Alternatieve huisverwarming
Water kachelsAlternatieve verwarming moet worden begrepen als systemen die gratis natuurlijke hulpbronnen gebruiken voor hun werk. Een van de meest populaire opties dergelijke systemen installaties die met het gebruik van zonne- en windenergie kan onderscheiden. Op een dergelijke verwarmingsinrichting, ceteris paribus moeten besteden minder geld dan voor de bouw van een conventioneel verwarmingssysteem communicatie, maar in termen van de kosten van alternatieve verwarming operatie is in de duidelijke leider.
Alternatieve huisverwarming
Inhoud van de stapsgewijze instructies:
Gebruik van windkracht
In het midden van de vorige eeuw leerden mensen de windenergie te gebruiken om elektriciteit te krijgen. De kern van de systemen in kwestie zijn windgenerators Een typische windmolen bestaat uit meerdere bladen en is rechtstreeks of via een verloopstuk op de generator aangesloten.
Er zijn roterende, snelle en langzame modellen van windgenerators.
- Low-speed windmolens zijn uitgerust met een groot aantal bladen, maken praktisch geen geluid tijdens bedrijf, maar zijn relatief inefficiënt.
- Het ontwerp van een high-speed windgenerator omvat meestal 3-4 bladen. Een dergelijke installatie is ontworpen voor windsnelheden van 10-15 m / s. Vlootmolens zijn nogal luidruchtig, maar ze hebben een hoge efficiëntiecoëfficiënt, waarvoor ze het meest wijdverspreid zijn in de wereld.
- De roterende windmolen lijkt op een soort vat. De bladen worden verticaal geïnstalleerd. Het voordeel van deze windgenerator is het ontbreken van oriëntatie richting de wind Roterende modellen onderscheiden zich door het laagste geluidsniveau en tegelijkertijd de meest bescheiden efficiëntie. Het verwarmen van een privéhuis met een roterende windmolen is uiterst problematisch.
Verwarmen met zonne-energie
Verwarmen met zonne-energie
Het is de zon die vandaag wordt beschouwd als de meest veelbelovende bron van alternatieve energie. Gemiddeld geeft het jaar dat het dichtst bij onze planeet staat, de ster 30-35 duizend meer warmte dan de gehele bevolking van de aarde.
Wereldwetenschappers zijn continu bezig met het verbeteren van de efficiëntie van verschillende zonne-energiecentrales en foto-elektrische converters.
Thuis genoemde plaatsingshuls kan worden geassembleerd en gebruikt voor het verwarmen van water, d.w.z. bouw van het verwarmen van water op alternatieve energie is heel reëel. Echter proizvoditelnos worden geïmproviseerd planten zelden bereikt zelfs 50% van de volledige proizvoditelnos vijf fabriekshallen izgotovleniya.Poetomu beter om kant en klare zonnepanelen en alle gerelateerde elementen te kopen, en hebben ze de assemblage en installatie van hun eigen handen uit te voeren.
Zonnecollector op het dak
Wat opmerkelijk is, industriële units laten je warm water ontvangen, zelfs bij ijzelachtig weer. Het is alleen nodig dat de zon scheen.
Er zijn zonne- en indirecte zonnesystemen.
- Als een voorbeeld van objecten die werken met directe verwarming, kunnen kassen en waterketels die op straat zijn geïnstalleerd, worden genoemd. Zelfs een glazen veranda is een soort van zonnesysteem met directe verwarming. De situatie wordt echter overschaduwd door het feit dat warmte irrationeel wordt besteed.
- Indirecte verwarming stelt de gebruiker in staat om het apparaat te installeren om zonne-energie te ontvangen waar het het handigst is, bijvoorbeeld op het dak. De koelvloeistoffuncties in dergelijke systemen voeren gewoonlijk speciale niet-bevriezende vloeistoffen uit. Warmte wordt overgedragen uit wateropslagtanks, warm water wordt opgenomen in de huishoudelijke behoeften van de gebruiker, de plaats ervan wordt ingenomen door koude vloeistof en de cyclus wordt herhaald.
Ook worden zonne-energiecentrales geclassificeerd in vlak en buisvormig.
- Het eerste type ziet eruit als een doos met een spiraalvormig verwarmingselement, meestal gemaakt van koper. Aan drie zijden is een dergelijke spiraal geïsoleerd, vanaf de solarzijde is deze bedekt met glas. Vlakke installaties zijn eenvoudig samen te stellen met hun eigen handen. Dit is een budgettaire en gemakkelijk te gebruiken optie, maar de efficiëntie van platte installaties laat veel te wensen over. De koelmiddelfuncties in het beschouwde systeem voeren gewoonlijk een niet-bevriezende vloeistof uit en water kan ook worden gebruikt.
- Buisvormige blokken worden samengesteld uit verschillende buizen tot een hoogte van 400 cm. De buizen worden parallel aan elkaar geplaatst. Het systeem kan uit elk noodzakelijk aantal buizen bestaan. De koelmiddelfunctie in een dergelijk systeem wordt uitgevoerd door een speciale vloeistof met een laag kookpunt, waardoor het mogelijk is om de efficiëntie van de eenheid aanzienlijk te verhogen. In vergelijking met vlakke thermische zonnesystemen zijn buisvormige ongeveer 30-40% efficiënter.
Verhoog de efficiëntie van de installatie in kwestie door een speciale pomp, warmtewisselaars en thermisch geïsoleerde leidingen in het systeem op te nemen. Het paneel wordt op een helling geïnstalleerd, meestal 30 graden.
Buisplanten zijn uitstekend geschikt voor het verwarmen van water en kunnen een actieve rol spelen bij het verwarmen van het huis.
Installatie voor thuisverwarming op zonne-energie
In het hart van de zonneverwarming van het huis zal een elementaire verzamelaar zijn, die met de hand kan worden geassembleerd met geïmproviseerde middelen.
- Meestal gebruiken volksmensen voor dit doel spoelen zoals die te vinden zijn op de achterwanden van koelkasten. Daarom moet u eerst de spoel voorbereiden.
- Ook tijdens het werk heeft u een bepaald aantal houten rekken nodig. Je zult ze gebruiken om het raamwerk te bouwen.
De eerste stap. Verwijder de spoel uit de koelkast en spoel hem grondig af met schoon water. Het is belangrijk om alle oude freon uit de spoel te verwijderen.
Verwijder de spoel uit de koelkast
De tweede stap. Monteer het frame van de houten latten. Afmetingen van het frame moeten afzonderlijk worden geselecteerd op basis van de afmetingen van de spoel. Het is noodzakelijk dat de slang zich moeiteloos tussen de lamellen kan bevinden.
De derde stap. Pas de markup toe. Bevestig de spoel aan het frame van het rack en markeer waar de pijpen zullen aflopen.
De vierde stap. Breng het onderste skelet рейку tot stand. Tussen het voltooide frame en het tapijt moet je een stuk folie leggen.
Tussen het voltooide frame en het tapijt moet je een stuk folie leggen
Vijfde stap. Verhoog de stijfheid van het systeem. Vul hiervoor de latten op de achterwand van de structuur.
