak prudce poklesne, chladivo se ochladí a v kapalném stavu opět vstupuje do výparníku.

Teplo zanechané freonem v kondenzátoru ohřívá kapalinu cirkulující v topném systému domácnosti. Pokud tento systém zahrnuje podlahové vytápění, je možné dosáhnout nejefektivnějšího vytápění s minimálními náklady.

Je snadné vyrobit nejjednodušší verzi tepelného čerpadla vlastníma rukama. To bude vyžadovat prakticky nepotřebné díly, levně nakoupené vybavení a samozřejmě trpělivost. Uvádíme schéma tepelného systému s příjmem tepelné energie ve studni pohřbené v dolomitu.

Konstrukce tepelných čerpadel má mnoho společného. Tradiční komponenty: 1 - kompresor; 2 - kondenzátor; 3 - výparník; 4 - TRV, tzn. termostatický ventil

Výparník systému uvažovaného v příkladu je napojen na studnu, která absorbuje půdní energii.

Specifika návrhu tepelného čerpadla pro systém podlahového vytápění uvádíme ve fotogalerii:

Možnost použití TN

Tepelná čerpadla - tepelná čerpadla, která odebírají teplo z okolí, existují v různých typech. Vše závisí na typu prostředí použitého jako zdroj příjmu tepla a typu použitého chladiva.

Podle toho se rozlišují následující typy TN:

• vzduch-vzduch;
• voda-vzduch;
• voda-voda;
• půda-voda.

První dva typy čerpadel se používají v systémech ohřevu vzduchu a druhé dva typy se používají v systémech s kapalným chladivem.

Vertikální verze tepelného čerpadla je nejúčinnější při získávání energie ze země, ale je nejdražší

Nejvýnosnější z ekonomického hlediska bude využití termika čerpadlo voda-voda. Tuto možnost je vhodné použít, pokud je v blízkosti domu nemrznoucí nádrž, do které je položeno potrubí pro odběr tepla.

Tepelné čerpadlo umožňuje přijímat 30 W tepla z 1 m potrubí.V závislosti na oblasti soukromé domácnosti a energetických potřebách bude nutné položit příslušný počet potrubí.

Vzduchová čerpadla nenahradí tradiční vytápění v oblastech s drsným klimatem. Co se týče tepla odebraného ze země, jedná se o velmi nákladný projekt. Používají zařízení horizontálního geotermálního pole, vertikální a clusterové vrtání.

U horizontální varianty je nutné vybudovat geotermální pole do hloubky větší než je úroveň mrazu. To je asi 1,5-2 m. Plocha takového pole je impozantní - od 200 m².

HP jsou schopny nahradit konvenční palivo v topném systému a zajistit úplnou energetickou nezávislost venkovského domu

Pro realizaci vertikálního a clusterového projektu bude zapotřebí vrtání do značné hloubky pomocí vrtných souprav.

Jedná se o velmi drahou službu. Zařízení tohoto typu tepelného čerpadla je vhodné pro chataře, kteří nemyslí na cenu práce. Vytápění, využívající teplo z útrob země, může zcela nahradit tuhá paliva nebo plyn.

Geotermální vytápění se nejlépe používá v tandemu se zařízením „teplé podlahy“ na vodní bázi. Umožňuje vám dosáhnout nejoptimálnějšího výsledku.

Mezi významné nevýhody patří dlouhá délka potrubí pro sběr tepla, drahé výkopové práce pro instalaci systému a potřeba velké plochy pro rozvoj geotermálního pole.

Typ #3 - solární energie

Sluneční energie vyzařovaná svítidlem po celý rok se může i při silných mrazech stát alternativním způsobem vytápění venkovského domu. Důležité je naučit se jej správně sestavit a použít v topném systému.

Pro sběr a přeměnu sluneční energie se používají solární panely s fotoelektrickými konvertory a kolektory, což je soustava trubic naplněných chladivem.

Solární instalace mají vysokou účinnost. Mnoho obezřetných majitelů nezávisle vybavuje své domovy takovými systémy.

Zásadní rozdíl mezi těmito měniči je v tom, že baterie generují proud, který lze využít pro elektrické vytápění venkovského domu. Kolektory se používají v systémech ohřevu vody a vzduchu. Nejúčinnější možností je instalace vyhřívaného podlahového systému v prostorách.

