Muchos propietarios casas de campo A menudo viven en ellos solo durante la estación cálida, para no gastar dinero en mantener el calor en las instalaciones. Y todo porque no hay conectividad. calefacción central– por ejemplo, es muy caro estirar las tuberías hasta el punto más cercano asentamiento, donde este sistema ya existe. Pero también existen opciones alternativas.
Calentar una casa de verano: cómo reemplazar las fuentes de calor habituales
Intentemos resumir lo que se entiende por calefacción alternativa. En la mayoría de los casos, este término se refiere a suelos sin calefacción, de cualquier tipo, ya sea de agua o eléctricos, ya que la mayoría de las veces están conectados a la calefacción central o a la red eléctrica. En nuestro caso, la palabra clave es “alternativa”, y a cualquier fuente de energía tradicional, ya sea gas, electricidad o la que llega a las tuberías de la autopista de la ciudad. agua caliente. Por lo tanto, consideraremos aquellos métodos que le permiten calentar una casa en plena autonomía de proveedores de servicios.
¿La caldera entra en nuestro sector de interés? Sólo si está conectada a un pozo propio, y para calentar la caldera se utiliza biogás o electricidad obtenida de fuentes renovables. Estos suelen incluir energía solar y eólica, biogás, así como calor geotermico. Y sólo de forma secundaria, son económicos para generar calor directamente, como los paneles infrarrojos, los suelos con calefacción, conectados a las mismas fuentes renovables.
energía del sol
Los más populares son los colectores solares para calentar agua. El principio de funcionamiento de tales estructuras es pasar un portador líquido a través de tubos recubiertos con pintura negra a través de una caja transparente en la parte superior, con aislamiento térmico de alta calidad en la parte inferior y los lados. En algunos casos se utiliza triplex, que mantiene mejor la temperatura en el interior del colector. Los rayos del sol calientan el líquido muy rápidamente, pero el calor no se pierde, sino que se acumula. Luego, el agua se puede dirigir a las líneas de suministro de agua caliente o a un sistema de calefacción cerrado.
Para que los colectores solares funcionen periodo de invierno, es necesario instalar la opción más cara: con tubos de vacío a través de los cuales se aspiran los refrigerantes.
Pero son posibles otros usos. energía solar- convertirlo en electricidad. Para ello, se instalan baterías especiales de fotocélulas en el techo y en cualquier otra superficie horizontal adecuada, incluidas las áreas no ocupadas por plantaciones y construcciones en el sitio. Al captar la luz, la convierten en electricidad, que luego va a la batería, desde donde se utiliza para operar dispositivos de calefacción, por ejemplo, calentadores. O directamente a través de un estabilizador e inversor a la red. El primer dispositivo protege contra sobretensiones y el segundo, para obtener corriente alterna. Sin embargo, hay que tener en cuenta que en este último caso aún son posibles fluctuaciones en el suministro de corriente, por lo que es más lógico utilizar baterías.
El viento ayuda: obtenemos calor del aire.
Una excelente opción para generar electricidad es un molino de viento normal. Incluso cuando los movimientos fuertes del aire son raros, las ráfagas débiles pueden hacer girar aspas orientadas verticalmente que giran independientemente de la dirección del viento. Varias de estas instalaciones son capaces de producir entre 2 y 3 kilovatios, lo que garantizará plenamente el funcionamiento de la calefacción por suelo radiante eléctrica o los paneles de infrarrojos. La ventaja sobre las baterías solares es obvia: no hay dependencia de las horas de luz o de oscuridad, el viento también sopla por la noche. Pero al mismo tiempo el costo proyecto similar puede resultar bastante grande. Sin embargo, cuando no hablamos de la autosuficiencia de un molino de viento, sino de la comodidad en invierno, en algún momento se puede incurrir en un gran gasto económico.
La desventaja de los generadores eólicos es la necesidad de obtener primero electricidad y solo luego calor. Son inevitables pérdidas importantes en una cadena de este tipo, es decir, el sistema tiene una eficiencia bastante baja. Sin embargo, si fabrica un molino de viento con sus propias manos, puede reducir significativamente los costos y al mismo tiempo proporcionar a su hogar una fuente constante de energía eléctrica, desde la cual pueden funcionar no solo las calderas de calefacción, sino también los electrodomésticos. La única condición es que el generador debe colocarse a una distancia de unos 100 metros de la casa, para que el zumbido de las palas y la vibración de la varilla no afecten negativamente a la sistema nervioso residentes.