De zesde stap. Lijm de opening tussen de folie en de basis van de installatie met plakband. Door deze afdichting kan er geen koude buitenlucht in het systeem komen.
Zevende stap. Installeer de leidingen van de voering. Voor het aansluiten van water zijn eenvoudige kunststof waterleidingen perfect.
Installeer de leidingen
Hoe maak je een zonneboiler uit een koelkast
Achtste stap. Dicht de verbindingen van de spoel en kunststofbuizen af met hetzelfde plakband.
Zelfgemaakte zonnecollector
De negende stap. Bevestig tenslotte de spoel aan het lichaam. Voor de bevestiging kunt u klemmen uit de oude koelkast gebruiken. Bovendien moet het product worden bevestigd met schroeven.
De tiende stap. Bedek het systeem met glas en lijm met plakband rondom de omtrek.
Bij dit werk aan de montage kan de zonnecollector als voltooid worden beschouwd. Rest alleen nog om de steunen zo te bevestigen dat de zonnestralen in een rechte hoek op het vlak van de collector vallen. Bovendien moeten er aan de onderkant van het frame verschillende schroeven worden bevestigd. Ze laten het glas niet weg als het wordt verwarmd.
De zelfgemaakte collector is verbonden met een opslagtank met water. De capaciteit is verbonden met waterleidingen en / of verwarmingsbuizen. Om de efficiëntie van het systeem te verhogen, is uitgerust met een pomp.
Windgeneratorsamenstelling en verbinding
De tweede meest populaire bron van alternatieve energie is wind. Zelfgemaakte windgeneratoren maken het mogelijk om het huis van warmte te voorzien met minimale kosten.
De eerste fase. Kies het type constructie en zijn capaciteit. Beginners worden aangemoedigd om te kiezen voor de populairste verticale windgenerators. Vermogen is individueel geselecteerd. Vergroot het vermogen van de windgenerator door de waaier groter te maken en extra bladen toe te voegen.
Onthoud echter dat hoe krachtiger het apparaat, hoe moeilijker het in evenwicht zal worden gebracht. De optimale optie voor zelfproductie is een windmolen met een waaierdiameter van ongeveer 2 m en 4-6 bladen.
De tweede fase. Maak een basis voor de windturbine. Een elementaire driepuntsbasis is voldoende. De diepte en het oppervlak van de structuur moeten individueel worden bepaald, rekening houdend met de kenmerken van de bodem en het klimaat op de bouwplaats.
Installatie van de mast moet niet eerder worden uitgevoerd dan het volledig uitharden van de basis, d.w.z. ongeveer in 1,5-2 weken. In plaats van een foundation kunt u striae gebruiken. Dit is een nog eenvoudigere versie van de mastinstallatie. Graaf een kleine put met een diepte van ongeveer 50-60 cm, installeer de mast van de windgenerator erin en maak de structuur stevig vast met behulp van gewone striemen.
De derde fase. Fabriceer schoepen. Thuis, voor die perfecte metalen vat. U moet de capaciteit aan dezelfde kant in een hoeveelheid die gelijk is aan het aantal geselecteerde lopastey.Predvaritelno toepassing markeringen te delen, is het belangrijk dat de messen waren volledig identiek razmer.Vyrezhte toekomst wind turbine blades. Dit zal helpen Bulgaars. Indien geen slijpmachine kan vervallen schaar voor metaal.
De vierde fase. Bevestig het werkstuk op de generator met bouten en buig vervolgens de messen. Op hoeveel de bladen zullen worden gebogen, veel parameters van de werking van de windturbine zijn afhankelijk. Eventuele specifieke aanbevelingen in dit verband kunnen niet worden gegeven. Je kunt de juiste hoek alleen door ervaring bepalen.
De vijfde fase. Maak verbinding met de elektrische generator en sluit de systeemcomponenten aan op het circuit. Bevestig de generator aan de mast van de windmolen, sluit vervolgens de draden aan op de mast en sluit de generator en de batterij aan op het circuit. Laad met draden. Deze windgenerator is klaar. U kunt het aansluiten op het systeem van waterverwarming met behulp van dezelfde opslagtanks.
Als u wilt, kunt u meerdere windmolens samenstellen en installeren, als een apparaat niet volstaat om een vol huis van warmte te voorzien.
Dus, het gebruik van alternatieve energie - dit is een veelbelovende richting, duidelijk de aandacht waard. Nu kunt u uzelf een deel van de moderne wereld voelen en veel besparen op verwarming door een eenvoudige wind- of zonne-installatie samen te stellen. Volg de instructies en alles zal blijken.
Alternatieve waterverwarming
Eurosmodel - alleen de beste runen van runet! Hoe het zelf te doen, masterclasses, foto's, tekeningen, instructies, boeken, video's.
- hoofd-
- Catalogus van zelfgemaakte items
- Alternatieve energie
- Ultra-economische boiler met eigen handen
Ultra-economische boiler met eigen handen
Elektriciteitsprijzen zijn geen klein deel van het gezinsbudget, vooral als u het water vaak in grote hoeveelheden uit het netwerk wilt opwarmen. Algemeen beeld van het apparaat op de foto.
Het onderstaande diagram van de waterverwarmer maakt het mogelijk om het elektriciteitsverbruik aanzienlijk te verminderen. Oordeel zelf terwijl u slechts 150 Watt verbruikt van het netwerk, het apparaat verwarmt het water en een verwarming met een capaciteit van 1,5 - 2 kilowatt! Het geheim van deze efficiëntie ligt in het gebruik van reactieve stroom.
Hoe maak je zelf een inductiewaterverwarmer
Hier leert u:
Het modernste en meest economische apparaat voor het verwarmen van water is een inductiewaterverwarmer. In tegenstelling tot analogen, is het volledig ecologisch, droogt of verbrandt het geen lucht, voldoet het aan de moderne veiligheidseisen. Het kan zowel als waterverwarmingstoestel als als ketel voor ruimteverwarming worden gebruikt. Het apparaat wordt meestal in de winkel gekocht, we bieden een alternatief - zelfproductie. In het laatste geval heeft het apparaat misschien niet zo'n aantrekkelijk uiterlijk, maar het zal veel goedkoper zijn.
Voors en tegens van inductieapparatuur voor waterverwarming
Het apparaat heeft een vrij eenvoudig ontwerp en vereist geen speciale documenten die het gebruik en de installatie toestaan. De inductiewaterverwarmer heeft een hoge mate van efficiëntie en optimale betrouwbaarheid voor de gebruiker. Wanneer u het als een verwarmingsketel gebruikt, kunt u de pomp zelfs niet installeren, omdat er water door de leidingen stroomt als gevolg van convectie (bij verhitting verandert de vloeistof praktisch in stoom).
Het apparaat heeft ook verschillende voordelen, die het onderscheidt van andere typen waterverwarmers. Dus de inductieverwarmer:
Bij inductieverwarmers wordt het water heet door de buis waardoorheen het stroomt en dit wordt verwarmd door de inductiestroom die door de spoel wordt opgewekt.
