Альтернативное отопление

Устройство и функционирование

Тепловой насос имеет в составе трубки, которые наполнены фреоном, а также несколько камер, а именно теплообменник, дроссельную камеру и компрессор. Работать данное устройство будет по аналогии с холодильником. Принцип функционирования при этом основан на жидком фреоне, который проходит по трубкам, опущенным в землю или водоем. Там в зимний период температура не опускается ниже плюс 8 градусов. Фреон при таких условиях начинает кипеть, для этого ему необходимо всего лишь 3 градуса тепла.

Поднимаясь вверх, вещество, которое становится газообразным, заходит в камеру компрессора, где значительно сжимается. Как известно, если сжать какое бы то ни было вещество на ограниченном пространстве, то это приводит к повышению его температуры, поэтому фреон нагревается до 80 градусов.

Отдавая образованное тепло сквозь теплообменник системы отопления, масса проходит в дроссельную камеру, где температура и давление понижаются, тем самым фреон превращается в жидкость. На следующем этапе он отправляется в глубину, чтобы согреться и повторить цикл снова.

Все еще не знаете, как дешево отапливать дом без газа? Можете применить данную довольно эффективную технологию, для реализации которой, несомненно, понадобится электричество. Однако расходоваться оно будет в несоизмеримо меньшем количестве по сравнению с прямым нагревом теплоносителя.

Тепловые насосы

Установка теплового насоса

По мнению многих специалистов, тепловые насосы — это универсальный проект, который может действовать во всех без исключения регионах. Здесь все просто — происходит перенос энергии от низкотемпературных источников в дом. Все работает, как в холодильнике — тепло забирается у холодного объекта и передается горячему. Конечно, это очень примитивное объяснение, а на самом деле все намного сложнее.

В настоящее время производители идут по трем направлениям, выбирая источник по типу его природного нахождения.

Забор из грунта

Этот вариант универсален в плане выбираемой зоны или региона. Дело в том, что под землей температура грунта всегда выше нуля, включая регионы вечной мерзлоты. Правда, до положительных температур в разных климатических зонах надо добираться по-разному. Где-то они ближе к поверхности, а где-то глубже. Так, например, в зонах вечной мерзлоты для этого придется бурить скважины не несколько десятков метров.

Теплонасос для жилого дома

В готовую скважину помещают теплообменник, представляющий собой зонд. Именно он будет забирать тепло у грунта. Но вы прекрасно понимаете, что одной скважины мало. При этом себестоимость буровых работ достаточно велика, плюс монтаж насоса и его стоимость, поэтому расценки недешевы.

Некоторые исполнители монтажных работ предлагают вариант горизонтальной укладки. Он намного дешевле, но в этом случае придется выделять на горизонтальные скважины большие площади. А есть ли они в наличии — еще вопрос. Кстати, в таком проекте теплообменники обязательно укладываются ниже уровня промерзания грунта.

Забор тепла из грунтовых вод

• Здесь многое будет зависеть от того, на какой глубине проходит слой грунтовых вод. Обычно это 10–15 метров, не больше. Значит, уменьшаются расходы на буровые работы. Это первое.
• Второе — грунтовые воды являются проточными, а значит, обладают большей тепловой энергией. К тому же отобрать ее гораздо легче, да еще и в больших объемах.

Вывод — можно установить один зонд-теплообменник. Так что по всем позициям явная экономия.

Забор тепла из воздуха

Принцип устройства теплового насоса

Это самый дешевый вариант в плане стоимости оборудования, монтажных работ, поскольку агрегат готов к установке на улице в любом удобном месте, а также в плане подхода к забору тепловой энергии. В этом случае в качестве теплообменника выступает обычный радиатор с огромной площадью оребрения. Обдувается он вентилятором с небольшими оборотами вращения. Всем хорош этот проект, но у него один достаточно серьезный недостаток. Как только температура воздуха падает ниже нуля, он перестает работать. Многие производители стараются решить проблему, но пока безуспешно.

Как подвид такой системы можно рассматривать работу обычных кондиционеров «зима-лето». Конечно, низкозатратным его назвать нельзя, потому что для его работы потребуется электрический ток. Но существуют тепловые насосы «воздух-воздух», которые вырабатываемую энергию частично отдают на работу насоса. То есть часть энергии тратится на собственные нужды. И если сравнивать их с обычными электрическими нагревателями, то они в несколько раз экономичнее.