Bombas de calor geotérmicas: calefacción desde el suelo
Quizás este método de calentar una casa en invierno sea el más caro y al mismo tiempo el más sencillo. El hecho es que para obtener un resultado satisfactorio es necesario aplicar vueltas de refrigerante bastante largas. Además, hay 2 opciones: vertical u horizontal. El primero implica perforar un pozo profundo, de unos 150 a 200 metros, o varios de 50 metros cada uno. Es decir, necesitará el equipo adecuado y no podrá hacerlo sin una plataforma de perforación. Si los fondos lo permiten, puede contactar este método, proporcionará calor a la casa durante muchas décadas.
La segunda opción es la orientación horizontal. sistema geotérmico. En este caso, puedes hacerlo tú mismo, ya que solo necesitas enterrar las vueltas de la tubería por donde debe fluir el agua por debajo del nivel de congelación del suelo. Son unos 2 metros. Pero necesitas cubrir un área de al menos 200 metros cuadrados, es decir, una parcela de unas dos hectáreas. Será difícil colocar las plantaciones allí, aunque si las plantas tienen un sistema de raíces poco profundo, esto es bastante aceptable. A menudo, estos sistemas se colocan debajo de la ubicación. reservorio artificial, lo que proporciona una eficiencia aún mayor, ya que el agua es un excelente aislante térmico.
El principio de funcionamiento del sistema es el siguiente: agua fría, por ejemplo, de un pozo, ingresa a una tubería colocada en varios giros verticales en los pozos o colocada horizontalmente en una serpiente en el suelo. La temperatura en las capas profundas del suelo es siempre más alta que encima de la superficie, y el agua se calienta gradualmente a medida que pasa ciclo tras ciclo por todo el sistema. Es lógico que para circulación forzada Se necesitará una bomba y esto, a su vez, generará consumo de electricidad. Pero en combinación con un molino de viento, este tipo de calefacción funcionará prácticamente sin fuentes de energía de terceros.
Biocombustible: residuos como combustible para el horno.
Hoy en día, se fabrican todo tipo de sistemas de calefacción alternativos para viviendas particulares en forma de estufas de calefacción doméstica, que funcionan no sólo con gas o leña, sino también con combustibles a granel. Estos son los llamados estufas de chorro, uno de los cuales es, por ejemplo, . Un búnker especial permite almacenar ambos productos producidos en grandes cantidades Muchas empresas venden pellets de madera (pellets), así como aserrín común, cáscaras de cereales, astillas de madera o incluso paja. Estas estufas también funcionan con piñas, que pueden considerarse una fuente de energía renovable, porque se pueden recolectar en cantidades ilimitadas del bosque más cercano y almacenar combustible para el invierno.
La ventaja de tal sistemas de calefacción– prácticamente sin hollín. Sin embargo, hay que tener en cuenta que el uso de conos provoca la acumulación de hollín, lo que requerirá servicio adicional, incluida la limpieza de chimeneas. Se recomienda no utilizar piñas, ya que su contenido de resina es muy elevado y se forma hollín en cantidades muy grandes, lo que además es perjudicial para la salud, porque no todos los productos de la combustión entran en la chimenea. Es mejor tomar piñas de abeto para tales fines y secarlas bien antes de usarlas.
La subida de precio de los combustibles tradicionales (gas, leña, electricidad, turba, etc.) obliga a buscar métodos de calefacción más económicos. Las calderas tradicionales están siendo reemplazadas gradualmente por la calefacción alternativa de una casa privada, que permite obtener energía térmica y al mismo tiempo ahorrar dinero.
Algunas palabras sobre calefacción alternativa
Cada uno entiende el término “calefacción alternativa” a su manera. Algunos incluyen exclusivamente el uso de fuentes de energía renovables, otros añaden calentadores infrarrojos, suelos de film y muchas otras opciones.
Sin embargo, la calefacción doméstica alternativa clásica como fuente de calor utiliza precisamente la reposición espontánea Recursos naturales, que incluyen el viento, el sol y el calor de la tierra. Se implementa a un costo aceptable para todos, pero en el futuro no será necesario pagar a los proveedores.
Una de las fuentes de calor tradicionales más accesibles es el gas. Pero su coste también crece constantemente, lo que aumenta los costes de calefacción. La solución a esta situación es la calefacción alternativa de una casa privada, que se puede implementar de muchas maneras. Los más comunes son:
- Energía eólica
- Sistemas solares (baterías solares)
- Bombas de calor
- Calderas de biocombustible
Vídeo de ejemplo visual
Energía eólica
La energía generada por un molino de viento especial es una de las más demandadas, ya que el movimiento de masas de aire nunca se detendrá. Hoy en día, las instalaciones están al alcance de todos, pero no han recibido una distribución adecuada por motivos objetivos:
- Alto costo de equipo e instalación.