- veel goedkoper dan hun tegenhangers, zo'n apparaat kan zonder problemen worden geassembleerd;
- volledig geruisloos (hoewel de spoel trilt tijdens gebruik, maar deze vibratie is niet waarneembaar voor een persoon);
- tijdens bedrijf trilt, waardoor vuil en schuim zich niet aan de muren hechten, daarom hoeft deze niet te worden gereinigd;
- heeft een warmtegenerator die gemakkelijk verzegeld kan worden vanwege het werkingsprincipe: de warmtedrager bevindt zich binnenin het verwarmingselement en de energie wordt door middel van een elektromagnetisch veld naar de kachel overgedragen, er zijn geen contacten nodig; er is dus geen noodzaak voor afdichting van tandvlees, olie-afdichtingen en andere elementen die snel kunnen verslechteren of lekken;
- Er is simpelweg niets te breken in de warmtegenerator, omdat het water wordt verwarmd door een conventionele pijp die niet kan verslechteren of uitbranden, in tegenstelling tot de TEN;
Ondanks het enorme aantal voordelen, heeft de inductiewaterverwarmer een aantal nadelen:
- De eerste en meest pijnlijke voor de eigenaars is de elektriciteitsrekening; het apparaat kan niet economisch worden genoemd, dus je moet een behoorlijke hoeveelheid tijd betalen om het te gebruiken;
- de tweede - het apparaat is erg heet en verwarmt niet alleen zichzelf, maar ook de omringende ruimte, dus het is beter om de romp van de warmtegenerator niet aan te raken tijdens zijn werking;
- de derde - het apparaat heeft een extreem hoog rendement en warmteoverdracht, dus als u het gebruikt, moet u een temperatuursensor installeren, anders kan het systeem ontploffen.
Inductie boiler door eigen handen: circuit
Het apparaat is een transformator met twee wikkelingen: primair en secundair. Het eerste circuit transformeert elektrische energie in wervelstromen, waardoor een inductieveld van directionele actie wordt gecreëerd, dat inductieverwarming garandeert. Op het secundaire circuit wordt de omgezette energie overgedragen naar de warmtedrager (in ons geval is het water).
Naast de transformator zijn de generator en de pomp aanwezig in het apparaat (optioneel).
Eenvoudig inductiewaterverwarmercircuit. Blijkbaar heeft het apparaat een vrij eenvoudig ontwerp en een klein aantal elementen.
Eenheden en details van de warmtegenerator
Het apparaat bevat:
- dynamo, die de frequentie van de stroom verhoogt;
- een inductor die elektriciteit omzet in magnetische energie is een spoel gemaakt van koperdraad;
- verwarmingselement, meestal wordt zijn rol gespeeld door een metalen pijp.
Werkingsprincipe
De inductiewaterverwarmer bestaat uit een generator, een spoel en een kern, de laatste wordt verwarmd door elektromagnetische energie
Het apparaat zet elektrische energie om in elektromagnetische energie. De laatste werkt op zijn beurt op de kern (buis), die opwarmt en warmte aan het water doorgeeft. Transformeert al deze energieën in een inductor bestaande uit een spoel en een kern. De generator wordt gebruikt om de frequentie van de stroom te verhogen, omdat het moeilijk is om een hoge verwarming te bereiken met een standaardfrequentie van 50 Hz.
Flow inductie boiler met eigen handen
Voordat u doorgaat met de installatie, moet u de nodige gegevens opslaan. De beste optie is dus een hoogfrequente omvormer met lassen, een soepel variërende stroomsterkte. Zo'n apparaat zal goedkoper zijn. Een duurdere optie is een driefasige transformator, die de bron is van wisselstroom voor de spoel van de boiler. In dit geval is het de moeite waard om een spoel te gebruiken voor 50-90 slagen en als materiaal om een koperdraad te nemen met een diameter van 3 of meer millimeter.
Als kern is het mogelijk om zowel een metalen als een polymere buis samen met een draad (gebruikt als een verwarmingselement) te gebruiken. In het laatste geval mag de dikte van de wanden niet minder zijn dan 3 mm om veilig bestand te zijn tegen hoge temperaturen.
Voor het monteren van de boiler heeft u nodig: tangen, schroevendraaiers, soldeerbout en lasapparaat als een metalen buis wordt gebruikt.
Installatie van inductiewaterverwarmer
Wind de buis met koperdraad, maak ongeveer 90 slagen.
Er zijn veel opties voor het samenstellen van een apparaat. We raden u aan het apparaat te assembleren volgens het volgende schema:
- Bereid de werkplek, materialen en gereedschappen voor.
- Bevestig een klein stukje polymeerbuis (vergeet niet dat de minimale wanddikte 3 mm moet zijn).
- Knip de uiteinden van de kern af tot 10 cm in de toevoer van de kraaldraden.
- Monteer in de onderste bocht de hoek. Hierna moet de retourverwarming hier worden aangesloten (als de verwarming als boiler wordt gebruikt).
- Leg vastgehakte draad strak om de buis. Je moet minimaal 90 beurten maken.
- Installeer een T-stuk op de bovenste aftakleiding, waardoor warm water zal ontsnappen.
- Monteer het beveiligingscircuit van het apparaat. Het kan zowel van polymeer als van metaal zijn gemaakt.
- Sluit de koperdraad aan op de aansluitklemmen van de waterverwarmer en vul de kern met water.
- Controleer de efficiëntie van de spoel.
Inductieverwarmingsboilers
Het verwarmingscircuit, waar de inductieketel dient als verwarmingsmediumverwarming.
Een dergelijk apparaat heeft zich niet alleen bewezen als een waterverwarmingstoestel, maar ook als een verwarmingsketel. In dit geval echter is de lasmachine in de rol van een generator niet langer geschikt, is het noodzakelijk om een transformator met twee wikkelingen te gebruiken. De laatste transformeert de wervelstromen die optreden op de primaire wikkeling in het elektromagnetische veld, die wordt gecreëerd op het secundaire circuit.
De ketel van de inductiekoker moet zijn uitgerust met twee sproeiers voor warm en koud water. Van onderaf zal er koud water zijn, het moet op het openingsgedeelte van de lijn worden gemonteerd en van boven is het nodig om een pijp te plaatsen die warm water aan het verwarmingssysteem zal leveren. Dientengevolge wordt de watercirculatie op natuurlijke wijze uitgevoerd door convectie zonder een pomp.
Wat u moet weten over beveiliging
Vergeet niet dat we te maken hebben met een bron van verhoogd gevaar - een elektrisch verwarmingsapparaat, dus bij het monteren en gebruiken moet je bepaalde regels volgen:
Zorg ervoor dat u een aparte elektrische leiding gebruikt om de inductieketel aan te sluiten, en zorg ervoor dat deze is uitgerust met een veiligheidsgroep.
- Als de watercirculatie in de ketel op natuurlijke wijze wordt uitgevoerd, moet deze worden uitgerust met een temperatuursensor, zodat deze automatisch uitschakelt wanneer het apparaat oververhit raakt.
- Sluit de zelfgemaakte waterverwarmer niet aan op het stopcontact, het is beter om dit te doen voor een afzonderlijke lijn met een grotere doorsnede van de kabel.
- Alle open delen van de draden moeten geïsoleerd zijn om mensen te beschermen tegen elektrische schokken of brandwonden.