Сборка и подключение ветрогенератора

Вторым по популярности источником альтернативной энергии является ветер. Самодельные ветрогенераторы позволяют обеспечить дом теплом с минимальными затратами.

Первый этап. Выберите подходящий тип конструкции и ее мощность. Новичкам рекомендуется отдавать выбор в пользу наиболее популярных вертикальных ветрогенераторов. Мощность подбирайте индивидуально. Повышение мощности ветрогенератора осуществляется путем увеличения размера рабочего колеса и добавления дополнительных лопастей.

Однако помните, что чем мощнее будет устройство, тем более сложной будет его балансировка.Оптимальным вариантом для самостоятельного изготовления является ветряк с рабочим колесом диаметром порядка 2 м и 4-6 лопастями.

Второй этап. Сделайте фундамент для ветрогенератора. Достаточно элементарного трехточечного основания. Глубину и площадь конструкции определяйте индивидуально с учетом характеристик почвы и особенностей климата в месте строительства.

Установку мачты выполняйте не ранее полного застывания основания, т.е. примерно через 1,5-2 недели. Вместо фундамента вы можете использовать растяжки. Это еще более простой вариант установки мачты. Выройте небольшой котлован глубиной примерно 50-60 см, установите в него мачту ветрогенератора и надежно закрепите конструкцию с помощью обыкновенных растяжек.

Третий этап. Изготовьте лопасти. В домашних условиях для этого прекрасно подойдет металлическая бочка

Вам нужно разделить емкость на одинаковые части в количестве равном числу выбранных лопастей.Предварительно нанесите отметины, важно, чтобы лопасти имели строго одинаковый размер.Вырежьте лопасти будущего ветрогенератора. В этом вам поможет болгарка. При отсутствии болгарки можно обойтись ножницами для резки металла

При отсутствии болгарки можно обойтись ножницами для резки металла.

Четвертый этап. Зафиксируйте заготовку на генераторе с помощью болтов, а затем отогните лопасти. От того, насколько сильно будут отогнуты лопасти, зависят многие параметры работы ветрогенератора. Какие-то конкретные рекомендации в этом плане дать нельзя. Определить подходящий угол вы сможете только опытным путем.

Пятый этап. Подключите к генератору электропровода и соедините элементы системы в цепь. Зафиксируйте генератор на мачте ветряка, после чего подключите провода к мачте и включите в цепь генератор и аккумулятор. Дайте нагрузку при помощи проводов. На этом ветрогенератор готов. Можете подключать его к системе водяного отопления посредством все тех же накопительных емкостей.

При желании вы можете собрать и установить несколько ветряков, если одного устройства недостаточно для полноценного обеспечения дома теплом.

Таким образом, использование альтернативной энергии – это очень перспективное направление, однозначно заслуживающее внимания. Теперь и вы можете почувствовать себя частью современного мира и существенно сэкономить на обогреве, собрав простую ветряную или солнечную установку. Следуйте инструкции, и все получится.

Когда может возникнуть необходимость в альтернативном отоплении

• Участок, на котором расположен дом, не подключен к газовой магистрали.
• Газ поставляется с перебоями.
• Владелец дома хочет сэкономить на отоплении.
• Подключение к газовой магистрали невозможно ввиду высокой стоимости.

Отопление дома альтернативными источниками условно можно разделить на два вида:

• Оборудование, которое работает в дополнение к газовому котлу. Оно не способно полноценно обеспечить жилище теплом, поэтому используется для поддержки работы котла в пиковые нагрузки.
• Оборудование, которое заменяет газовый котел. Вырабатывает достаточную отопительную мощность для обогрева здания.

Отказ от газа, дров и угля

От традиционных источников тепла, многие годы используемых для отопления, можно отказаться. Как это ни удивительно, но вполне реально. Многие ярые противники утверждают о невозможности заменить природные ресурсы экологически чистыми аналогами. Альтернативой становится энергия солнца, сила ветра, тепло, скрытое в недрах земли, отходы производства и жизнедеятельности человека. Такие варианты актуальны в современном мире, учитывая общую загрязненность окружающей среды.

Альтернативные источники способны обеспечить загородный дом электричеством и тепловой энергией

Еще одно существенное преимущество – ощутимая экономия при использовании экологических источников самопроизвольно возобновляемой энергии. На первый взгляд кажется, что это неоправданно дорого и вряд ли окупится. Детальнее разобравшись с особенностями каждого способа, можно увидеть, что эко проект окупается через 4-7 лет, а далее остаются лишь текущие расходы на поддержание используемых механизмов в рабочем состоянии.