Názor, že slunce si s vytápěním domu neporadí, platí pouze v případě nesprávné instalace a chybných výpočtů množství potřebné energie a tepla. Optimálně zvolená solární instalace je docela schopná zajistit autonomní vytápění.

Další otázkou je, že to bude vyžadovat investice do nákupu zařízení, jeho instalace a integrace do stávajícího topného systému.

Solární systém založený na fotovoltaických měničích absorbuje sluneční energii a křemíkové fotočlánky ji okamžitě přemění na stejnosměrný elektrický proud. 1 m² Instalace je schopna produkovat 120 W.

Kromě panelů, které zachycují sluneční záření a přeměňují ho, je pro systém solárního ohřevu nutné instalovat regulátor nabíjení, DC-AC měnič a postarat se o bezpečnost - instalovat pojistky.

Než se rozhodnete pro instalaci solárních zařízení, musíte pochopit jejich strukturu a princip fungování.

Výhodou panelů je možnost připojení baterií uchovávajících přebytečnou energii využitelnou v noci. Významnou nevýhodou při použití solárních baterií je, že jsou nejúčinnější v jižních oblastech. V drsných klimatických podmínkách není ekonomicky proveditelné je instalovat pro použití jako hlavní typ vytápění.

Solární instalace vybavené trubkovým systémem jsou vhodnější pro regiony s chladnými zimami a teplotami pod nulou.Podle struktury panelu a materiálů se rozlišují vakuové kolektory, ploché kolektory a koncentrátory.

Nejdražší z nich jsou ty s elektronkami. Nejúčinnější jsou ale v kteroukoli roční dobu a za každého počasí, protože dokážou pohltit široké spektrum slunečního záření. Další výhodou je, že vakuové panely úspěšně fungují při teplotách až -35 °C.

Solární kolektory si můžete instalovat sami, aniž byste využívali služeb organizací, které se na to specializují. Tento typ práce bude vyžadovat asistenta, ale ušetří rodinný rozpočet.

Princip činnosti kolektoru spočívá v tom, že zachycuje sluneční záření, které se ve vakuových trubicích přeměňuje na teplo. Poté se přenese do chladicí kapaliny, která ji přivede do teplosměnné nádrže. Chladicí kapalina pak vstupuje do topného systému.

Nejlepší návrhy pro solární vytápění doma jsme podrobněji zhodnotili v náš další článek.

Typ #4 - biologicky čisté palivo

Jedním z účinných a cenově dostupných způsobů vytápění venkovského domu je kotel, který běží na biologicky čisté palivo.

Tento typ alternativního vytápění využívá ke svému provozu průmyslové odpady - slupky plodin, štěpky, piliny a další vedlejší produkty dřevozpracujícího průmyslu.

Existuje mnoho kotlů pracujících na pelety. Proces dodávky paliva je možné automatizovat tak, aby se vše dělo bez účasti majitele

Z různých odpadů se vyrábí hutné zhutněné drobné granule – pelety, které se spalují v kotlích. Ve srovnání s klasickým palivovým dřevem toto palivo hoří déle a produkuje více tepla.

Velké husté brikety se také vyrábějí z různých druhů rostlinného odpadu.Takto stlačené palivo umožňuje získat 2-4krát více tepelné energie. Jeho výhřevnost je až 5,0 kWh/kg.

Pelety jsou na rozdíl od briket výrazně menší velikosti. Používají se v automatizovaném topném systému. Brikety jsou účinnější, ale mají větší rozměry.

Bioplyn lze využít pro plynový kotel. Je snadné jej získat prostřednictvím procesu hnijícího organického odpadu. K tomu budete muset postavit dostatečně velkou nádrž, umístit do ní odpad a zajistit instalaci pro jeho míchání.

Pod vlivem vzduchu a bakterií dojde k procesu rozkladu a uvolňování plynu. Je nutné instalovat potrubí pro vypouštění odpadního materiálu. Také pro sběr plynu ve speciálních nádržích, jeho čištění a přesun do topného systému musíte použít vhodná zařízení.

Ekologický způsob vytápění, který využívá alternativní zdroj tepla – vodíkový kotel.