- Zet nooit de spoel aan als de buis niet met water is gevuld. Anders zal de buis smelten en zal het apparaat sluiten of kan het zelfs in brand vliegen.
- Het apparaat moet op een hoogte van 80 cm van de vloer worden gemonteerd, maar tot het plafond ongeveer 30 cm is. Installeer het ook niet in een woonwijk, omdat het elektromagnetische veld een slecht effect heeft op de gezondheid van mensen.
- Vergeet niet om een inductieve inductor te maken.
- Zorg ervoor dat u het apparaat via het apparaat aansluit, in het geval van een ongeluk, dit laatste heeft de stroom van de boiler uitgeschakeld.
- Er moet een veiligheidsklep in het pijpleidingsysteem worden geïnstalleerd, waardoor de druk in het systeem automatisch wordt verlaagd.
conclusie
De inductiewaterverwarmer heeft een hoog rendement, het kan fungeren als een boiler voor het verwarmingssysteem, zelf-assemblage en installatie is ook toegestaan, en het gebruik ervan is niet gereguleerd door de wet van de Russische Federatie. Maar nog voordat je het gebruikt, moet je de voor- en nadelen afwegen. Ondanks het hoge rendement verbruikt het apparaat een grote hoeveelheid energie, wordt het als onveilig beschouwd (met name zelfgemaakt) en heeft het een ernstige invloed op de menselijke gezondheid. Daarom raden we aan om de spoel in een privé huis of in het land te monteren.
Alternatieve bronnen voor verwarming van een landhuis: een overzicht van ecosystemen
Een van de belangrijkste artikelen van de uitgaven van het gezinsbudget is de betaling voor gemeenschappelijke verwarming of de aankoop van brandstof voor het verwarmen van het huis. Elke redelijke eigenaar denkt waarschijnlijk aan echte en effectieve manieren om deze kosten te verlagen. Maar ze kunnen tot een minimum worden beperkt, met behulp van alternatieve energiebronnen. Wat zijn ze en hoe worden ze gebruikt? Mee eens, het is de moeite waard om te weten.
Alles over het regelen van een alternatief huis voor verwarming, zul je leren van het artikel dat we hebben gepresenteerd. Met onze hulp kunt u gemakkelijk de meest geschikte optie voor u bepalen. Een gedetailleerde beschrijving van de werking van de groene-energieschema's zal een gelegenheid bieden om te beslissen welke technologische methode het best wordt gebruikt voor het verkrijgen van warmte.
De auteur van het artikel beschrijft in detail de soorten bronnen van vrije energie, de methoden voor het genereren van warmte voor gebruik in het dagelijks leven worden gegeven. Om onafhankelijke huismeesters en de ijverige eigenaars van bezittingen uit de stad te helpen, zijn er fotoselecties, schema's en zeer nuttige video-instructies bijgevoegd.
Weigering van de gebruikelijke energiedonoren
Van traditionele warmtebronnen, vele jaren gebruikt voor verwarming, kun je weigeren. Verrassend, het is vrij echt. Veel fervente tegenstanders beweren dat het onmogelijk is om natuurlijke hulpbronnen te vervangen door milieuvriendelijke analogen.
Een alternatief is de energie van de zon, de kracht van de wind, de hitte verborgen in de ingewanden van de aarde, de afvalproducten van de productie en het leven van de mens. Dergelijke opties zijn relevant in de moderne wereld, gezien de algemene vervuiling van het milieu.
Een ander belangrijk voordeel is tastbare besparingen bij het gebruik van omgevingsbronnen van spontaan hernieuwbare energie. Op het eerste gezicht lijkt dit onredelijk duur en zal het waarschijnlijk niet lonen.
Als u meer in detail de kenmerken van elke methode begrijpt, kunt u zien dat het eco-project zich binnen 4-7 jaar terugbetaalt, en dan zijn er alleen de huidige kosten om de gebruikte mechanismen in goede staat te houden.
De mogelijkheid van een volledige vervanging van de conventionele brandstof door een alternatief wordt niet door een echt voorbeeld bewezen. Huiseigenaren over de hele wereld nemen hun toevlucht tot milieuopties voor verwarming. Bij ons zijn alleen eenheden opgelost om cardinaal de gebruikelijke brandstof te vervangen, die elk jaar duurder wordt.
Het grootste probleem met het gebruik van eco-brandstof is een aanzienlijke investering in de beginfase. Je moet immers eerst de hoeveelheid energie die nodig is voor een bepaald huis of huisje, in detail berekenen. Zoek vervolgens uit welk type eco-middelen het meest voordelig is in een bepaalde plaats. Verder is het noodzakelijk om het plan te maken van een opstelling van de apparatuur die energie opwekt, om alles te kopen en te vestigen.
Als al deze problemen worden behandeld door de juiste specialisten, zullen de uiteindelijke kosten van eco-verwarming zeer hoog zijn. Om geld te besparen, kunt u proberen het zelf te doen. Om dit te doen, is het nodig om halsoverkop in het onderwerp van alternatieve energiebronnen te duiken om te weigeren om hulp van buitenaf aan te trekken. In dit geval zijn de kosten van het project meerdere keren goedkoper.
Het is de tweede optie die veel huiseigenaren kiezen. Hun praktijk bewijst dat het heel goed mogelijk is om energieonafhankelijk te worden. U kunt de traditionele brandstof geheel of gedeeltelijk vervangen - het hangt allemaal af van de grootte van het huiseigendom, de financiële capaciteit in de beginfase, de geselecteerde verwarmingsoptie.
Het toepassingsgebied van "groene energie" zal worden gedemonstreerd door een fotoselectie:
Een sterke wind zal het huis verwarmen
Zeer succesvol als alternatieve bron voor het verwarmen van een landhuis kan windenergie worden gebruikt. Deze bron kan niet worden uitgeput. Het heeft het eigendom van vernieuwing. Om de kracht van de wind te gebruiken, hebt u een speciaal apparaat nodig dat een windmolen wordt genoemd.
Het principe van het gebruik van windenergie
Om windenergie om te zetten in een alternatieve warmtebron, is een windgenerator nodig. Ze zijn verticaal en horizontaal, afhankelijk van de rotatie-as. Er zijn veel fabrikanten die hun modellen aan klanten aanbieden.
De kosten zijn afhankelijk van het materiaal, de grootte van de installatie en de stroomvoorziening. Het is ook mogelijk om zelf een windgenerator te bouwen met geïmproviseerde materialen.
Elke windmolen bestaat uit dergelijke componenten:
- bladen;
- mast;
- windwijzers om de windrichting te vangen;
- generator;
- controller;
- accu batterijen;
- inverter.
Het werkingsprincipe van de windenergie-installatie is gebaseerd op de sterkte van de wind die de bladen van de windmolen draait. De bladen aan de mast zijn hoog boven de grond. Hoe hoger, hoe hoger de productiviteit. Dus om één huis te leveren, is er genoeg hoogte van 25 m.
Roterende messen drijven de rotor van de generator aan. Het begint een driefasige wisselstroom te produceren, die verdere veranderingen vereist. Deze stroom vloeit naar de controller, waar deze wordt omgezet in een constante stroom. Het wordt gebruikt om de batterijen op te laden.