Возможность полноценной замены привычного топлива альтернативным доказана не одним реальным примером. Домовладельцы в разных странах мира прибегают к экологическим вариантам отопления. У нас – лишь единицы решаются кардинально сменить привычное топливо, дорожающее с каждым годом.

Основная проблема экотоплива – значительные капиталовложения на начальном этапе. Ведь сначала нужно детально просчитать количество необходимой энергии для определенного дома или коттеджа. Затем выяснить, какой тип эко ресурсов наиболее выгодный в конкретной местности. Далее, предстоит составить план расположения оборудования, генерирующего энергию, купить все необходимое и установить.

Если всеми этими вопросами будут заниматься соответствующие специалисты, то конечная стоимость эко отопления будет очень высокой. Чтобы сэкономить, можно попытаться обойтись своими силами. Для этого предстоит с головой погрузиться в тему альтернативных источников энергии, чтобы отказаться от привлечения посторонней помощи. В этом случае стоимость проекта окажется в разы дешевле.

Именно второй вариант выбирают многие хозяева частных домов. Их практика доказывает, что стать энергонезависимыми вполне реально. Можно полностью или частично заменить традиционное топливо – все зависит от размеров домовладения, финансовых возможностей на начальном этапе, выбранного варианта отопления.

Альтернатива природному газу

Сжиженный газ в баллонах

Теперь рассмотрим возможные альтернативы природного газа, начиная с сжиженного газа в баллонах. Многие владельцы частных домов полагают, что такая замена вполне логичная, ведь и там и там газ, на самом же деле это два разных вещества, отличающихся по составу, свойствам и цене. Основа природного газа – метан, а основа сжиженного газа – смесь пропана и бутана. Стоит отметить характерную особенность баллонного газа: в зависимости от времени года его цена может расти или падать. Учитывая его среднюю цену, а также калорийность, стоимость отопления с его использованием окажется в 4-5 раз выше, чем отопление природным газом.

Отопление дома соляркой

Следующий вид топлива – солярка. В зависимости от марки и состава солярки ее удельная теплота сгорания может отличаться, в среднем она составляет 8650 ккал/л, путем несложных расчетов можно определить, сколько ее нужно для получения 1 Гкал. Цены на солярку довольно высокие в сравнение с природным газом, и при этом постоянно растут, кроме того, КПД отопительного оборудования, работающего на дизельном топливе, недостаточно высокий – менее 90%. В результате обогрев дома с использованием солярки оказывается дороже, чем при использовании магистрального газа, приблизительно в 7 раз.

Твердое топливо для отопления частного дома

Отопление с использованием твердого топлива – угля или торфа – на первый взгляд кажется очень экономичным, ведь цены на такое топливо сравнительно невысокие и стабильные, а КПД оборудования, работающего на нем, в современных моделях достигает более 80%. Для отопления частного дома можно выбрать недорогие марки угля – ДКО, ДПК или бурый уголь – это поможет сэкономить немало средств. Удельная теплота сгорания угля зависит от его фракции и находится в пределах 5300-5800 ккал/кг. При проведении расчетов, получается, что расход на приобретение угля превышает расход на оплату природного газа в 2-2,5 раза. Более дорогим удовольствием является использование торфа с удельной теплотой сгорания 4000 ккал/кг, но все же и это сравнительно неплохой показатель.

Отопление паллетами

Сравнительно новый и еще не очень популярный тип топлива – пеллеты – гранулы из отходов при обработке древесины. Одним из их преимуществ является экологичность, что способствовало их широкому распространению на западе. Среди других несомненных плюсов также стоит отметить низкую влажность (не более 10%) и возможность использования в котлах, где предусмотрена автоматическая загрузка топлива. Удельная теплота сгорания пеллетов составляет 4200 ккал/кг. Отопление дома с их помощью обойдется приблизительно в 3 раза дороже, чем газовое отопление.

Электроотопление

Самым легким (но не самым дешевым) в плане эксплуатации считается электрическое отопление, конечно, если к участку подведено электричество. Такой способ теплообеспечения дороже газового приблизительно в 4 раза.