Jeho provoz je založen na interakci molekul vodíku s kyslíkem, při které se uvolňuje obrovské množství tepla. Tento typ vytápění vyžaduje dodržování provozních a bezpečnostních předpisů.

Princip činnosti vodíkového kotle je založen na chemickém štěpení vody na vodík a kyslík, čímž se uvolňuje velké množství tepla a žádné škodlivé látky. Musíte ale dodržovat bezpečnostní pravidla

Hlavní nevýhodou jsou vysoké náklady na tovární vybavení. Cesta z této situace je vybavit vodíkový topný systém vlastními silami.

Pro jeho provoz budete potřebovat stálé připojení ke zdrojům elektřiny a vody, vodíkový hořák, vodíkový generátor, katalyzátory a samotný kotel.Teplo získané v důsledku chemické reakce vstupuje do výměníku tepla a čistá voda se používá jako odpad.

Chcete-li se o biopalivech dozvědět více, doporučujeme přečíst si naše další články na toto téma:

• Udělej si sám bioplynová stanice pro soukromý dům: doporučení pro zařízení a příklad uspořádání domácího produktu
• Jak získat bioplyn z hnoje: technologie a návrh výrobního závodu
• Vodíkový topný kotel: zařízení + princip činnosti + kritéria výběru
• Jak vyrobit vodíkový generátor pro váš domov vlastníma rukama: praktické tipy pro výrobu a instalaci

Jak ušetřit peníze na zavádění „zelené energie“?

Po analýze finanční složky alternativních typů vytápění lze dojít k neuspokojivému závěru - v počáteční fázi budou vyžadovány značné finanční prostředky.

Po 3-7 letech, v závislosti na zvoleném způsobu vytápění, se díky energeticky nezávislému systému projeví výrazné úspory.

Výhodné a výhodné je využívat kombinované zdroje alternativního vytápění. K tomu si můžete vybrat nejoptimálnější kombinaci pro váš domov.

Používáním a instalací alternativních jednotek na výrobu tepla můžete ušetřit peníze. Mnoho domácích řemeslníků je velmi nadšeno vytvářením vlastních analogů k továrně vyrobeným zařízením pro alternativní přeměnu energie.

Sestavit solární instalaci z hadice, která poslouží jako doplňkový zdroj ohřevu vody, je tedy celkem jednoduché a levné.

Malé větrné mlýny jsou úspěšně sestaveny doma pomocí improvizovaných materiálů.Také sečtělí farmáři žijící ve venkovských oblastech staví zařízení na přeměnu biologického odpadu rostlinného a živočišného původu na bioplyn.

Domácí větrné generátory jsou docela funkční. Ale abyste je sestavili, budete muset provést předběžné výpočty, koupit spotřební materiál a strávit čas

V budoucnu slouží pro potřeby farmy. V závislosti na velikosti odpadní vyhnívací nádrže a ploše soukromého domu je možné farmu kompletně zajistit bioplynem pro uspokojení všech potřeb.

Závěry a užitečné video k tématu

Video o kombinaci alternativních zdrojů k výrobě elektřiny v malém venkovském domě:

Video o výrobě větrného generátoru vlastníma rukama vám pomůže snadno pochopit principy zařízení:

Krátké video o použití tepelného čerpadla:

Videoklip o získávání bioplynu:

Je docela možné opustit tradiční zdroje vytápění. Chcete-li to provést, musíte pečlivě vybrat alternativu nebo kombinovat několik na základě charakteristik oblasti, oblasti vašeho venkovského domu a místní oblasti.

Energie slunce, země, větrná energie, recyklace domácího odpadu rostlinného a živočišného původu jsou docela schopné stát se důstojnou náhradou za plyn, uhlí, palivové dřevo a placenou elektřinu..

Využíváte některý z alternativních zdrojů energie pro domácí účely? Podělte se o to, kolik vás stála montáž instalace a jak rychle se to zaplatilo.

Nebo možná někdo, koho znáte, vybavil svůj venkovský dům pomocí obnovitelných zdrojů? Používáte solární panel nebo tepelné čerpadlo jako nezávislý zdroj tepla, teplé vody a elektřiny?

Řekněte nám o této zkušenosti v komentářích pod článkem – jasný příklad se bude hodit majitelům domů, kteří stále pochybují o realitě alternativní energie.