Door de accu's wordt de stroom gelijk gemaakt en naar de omvormer geleid, waar deze wordt omgezet in een enkelfasige wisselstroom van 50 Hz en een spanning van 220 volt. Nu kan het worden gebruikt voor huishoudelijke behoeften, in een elektrisch verwarmingssysteem.
Kenmerken van de locatie van windmolens
Windparken kunnen onder bepaalde omstandigheden werken. Ten eerste is de windgenerator een nogal volumineuze structuur, die een indrukwekkend gebied voor het apparaat vereist. Een klein apparaat kan niet voldoen aan de energiebehoeften.
De hoogte zou meer dan 10 m omringende huizen, bomen en andere structuren moeten overschrijden, en de machtslijnen en andere faciliteiten zouden 100 meter van de windmolen moeten worden gevestigd. Deze vereiste is niet altijd haalbaar - niet alle eigenaars van privé-huizen hebben persoonlijke percelen met voldoende grond.
Ten tweede is het goed wanneer het beschouwde terrein een goed windpotentieel heeft - een heuvel of een steppe-zone. Om de generator te starten is een windsnelheid van 2 m / s vereist. Veel modellen van windsystemen, ontworpen voor gebruik door particuliere huishoudens, kunnen de vraag naar elektriciteit volledig dekken.
Zo kan een windturbine van 1,5 kW 100-200 kWh per maand genereren, afhankelijk van de tijd van het jaar. Als de hoogte van de mast wordt verhoogd, is de productiviteit meer dan 2 keer. Maar dit vereist extra kosten voor installatie en verbruiksartikelen. De levensduur van windparken is gemiddeld 20 jaar.
Een video over de productie van windturbines met hun eigen handen zal u helpen de principes van het apparaat gemakkelijk te begrijpen:
De energie van de aarde is vrij om het huis te verwarmen
Een van de alternatieve verwarmingssystemen is geothermisch. Het is gebaseerd op het gebruik van de energie van de aarde. Dit is de warmte van de aarde, het grondwater, de omgevingslucht, omgezet door warmtepompen (TH). Het is belangrijk dat de temperatuur van het medium dat door de installatie wordt gebruikt, hoger is dan nul.
Het apparaat en het principe van de werking van de warmtepomp
De werking van het geothermische systeem vereist de elektriciteit die wordt gebruikt om de ontvangen warmte over te brengen. De warmtepomp, die 1 kW gebruikt, produceert 2 tot 6 kW warmte.
Het basisprincipe van VT-werking is om warmte te verzamelen, om te zetten en over te brengen naar het verwarmingscircuit. Dit wordt gerealiseerd dankzij het apparaat zelf.
ТН bestaat uit 3 gesloten circuits, die betrokken zijn bij het proces van het verkrijgen van warmte voor het verwarmen van een privéwoning:
- Extern - ontworpen om warmte van bronnen op te nemen. Antivries of pekel circuleert langs de contour;
- intern - gevuld met koelmiddel, vaker freon;
- verwarmingscircuit gevuld met koelvloeistof.
De freon die de binnencontour vult wordt verwarmd door de warmte die uit het buitenste circuit komt. Met een laag kookpunt wordt het gas in de eerste warmtewisselaar-verdamper. Vervolgens komt het in de compressor, waar het wordt samengedrukt, wat resulteert in veel warmte, en de temperatuur van het gas zelf neemt het spruitstuk toe - tot 65 graden.
Verder gaat de gasvormige freon de volgende warmtewisselaar binnen, de condensor genaamd, waar het zijn warmte verlaat. Freon verlaat het grootste deel van de warmte en komt onder druk te staan op de afvoerklep. Hier daalt de druk sterk, koelt het koelmiddel af en komt het weer vloeibaar in de verdamper.
De warmte die de freon in de condensor achterlaat, verwarmt de vloeistof die in het verwarmingssysteem van het huis circuleert. Als dit systeem voorziet in de installatie van warme vloeren, is het mogelijk om de meest efficiënte verwarming tegen minimale kosten te bereiken.
De eenvoudigste versie van de warmtepomp maken is eenvoudig met uw eigen handen. Om dit te doen, heb je echt junk items, goedkoop gekochte apparatuur en, natuurlijk, geduld nodig. We presenteren het schema van een thermisch systeem met de verzameling van warmte-energie in een goed begraven in dolomiet.
De verdamper van het betreffende systeem is verbonden met een energie-absorberende put.
De specifieke kenmerken van de warmtepompeenheid voor een vloerverwarmingssysteem worden gepresenteerd in de fotogalerij:
Haalbaarheid van het gebruik van TH
Warmtepompen - TH, die warmte van de omgeving haalt, zijn anders. Het hangt allemaal af van het type omgeving dat wordt gebruikt als warmtebron en het type koelmiddel dat wordt gebruikt. Dienovereenkomstig worden deze typen TN onderscheiden:
De eerste twee soorten pompen worden gebruikt in luchtverwarmingssystemen en de tweede twee soorten worden gebruikt in systemen met een vloeibaar koelmiddel.
De economisch meest haalbare optie is het gebruik van water-water. Deze optie is aan te raden om te gebruiken als er in de buurt van het huis een ijsvrij reservoir is waarin leidingen voor het verzamelen van warmte worden gelegd.
De warmtepomp maakt het mogelijk om 30 W warmte te ontvangen met 1 m van de pijpleiding. Afhankelijk van het gebied van privéhuishoudens en de energiebehoefte zal het nodig zijn om het juiste aantal buizen aan te leggen.
Pompen die lucht gebruiken, vervangen traditionele verwarming niet in gebieden met een ruw klimaat. Wat betreft de warmte die wordt gewonnen uit de grond, is dit een zeer duur project. Gebruik een horizontaal geothermisch veldapparaat, verticaal en clusterboringen.
In de horizontale versie is het noodzakelijk om een geothermisch veld te bouwen tot een diepte groter dan het bevriezingsniveau. Dit is ongeveer 1,5-2 m. Het gebied van dit veld is indrukwekkend - van 200 m 2.
Voor het uitvoeren van een verticaal en clusterproject is het boren op een aanzienlijke diepte met behulp van boorplatforms vereist. Dit is een erg dure service. De uitrusting van dit type warmtepomp is geschikt voor eigenaren van vakantiehuisjes die niet nadenken over de kosten van het werk. Verwarming, met behulp van warmte uit de ingewanden van de aarde, kan vaste brandstof of gas volledig vervangen.
Geothermische verwarming kan het best worden gebruikt in combinatie met een apparaat van "warme vloer" van water. Hiermee kunt u het meest optimale resultaat behalen. Van de belangrijke nadelen - een grote lengte van de pijpleiding om warmte te verzamelen, dure grondwerken om het systeem te installeren, de behoefte aan een groot gebied voor de opstelling van het geothermische veld.
Een kleine video over het gebruik van een warmtepomp:
Een landhuis verwarmen met de zon
Zonne-energie, die het hele jaar door door het licht wordt uitgestraald, kan zelfs bij strenge vorst een alternatief worden voor het verwarmen van een landhuis. Het is belangrijk om te leren hoe u het correct kunt verzamelen en gebruiken in het verwarmingssysteem.