Отопление дома с использованием теплового насоса

Среди последних разработок отопительных систем нельзя не отметить систему, в основе которой тепловой насос. Этот способ добычи тепла находит все больше приверженцев в странах, где основным преимуществом является экологичность, поскольку никаких вредных отходов при этом не образуется. Принцип работы такой системы заключается в циркуляции хладагента по трубам, что напоминает работу холодильных камер. Трубы прокладываются под землей или по дну водоема на значительной глубине ниже глубины промерзания. Хладагент, испаряясь при низких температурах, поднимается по трубам в помещения, где конденсируется, отдавая тепло. Его циркуляцию обеспечивает компрессор, работающий от электричества, так что в какой-то степени этот вид отопления тоже можно считать электрическим, правда потребление электроэнергии значительно сокращается. Стоимость 1 Гкал тепловой энергии всего в 1,5 раза дороже, чем при отоплении газом.

1 Обогрев дачи – чем заменить привычные источники тепла

Попробуем обобщить, что же подразумевается под альтернативным отоплением. Чаще всего под этим термином понимают не тёплые полы, в любой их разновидности, будь то водяные или электрические, поскольку они чаще всего подключаются к централизованному отоплению или электросети. В нашем случае ключевым является слово «альтернатива», причём любым традиционным источникам энергии, будь то газ, электричество или поступающая в трубы из городской магистрали горячая вода. Поэтому будем рассматривать те способы, которые позволяют обогревать дом в полной автономии от поставщиков услуг.

Попадает ли в сектор нашего интереса бойлер? Только в том случае, если он подключен к собственной скважине, и для нагрева котла используется биогаз либо электроэнергия, получаемая от возобновляемых источников. В качестве таковых обычно подразумевают солнечную и ветровую энергию, биогаз, а также геотермальное тепло. И только во вторую очередь это экономичные системы отопления для выработки непосредственно тепла, такие, как инфракрасные панели, тёплые полы, подключаемые к тем самым возобновляемым источникам.

Система теплового насоса

Работа теплового насоса основана на сборе теплоты от сторонних (геотермальных) низкотемпературных источников:

1. Грунт;
2. Вода – водоем или подземный слой;
3. Воздух.

Работа устройства реализуется через способность хладагента кипеть при низкой температуре. Наружная сеть сбора тепла наполнена теплоносителем (обычно незамерзающим). Теплоноситель циркулирует и доставляет тепло в испаритель. От нагрева на 5 – 7С хладагент закипает и его пары покидают теплообменный аппарат.

Затем они сжимаются компрессором (при этом приобретают большее давление и температуру) и подаются в конденсатор, где отдают тепло воде системы отопления. После конденсатора сжиженный хладагент проходит через дроссельный клапан. Там он резко расширяется и со сниженным давлением, охлажденный, вновь поступает в испаритель.

Наружные сети сбора тепла монтируются из полимерных трубопроводов.

Они забирают тепло от доступных источников на земельном участке. В случае сооружения сети в почве контуры заглубляют на глубину ниже точки промерзания для соответствующего региона (справочные данные).

Также сети монтируют в сопредельные водоемы или бурят скважины для доступа к грунтовым водам.

Глубина скважин варьируется от 30 до 150 метров, стоимость работ по их строительству довольно высока.

Использование теплоты воздуха реализуется чаще всего в самых южных регионах, где наружная температура редко достигает отрицательных значений.

Схема работы теплового насоса является энергозависимой – работа компрессора обеспечивается электрическим приводом. При затратах 1 кВт электроэнергии получают от 4,5 до 5,5 кВт теплоты. Температура теплоносителя, произведенного тепловым насосом, наиболее приемлема для работы низкотемпературных комплексов отопления – теплых полов, теплых стен, медных конвекторов.

Начальные вложения для всех систем альтернативного отопления имеют солидные значения. Самостоятельное изготовление и монтаж энергопроизводящих альтернативных установок имеет свои сложности. Внедрение систем отопления на базе альтернативного источника энергии доступно пока немногим из-за высокой стоимости оборудования.

Но техника развивается и совершенствуется, запасы углеводородов неумолимо истощаются, все виды топлива дорожают. Такие тенденции дают новые перспективы развития комплексам альтернативного отопления, что наиболее актуально для владельцев частных домов и дач.

(Просмотров 257 , 1 сегодня)

Рекомендуем прочитать:

Вакуумные радиаторы отопления

Радиаторы

Проектирование водяного теплого пола

Комбинированное отопление

Виды канализационных труб

Канализация

Современные технологии отопления

Варианты отопления частного дома:

• Система получения тепла в традиционном варианте. Источник тепла – котел. Тепловая энергия распределяется теплоносителем (вода, воздух). Улучшить можно посредством увеличения теплоотдачи котла.
• Энергосберегающее оборудование, которое применяется в новых технологиях отопления. Для обогрева жилья энергоносителем выступает электричество (гелиосистема, разные типы электрического обогрева и солнечные коллекторы).

Новые технологии в отоплении должны помощь в решении вопросов:

• Уменьшение затрат;
• Бережное отношение к природным ресурсам.

Теплый пол

Инфракрасный пол (ИК) – современная технология обогрева. Основным материалом выступает необычная пленка. Положительные качества – гибкость, повышенная прочность, влагостойкость, огнеустойчивость. Укладывать можно под любой напольный материал. Излучение ИК пола хорошо влияет на самочувствие, идентично действию солнечных лучей на организм человека. Денежные расходы на укладку ИК пола меньше на 30-40% чем при затратах на установку полов с электрическими элементами подогрева. Экономия электроэнергии при использовании пленочного пола 15-20%. Пульт управления регулирует температуру в каждой комнате. Нет шума, запаха, пыли.

При водяном способе подачи тепла в стяжку пола ложится металлопластиковая труба. Температура нагрева ограничивается 40 градусами.

Водяные солнечные коллекторы

Инновационная отопительная технология применяется в местах с большой солнечной активностью. Водяные солнечные коллекторы располагают на открытых для солнца местах. Обычно это крыша здания. От солнечных лучей вода нагревается и направляется внутрь дома.

Отрицательным моментом является невозможность использования коллектора в ночное время. Нет смысла применять в районах северного направления. Большим плюсом использования этого принципа получения тепла будет общедоступность энергии солнца. Не приносит вреда природе. Не занимает полезную площадь во дворе дома.

Гелиосистемы

Применяются тепловые насосы. При общем расходе электроэнергии в 3-5 кВт насосы перекачивают от природных источников в 5-10 раз больше энергии. Источником выступают природные ресурсы. Полученная тепловая энергия поступает в теплоноситель при помощи тепловых насосов.

Инфракрасное отопление

Инфракрасные обогреватели нашли применение в виде основного и дополнительного отопления в любом помещении. При низком потреблении электроэнергии получаем большую теплоотдачу. Воздух в помещении не пересушивается.

Установка легко крепится, не нужны дополнительные разрешения на этот вид обогрева. Секрет экономии – в том, что тепло накапливается в предметах и стенах. Применяют потолочные и настенные системы. У них большой срок службы, более 20 лет.

Плинтусная технология отопления

Схема работы плинтусной технологии обогрева помещения напоминает работу ИК-нагревателей. Нагревается стена. Потом она начинает отдавать тепло. Инфракрасное тепло отлично переносится человеком. Стены не будут подвержены грибку и плесени, поскольку всегда будут сухими.

Легко устанавливается. Регулируется подача тепла в каждой комнате. Летом можно систему использовать для охлаждения стен. Принцип действия, как и при обогреве.

Воздушная система отопления

Отопительная система построена по принципу терморегуляции. Горячий или холодный воздух подается непосредственно в помещение. Основной элемент – печь с газовой горелкой. Сгораемый газ отдает тепло в теплообменник. Оттуда нагретый воздух поступает в помещение. Не требует водопроводных труб, радиаторов. Решает три вопроса – отопление помещения, вентиляция.

Преимущество в том, что отопление можно запустить в работу постепенно. При этом действующее отопление не пострадает.

Теплоаккумуляторы

Теплоноситель нагревается ночью в целях экономии денежных расходов на электроэнергию. Теплоизолированный бак, емкость больших размеров представляет собой аккумулятор. Ночью он нагревается, днём идет отдача тепловой энергии для отопления.

Использование компьютерных модулей и выделяемого ими тепла

Для запуска системы подачи тепла необходимо подключение интернета и электричества. Принцип работы: используется тепло, которое выделяет процессор при работе.

Применяют компактные и недорогие ASIC-чипы. Собирают в одно устройство несколько сотен чипов. По себестоимости эта установка выходит, как обычный компьютер.