Om de zonne-energie te verzamelen en om te zetten, worden zonnecellen gebruikt op foto-elektrische converters en collectoren, een systeem van buizen gevuld met een koelvloeistof.
Het belangrijkste verschil tussen deze converters is dat de batterijen een stroom produceren die kan worden gebruikt voor de elektrische verwarming van een landhuis. Collectoren worden gebruikt in het systeem van water- en luchtverwarming. De meest effectieve optie - apparatuur in de gebouwen van het systeem van warme vloeren.
Het uitzicht dat de zon niet kan omgaan met de verwarming van het huis is alleen geldig in geval van onjuiste installatie en onjuiste berekeningen van de hoeveelheid benodigde energie en warmte. De optimaal geselecteerde zonne-energiecentrale is volledig in staat onafhankelijke verwarming te bieden. Een andere vraag is dat hiervoor moet worden geïnvesteerd in de aanschaf van apparatuur, de installatie en integratie ervan in het bestaande verwarmingssysteem.
Verwarming zonder gas: 7 alternatieve warmtebronnen voor een privéwoning
Traditioneel wordt een woonhuis verwarmd door een gasketel. Maar wat als de site niet is aangesloten op de gasleiding? Of zijn er onder de gastoevoer onderbrekingen en wilt u een verzekering afsluiten voor deze zaak? Of u wilt gewoon de afhankelijkheid van gas en de staat verminderen.
In dit geval is het noodzakelijk om de alternatieve verwarming van het huis te overwegen. En verder zullen we begrijpen wat u kunt gebruiken. Welke apparaten dienen als volledige vervanging voor de gasboiler en zorgen voor verwarming zonder gas en kunnen alleen als aanvulling worden gebruikt.
Wat is een alternatieve warmtebron
Aangezien het huis van oudsher wordt verwarmd door een gasketel, wordt onder alternatieve verwarming thuis verstaan elk verwarmingsapparaat dat niet op gas werkt.
Wanneer het echt is
- U hebt geen mogelijkheid om verbinding te maken met het gasnetwerk of het kost te veel;
- U wilt de afhankelijkheid van gas verminderen en een verzekering afsluiten in geval van strenge vorst of onderbrekingen van de levering ervan;
- Om te besparen op verwarming. De combinatie en het juiste beheer van warmtebronnen zullen uw stookkosten verlagen.
Soorten alternatieve energiebronnen
Conditioneel zijn alternatieve warmtebronnen onderverdeeld in twee types:
- Welk werk in aanvulling op de ketel. Om verschillende redenen kunnen ze het gebouw niet volledig van warmte voorzien. De hoofdverwarmingscapaciteit wordt gedekt door een gasboiler en andere bronnen ondersteunen de werking tijdens piekbelastingen of buiten het seizoen.
- Welke de gasboiler vervangen. Dit zijn warmtebronnen die voldoende verwarmingsvermogen kunnen produceren om het gebouw te verwarmen.
Overweeg welke apparaten in elk geval kunnen worden gebruikt.
Warmtepomp
De warmtepomp is een van de meest economische verwarmingsmethoden. Het werkt vanaf het elektriciteitsnet en zet natuurlijke energie om in warmte voor het verwarmen van het huis. Afhankelijk van het type kan de pomp de enige warmtebron in het huis zijn en volledig voorzien in verwarming zonder gas of in aanvulling op de ketel.
- Grondwarmtepompen zijn een volwaardig alternatief voor een gasketel. Ze werken even effectief ongeacht straattemperaturen en voorzien het gebouw volledig van warmte. Hun tekortkomingen: hoge initiële kosten, een terugverdientijd van meer dan 10 jaar en de noodzakelijke beschikbaarheid van een groot stuk grond om een grondverzamelaar te graven.
- Lucht warmtepompen zijn goedkoper en gemakkelijker te installeren. Ze kunnen ook gasverwarming vervangen, maar bij nul graden en minus temperaturen daalt hun efficiëntie drastisch. Verwarming wordt economisch niet winstgevend. Daarom wordt de "lucht" optimaal gebruikt in combinatie met de ketel: in het voor- en najaar, wanneer de straat warm is, werkt de pomp voornamelijk, en in de winter en tijdens de nachtrust is een gasboiler aangesloten op het werk.
Naast de warmtepomp kunt u een elektriciteitsmeter met twee tarieven aansluiten, waardoor de stookkosten met nog eens 30-50% worden verlaagd.
Ketels voor vaste brandstoffen
Vaste brandstof en pelletketels zijn een van de meest betaalbare manieren om een privéwoning zonder gas te verwarmen. Ze zijn goedkoper dan een warmtepomp en kunnen het gebouw volledig van warmte voorzien ongeacht het tijdstip en de straattemperatuur.
Maar bij het kiezen en installeren van ketels voor vaste brandstoffen moet u rekening houden met:
- Het is noodzakelijk om de verbranding constant te controleren en brandhout 1-2 keer per dag toe te voegen. Dit is natuurlijk niet zo moeilijk, maar in vergelijking met gasketels veroorzaakt dit ongemak. In pelletketels is dit eenvoudiger, omdat ze zorgen voor het automatisch toevoeren van pellets naar de oven vanuit de bunker.
- Niet alle regio's hebben houtbewerking ontwikkeld en misschien moet goed brandhout van ver worden vervoerd. Zorg er dus voor dat je toegang hebt tot minstens 2-3 brandhoutverkopers.
- U moet een jaar voor het begin van het stookseizoen brandhout kopen. Een jaar is een noodzakelijke tijd om het hout uit te drogen en de energiewaarde te vergroten. De initiële lage luchtvochtigheid is alleen voor brandstofbriketten.
- Je raakt verslaafd aan brandhout, in plaats van gas.
- Bij bepaalde volumes van verbruik is verwarming door hout niet goedkoper dan gas.
- Je hebt een plaats nodig om op te slaan. Als het hout niet goed is opgeslagen, worden ze nat en verliezen ze hun energiepotentieel. Zie het artikel over het opslaan van brandhout.
- Van tijd tot tijd zult u de schoorsteen en de binnenkant van de ketel moeten reinigen van roet.
Zonnecollectoren
Zonnecollectoren zijn een goede manier om het gasverbruik te verminderen en het werk van een gasboiler aan te vullen.
Het is niet mogelijk om het huis volledig te verwarmen ten koste van verzamelaars. Ze hebben een tweede (hoofd) warmtebron nodig, omdat in de winter de dag van het licht korter is en de intensiteit van de zon veel zwakker is dan in de zomer. Meer informatie over de intensiteit van de zon op de voorbeelden lees in het artikel over de zonnecentrale voor het huis.
De collector is ideaal voor het verwarmen van water voor warm water in de zomer, lente en herfst. In de winter kunnen ze alleen worden gebruikt om verwarming te ondersteunen.