Разновидности альтернативного обогрева жилья

Первым делом необходимо четко очертить круг источников тепловой энергии, подпадающих под понятие «альтернативные». Информация по этому поводу на просторах интернета весьма противоречивая. Одни ресурсы причисляют к альтернативному отоплению инфракрасный обогрев и прочие электронагреватели, другие прибавляют туда теплые полы и так далее.

Определить альтернативные источники отопления достаточно просто. Если говорить понятным языком, то их главный признак – неисчерпаемость (иначе – возобновляемость). То есть, пополняются они самостоятельно вследствие различных природных процессов. Значит, к таковым вовсе не относится электроэнергия и горючие ископаемые углеводороды. Возобновляемую энергию можно получать от:

• всех видов биомассы, произрастающих на планете;
• движения воздуха (ветра);
• течения воды;
• излучения Солнца;
• извлекать из земли, воды и воздуха в виде теплоты.

Перечисленные источники могут поставлять нам тепло разными путями. Биомассу для этого надо сжечь или переработать в биогаз, а движение воды и ветра поможет сгенерировать электроэнергию, которую нагреватели преобразуют в тепло. Из солнечного излучения можно получить как электричество, так и тепло. Кроме того, окружающая среда сама по себе содержит тепло, его нужно лишь уметь извлекать. Теперь рассмотрим все альтернативные виды отопления подробнее.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА ЛУЧШЕ ЧЕМ ГАЗ

Электрические котлы как альтернативное отопление частного дома – наиболее простой выход в поисках недорогих способов отопления помещений. Подобрать электрический котел, несложно, достаточно заглянуть в соответствующие каталоги, с помощью специалистов выполнить расчеты необходимой мощности оборудования, соответствующей объемам помещений.

Важно: перед установкой электрического котла проверьте сопротивление изоляции электропроводки и ее соответствие мощности нового оборудования. Во избежание скачков напряжения понадобится стабилизатор напряжения

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ на НАШ youtube канал Эконет.ру, что позволяет смотреть онлайн, скачать с ютуб бесплатно видео об оздоровлении, омоложении человека. Любовь к окружающим и к себе, как чувство высоких вибраций — важный фактор оздоровления — econet.ru.

Ставьте ЛАЙКИ, делитесь с ДРУЗЬЯМИ!

Для установки электрических котлов не требуется отдельное помещение – даже самые мощные из них имеют небольшие габариты. Нет необходимости и в мощных вытяжках и дымоходах – такое альтернативное отопление дома полностью соответствует экологическим требованиям. Альтернативное отопление — это современный подход к энергии. опубликовано econet.ru

Использование ветряков

Здесь уместнее говорить не про альтернативное отопление дома в целом, а про альтернативный источник энергии для отопления. Ветряные электрогенераторы уже получили довольно широкое распространение и не нуждаются в дополнительном представлении, всё происходит предельно просто.

На опору устанавливают динамо, снабжённое специальной насадкой, приводящей его в движение. Насадка имеет несколько лопастей, от размера и количества которых зависит чувствительность ветряка. Вращаясь на оси подобно флюгеру, вслед за ветром, и преобразуя кинетическую энергию в электрическую – они вырабатывают напряжение. Затем энергия поступает в аккумуляторы, для дальнейшего применения в бытовых целях.

Она может служить кроме прочего для работы электрического отопительного котла, обеспечивая отопление в доме. Это уже реальная альтернатива отоплению в частном доме. Использование энергии ветра известно уже более нескольких веков, здесь нет ничего революционного – этот метод давно известен и проверен, в его надёжности можно не сомневаться, однако это не единственный реально работающий способ альтернативного отопления дома.

История возникновения

Вихревой тепловой генератор является перспективной и инновационной разработкой. Однако, технология не является новой, так как ей уже почти 100 лет. Еще тогда ученые задумались, как применять явление кавитации.

Газообразная среда попадая в трубу Ранка делиться на горячий и холодный воздух

Первая «вихревая труба» была изготовлена и запатентована французским инженером Джозефом Ранком в 1934 году. Ранк первый заметил, что температура на входе в циклон отличается от температуры воздушной струи на выходе. На начальных этапах стендовых испытаний, вихревую трубу проверяли не на эффективность нагрева, а наоборот на эффективность охлаждения воздушной струи.

Принцип работы вихревой трубы достаточно прост

Подобная технология получила новую ветку развития в 60-х годах 20 века. Именно в этот период советские ученые нашли способ, как улучшить трубу Ранка, запустив по трубам вместо воздуха жидкость. В сравнении с воздухом температура жидкости меняется более интенсивно. Опытным путем было установлено, что жидкая среда, которая протекает через трубу Ранка аномально быстро разогревается с коэффициентом преобразования энергии в 100%.