Open haard met watercircuit
Deze open haard is een combinatie van een traditionele open haard en een ketel op vaste brandstof: hij wordt binnen geïnstalleerd en aangesloten op een gemeenschappelijk verwarmingssysteem. In de open haard bevindt zich een bak met water, die wordt verwarmd tijdens het verbranden van brandhout. Hierdoor verwarmt u niet alleen de lucht in de kamer, maar verwarmt u ook het water in het verwarmingssysteem dat vervolgens in de radiatoren, vloer of opslagtank komt.
Theoretisch kan een open haard met een watercircuit een alternatief worden voor gasverwarming. Maar omdat het geen automatische brandstoftoevoer heeft en er elke 2-4 uur nieuw brandhout moet worden gegooid, is het niet veel waard om erop te rekenen. Als je op tijd geen hout vuurt, gaat het vuur uit en het huis zal afkoelen.
Daarom moet een dergelijke haard worden beschouwd als een aanvulling op de belangrijkste warmtebron.
Conventionele luchthaarden
Conventionele open haarden zijn goedkoper en gemakkelijker te installeren. Voor hem hoeft u de buis niet van tevoren te brengen, een opslagtank te installeren en thermische bescherming te bieden. Het is voldoende om alleen een plaats toe te wijzen en een schoorsteen te bouwen.
De openhaard verwarmt de lucht alleen rondom zichzelf. En om de efficiëntie te vergroten, kunt u luchtkanalen van de open haard naar elke kamer trekken. Hierdoor zal de open haard niet alleen de kamer verwarmen waarin deze is geïnstalleerd, maar ook andere ruimtes waar de luchtkanalen zich bevinden.
De problemen met een conventionele open haard zijn hetzelfde: het zal geen gasketel vervangen, brandhout moet ook regelmatig worden weggegooid en de verbranding volgen. Dit is een uitstekende aanvullende en alternatieve warmtebron, maar niet meer.
Pellet open haard
Pellet open haard verwarmt ook de lucht alleen rond zichzelf. Maar hij heeft twee belangrijke voordelen:
- Het is niet nodig om van tevoren een schoorsteen te hebben. Voor zo'n open haard heb je een pijp met een kleine diameter nodig, die naar de muur wordt verwijderd en niet door alle verdiepingen van het gebouw.
- Er is een automatische brandstoftoevoer. Dat wil zeggen, u hoeft de verbranding niet constant te controleren. Het volstaat alleen om een voorraad brandstofpellets in de bunker te bewaren. Daarom zal de pellethaard volledig naar beneden komen als alternatieve verwarming zonder gas. Maar vanuit praktisch oogpunt is het lastig: de haard is lokaal effectief en alleen de ruimte waarin hij is geïnstalleerd, wordt verwarmd. Het is onmogelijk om warmte door het hele huis te gebruiken.
- Toegang hebben tot pellets van hoge kwaliteit, die de brander niet sterk zullen verstoppen met roet en goed zullen verbranden.
conditioners
Airconditioning is de meest betaalbare en eenvoudige alternatieve bron van huisverwarming. Je kunt er één krachtig installeren op de hele vloer of in elke kamer.
De beste optie voor het gebruik van de airconditioner is in de late lente of vroege herfst, wanneer het niet te koud is buiten en de gasboiler nog niet kan worden gestart. Dit zal het gasverbruik verminderen door middel van elektriciteit en het maandelijkse verbruik van gas niet overschrijden.
- De ketel en de airconditioning moeten aan elkaar worden gekoppeld om in paren te werken. Dat wil zeggen, de ketel moet zien dat de airconditioner werkt en niet wordt ingeschakeld terwijl de kamer warm is. Hier kun je niet zonder een muurthermostaat.
- Elektriciteit verwarmen is niet goedkoper dan gas. Schakel daarom niet volledig over naar verwarming van de airconditioners.
- Niet alle airconditioners kunnen worden gebruikt bij nul en bij nachtvorst.
Verborgen warmtelekkage van een privéwoning
Om minder afhankelijk te zijn van gas, moet u werken aan de energie-efficiëntie van het gebouw. Lees over de mogelijke verborgen lekkage van warmte in een privéwoning.
Persoonlijke ervaring
Ik gebruik vier warmtebronnen voor het verwarmen van het huis: een gasboiler (hoofd), een open haard met een watercircuit, zes platte zonnecollectoren en een inverter-airconditioner.
Waarom dit nodig is
- Een tweede (reserve) warmtebron hebben als de gasketel faalt of zijn capaciteit onvoldoende wordt (strenge vorst).
- Bespaar op verwarming. Vanwege verschillende warmtebronnen is het mogelijk om de maandelijkse en jaarlijkse snelheid van het gasverbruik te regelen, om niet over te schakelen naar een duurder tarief.
Sommige statistieken
Het gemiddelde gasverbruik in januari 2016 is 12 kubieke meter per dag. Met een verwarmd oppervlak van 200m 2 en een extra kelder.
Alternatieve technologieën voor het verwarmen van huishoudelijk water.
De ervaring van Italië
In het artikel worden alternatieve technologieën voor de verwarming van huishoudelijk water, namelijk zonnesystemen, warmtepompen voor de warmwaterbereiding en ten slotte, gecombineerde systemen - zonnesystemen met ingebouwde warmtepomp overwogen. Het gebruik ervan maakt het mogelijk om aanzienlijke besparingen in energiebronnen te realiseren. Om de bedrijfsparameters van de systemen te evalueren, werd software gebruikt om de werking van zonnesystemen te simuleren.
Van de energiebronnen die worden gebruikt om huishoudelijk water te verwarmen, is aardgas het populairst. Het jaarlijkse verbruik van 2 miljard kubieke meter (onder standaardomstandigheden: temperatuur 15 ˚С, druk 101,325 kPa), die kan worden verminderd door het gebruik van zonne-energie in het hele land.
Bestudeerde systemen:
- Zonnestelsel, werkt in combinatie met het traditionele systeem als een hulp;
- Warmtepompinstallatie, uitsluitend ontworpen voor de bereiding van warm water;
- gecombineerd - zonnesystemen met een ingebouwde warmtepomp.
In dit geval wordt met traditionele middelen een systeem gebruikt waarbij als verwarmingselement een ketel wordt gebruikt die op aardgas of dieselbrandstof werkt, of een elektrische verwarming die in een opslagtank is ingebouwd.
Modellering werd uitgevoerd rekening houdend met de verwarming van huishoudelijk water voor woonruimten, waarbij 3, 5, 7 en 10 mensen leven van de berekening van het warm waterverbruik van 60 liter per dag per persoon. De temperatuur bij de uitgang van het verwarmingssysteem is 45 ° C, bij de inlaat - 13 ° C.
De dagelijkse consumptiedynamiek wordt getoond in Fig. 1.
Dagelijkse dynamiek van de consumptie van warm water per hoofd van de bevolking
Prestatiecurve van het gebruikte reservoir
Zonnecollectoren
Zonnecollectoren behoren tot het vlakke type, dat is gebaseerd op een vlakke plaat (het werkoppervlak van een afzonderlijke collector is 1,86 m2). De efficiëntie van de collector wordt berekend met de formule:
waar η0, een1, een2- de parameters waarvan de waarden in Fig. 2, samen met prestatiecurven verstrekt door de fabrikant en berekend in laboratoriumtests met een nominale waarde van zonnestraling G * = 800 W / m 2;
T * - "temperatuurreductie", wordt gedefinieerd als de verhouding: (tm - teen) / G *,
waar tm- gemiddelde temperatuur van het koelmiddel in het reservoir.