В тот период не было никакой необходимости в дешевых источниках тепловой энергии. Поэтому технология не нашла никакого применения. Первые кавитационные установки, предназначенные для нагрева жидкой среды, появились только в середине 90-х годов двадцатого века.

В вихревом генераторе вода циркулирует в замкнутом контуре

Энергетические кризисы привели к тому, что интерес к альтернативным источникам электроэнергии значительно вырос. На сегодняшний день практически каждый может купить установку необходимой мощности и использовать ее в большинстве отопительных систем.

Система тепловых насосов — хороший вариант

Рассматривая альтернативные виды отопления частного дома, стоит обязательно остановиться на тепловых насосах, использующих энергию природных источников тепла, в том числе, подземных и наземных вод, грунта, воздуха. В зависимости от того, какие альтернативные источники тепла используются, различаются тепловые насосы:

• вода-вода (отбор тепловой энергии происходит из заглубленной скважины);
• грунт-вода (тепло поступает посредством грунтового зонда);
• вода-воздух, воздух-воздух, с использованием конвекторов в качестве отопительных приборов.

Конструктивно тепловой насос состоит из следующих компонентов:

• конденсатора;
• испарителя;
• компрессора, работающего от электросети;
• системы трубопроводов:
• терморегулятора для управления системой;
• хладагента (газа фреона, способного нагреваться до высоких температур под воздействием давления сжатия).

Фреон, попадая в испаритель через капиллярное отверстие, испаряется в результате резкого падения давления. Стенки испарителя, нагретые за счет геотермальных вод, отдают тепло хладагенту. Компрессор, всасывая и сжимая хладагент, способствует его нагреву до температуры до 85-125о С, после чего выталкивает его в конденсатор, отдавая тепло через конденсатор в отопительный контур. Остывший хладагент вновь превращается в жидкость. Процесс повторяется до тех пор, пока помещение не прогреется до установленной температуры. Получив сигнал, терморегулятор останавливает работу теплонасоса и вновь включает его, когда температура в доме опускается до соответствующей отметки.

Если вам удалось обеспечить электричество в частном доме своими руками (или с привлечением мастера) – установка теплового насоса поможет сократить расходы на теплоснабжение в сравнении газовым отоплением.

К достоинствам тепловых насосов относятся:

Схема подогрева воды с помощью теплового насоса

• экономичность;
• безопасность;
• экологичность;
• способность работы в любых климатических и природных условиях.

Гелиоустановки

Энергия Солнца является практически неисчерпаемым ресурсом. На использовании солнечного излучения основан принцип работы гелиоустановок.

Солнечные панели поглощают энергию излучения и преобразуют ее в другие типы — электрическую или тепловую. Преобразование в электрический ток происходит посредством фотоэлектрических элементов. Другой тип батарей – коллекторы – нагревает циркулирующий через них теплоноситель.

В случае производства электричества к системе подключаются аккумуляторы, в которых концентрируется неиспользованное количество энергии. При непосредственном нагреве теплоносителя в систему интегрируют теплоаккумулятор.

Практика показала, что полноценное замещение традиционного топлива для нужд отопления возможно в южных широтах нашей страны – южнее 50 северной широты. Расположенные севернее регионы характеризуются более частыми явлениями облачности, при этом производительность систем солнечного отопления значительно снижается.

При этом гелиоустановки все равно можно использовать в качестве дополнительного источника энергии. Снижение производительности позволяет переключить систему на покрытие нужд горячего водоснабжения.

Солнечные батареи

Альтернативное электричество от солнца в частном домостроении используется редко. Все дело в дороговизне солнечных элементов, которые устанавливаются в батареях. Отсюда и высокая стоимость всей установки. Хотя необходимо отметить, что это перспективное направление, от которого нельзя отказываться. Ведь ежегодно на один квадратный метр поверхности земли падает 1000 кВт энергии. Представляете, сколько человечество теряет. Если сравнить с другими видами топлива, то это 100 м³ газа или 100 литров солярки.

Конечно, таким способом получить электрический ток еще дорого. А вот нагреть так воду – это очень дешево. Вот почему солнечные коллекторы сегодня так востребованы у жителей загородных поселков.