In alle varianten werd de reflectantie (albedo) van de omgevende oppervlakken genomen als 0,27. De collectoren liggen op het zuiden (azimut 0˚), de hellingshoek ten opzichte van het horizontale vlak is 30˚. De zonne-energiecentrale omvatte een opslagtank van 150, 180, 220 en 300 liter - afhankelijk van het werkelijke aantal bewoners en de warmtebelasting.
Heat Exchangers
In de simulatie werden warmtewisselaars van het spiraaltype overwogen. De grootte en het oppervlak van de warmtewisselaar variëren afhankelijk van het volume van de opslagtank.
Warmtepomp
De karakteristieken van warmtepompen die uitsluitend worden gebruikt voor het verwarmen van huishoudelijk water en die betrokken zijn bij de analyse zijn vermeld in de tabel. 1.
Modellering schema's
De algemene configuratie van de modellen wordt getoond in Fig. 3, waar een rood vierkant in verschillende versies betekent een bepaald waterverwarmingssysteem in overweging.
Algemene configuratie van modellering op basis van de systemen die worden overwogen voor de verwarming van huishoudelijk water
Zonne-energiecentrale
De belangrijkste elementen van het schema zijn een thermische collector, een opslagtank, een circulatiepomp en een controlesysteem. De volumestroom van het koelmiddel in het zonnestelsel werd bepaald rekening houdend met de thermische stratificatie van de vloeistof in de opslagtank (met een lage intensiteit van het mengen van koud en warm water stromen) om de algehele efficiëntie te verhogen.
Warmtepomp
Het schema omvat een opslagtank, een circulatiepomp die de warmteoverdrachtsvloeistof circuleert, een regelaar die, net als in het vorige geval, de algehele regeling biedt. Bij het modelleren alleen rekening houdt met de werking van de inlaat en uitlaat van de warmtepomp: de inlaat - en watertemperatuur en de uitgang - de warmte-energie overgedragen naar een warmtepomp en stroomverbruik en energieomzettingsrendement.
De werking van de warmtepomp wordt geregeld in de "aan / uit" modus, d.w.z. de machine schakelt in wanneer de temperatuur van de vloeistof in de opslagtank onder de ingestelde waarde daalt.
Gecombineerd systeem
Het model lijkt ingewikkelder dan de vorige en vereist enige uitleg. Zonne- en warmtepompsystemen zijn onafhankelijk en worden bestuurd door individuele regelaars via besturingsfuncties die worden aangegeven door een zwarte stippellijn (Fig. 4).
Beide systemen, evenals de apparatuur die is opgenomen in hun samenstelling, functioneren als onafhankelijk van elkaar.
In de bedieningsmodus werken beide systemen parallel in overeenstemming met de configuratie die wordt weergegeven in Afb. 5. In dit geval levert de zonne-installatie de basisbelasting die nodig is om de dagelijkse vraag naar warm water te dekken, en de rest van de benodigde warmte wordt gegenereerd door de warmtepomp. Met deze organisatie, wordt de warmtepomp meestal ingeschakeld 's nachts, die een toevoer van water naar de opslagtank wordt verwarmd tot de gewenste temperatuur en wordt gebruikt in de ochtend van een nieuwe dag, wanneer de zonnecollector om objectieve redenen niet in staat zijn om te werken op volle capaciteit.
Omdat de warmtepomp piekbelastingen aankan, is geen extra waterverwarmingssysteem vereist.
Regeling en aanpassing van dit systeem wordt uitgevoerd door de schakelaar (Fig. 4).
Regeling van het gecombineerde systeem
Vergelijkende analyse
Algemene beoordeling van de economische haalbaarheid van het gebruik van alternatieve technologieën beschouwd in vergelijking met de traditionele systemen van het verwarmen van water werd uitgevoerd door het berekenen van een specifieke set van functionele eigenschappen, uitgevoerd zoals de werkelijke kosten van de installatie gebruikt, terugverdientijd (PBT) en de kosten van de productie van 1 kWh.
Vergelijking economische indicatoren die drie alternatieve systemen tapwaterverwarming prestaties van conventionele verwarmingsketels behulp brandstof (aardgas) toonde dat alle bovengenoemde modellen bieden aanzienlijk economisch effect (fig. 6). Zonnestelsels hebben een duidelijk voordeel ten opzichte van andere opties. De terugverdientijd van kapitaalinvesteringen voor een zonne-energiecentrale is bijvoorbeeld van 6 tot 8 jaar. Voor warmtepompen is de terugverdientijd veel langer, vooral bij een klein aantal gebruikers.
Systeemconfiguratie met zonnecollectoren en warmtepomp
Vergelijking van de kosten van 1 kWh alternatieve systemen met de parameters van ketels op aardgas
Analoge analyses met betrekking tot waterverwarmingstoestellen die werken op vloeibaar petroleumgas veranderen enigszins het beeld, aangezien de kosten van geassocieerd gas in vergelijking met aardgas veel hoger zijn, en dit verhoogt de kosten voor het genereren van 1 kWh. Hogere brandstofkosten voor conventionele waterverwarmingssystemen leiden tot hogere bedrijfskosten en een grotere kostenbesparing bij het overschakelen op technologieën voor hernieuwbare energie. In vergelijking met de gasboiler is de VAN-indicator dus hoger voor zonnesystemen en is de terugverdientijd voor hetzelfde hybride systeem korter.
De kosten van de opgewekte energie in systemen waar geen gas wordt gebruikt (dwz warmtepompen en zonnecollectoren worden geïntegreerd in elektrische boilers) blijven ongewijzigd, maar wanneer zonnesystemen worden geïntegreerd in gasboilers, stijgen de kosten.
De analyse van de terugverdientijd laat zien dat zonne-energiecentrales bij lage belasting (tot 6 personen) betere economische indicatoren hebben. Bij faciliteiten met meer dan 6 gebruikers in systemen op basis van warmtepompen onder de terugverdientijd (minder dan drie jaar).
De slechtste economische indicatoren zijn voor gecombineerde systemen, voornamelijk als gevolg van hoge initiële investeringen.
bevindingen
Analyse van economische indicatoren verkregen in het modelleren van situaties toont aan dat alle drie technologieën het mogelijk maken om significante besparingen te verkrijgen in vergelijking met traditionele verwarmingssystemen voor huishoudelijk water. In het algemeen lijken zonne-energiecentrales het meest aantrekkelijk voor het leveren van verwarming van huishoudelijk water in de beschouwde opties. Het gebruik van warmtepompen met een langere terugverdientijd lijkt aangewezen in gevallen waarin om objectieve redenen het gebruik van een zonne-energiecentrale niet mogelijk is. Heliosystems in combinatie met warmtepompen zijn vanwege de hoge initiële investering minder aantrekkelijk.
Herdrukt met afkortingen.
F.V. Caredda, N. Mandas "Solare termico e acqua calda sanitaria", RCI, nr. 9/2010.