- La necesidad de una gran zona libre para dar cabida a un producto de gran tamaño.
En zonas donde los vientos son excepcionalmente racheados y poco frecuentes, el uso de turbinas eólicas no es económicamente viable. La energía mecánica resultante no se puede utilizar directamente para calentar el refrigerante sin un dispositivo transformador especial.
Sistemas solares
Los más extendidos son los paneles solares, que pueden utilizarse como calefacción alternativa para una vivienda privada. El esquema más simple Consta de bomba de circulación, colector y módulo solar.
Puede implementar la calefacción utilizando módulos solares de silicio de dos formas:
- Usando un recolector de agua
- Usando calentadores eléctricos
El más extendido es el primer método, en el que la energía solar se acumula directamente en energía eléctrica y se utiliza para alimentar elementos de calentamiento- Decenas. Estos últimos, a su vez, calientan el refrigerante líquido en un recipiente especial (colector), que circula por el sistema de calefacción a través de una bomba. Para evitar el sobrecalentamiento, conviene instalar termostatos que controlen la temperatura del líquido y controlen el funcionamiento de los elementos calefactores.
El segundo método es operar como elementos de calentamiento aparatos eléctricos:, calentadores, pisos calentados por película, etc. Así, la energía solar se convierte en energía eléctrica y, a través de un inversor y un controlador, se envía a alimentar los dispositivos de calefacción.
El uso de la energía solar puede parecer a muchos el más óptimo y opciones simples, sin embargo, no te olvides del cambio de día o del tiempo nublado. En esos momentos, es posible que los módulos no generen suficiente electricidad.
Hay una salida a la situación: es necesario comprar e instalar baterías costosas. Acumularán energía y la suministrarán durante los periodos en los que los módulos solares estén inactivos. La desventaja es la corta duración. vida útil – 5-6 años.
Bombas de calor
La calefacción alternativa más versátil para una casa privada es. Funcionan según el conocido principio de un frigorífico: toman calor de un cuerpo más frío y lo liberan en el sistema de calefacción.
El circuito a primera vista es complejo y consta de tres dispositivos: un evaporador, un intercambiador de calor y un compresor. Existe una gran cantidad de opciones para implementar bombas de calor, pero las más populares son:
- aire-aire
- Aire agua
- Agua agua
- agua subterránea
aire-aire
Mayoría opción barata implementación – “aire-aire”. En esencia, se parece a un sistema dividido clásico, pero la electricidad se gasta solo en bombear calor de la calle a la casa y no en calentar masas de aire. Esto ayuda a ahorrar dinero y mantiene su hogar perfectamente cálido durante todo el año.
La eficiencia de los sistemas es muy alta.. Por 1 kW de electricidad se pueden obtener hasta 6-7 kW de calor. Los inversores modernos funcionan muy bien incluso a temperaturas de -25 grados o menos.
Aire agua
“Aire-agua” es una de las implementaciones comunes bomba de calor, en el que la bobina desempeña el papel de intercambiador de calor. área grande, instalado área abierta. Además, puede ser soplado por un ventilador, lo que hace que el agua del interior se enfríe.
Estas instalaciones se caracterizan por un coste más asequible y instalación simple. Pero son capaces de trabajar con alta eficiencia exclusivamente a temperaturas de +7 a +15 grados. Cuando la barra cae a un nivel negativo, la eficiencia cae.
agua subterránea
La implementación más universal de una bomba de calor es la de “agua subterránea”. No depende de la zona climática, ya que en todas partes hay una capa de suelo que no se congela durante todo el año.
En este esquema, las tuberías se sumergen en el suelo a una profundidad donde la temperatura se mantiene entre 7 y 10 grados durante todo el año. Los colectores se pueden ubicar vertical u horizontalmente. En el primer caso, es necesario perforar varios pozos muy profundos, en el segundo, colocar la bobina a cierta profundidad.
La desventaja es obvia.: complejo trabajo de instalación, lo que requerirá elevadas inversiones financieras. Antes de decidirse a dar tal paso, conviene calcular los beneficios económicos. En zonas de corta duración inviernos cálidos Vale la pena considerar otras opciones para la calefacción alternativa de casas privadas. Otra limitación es que se requiere una gran superficie libre, hasta varias decenas de metros cuadrados. metro.
Agua agua
La implementación de una bomba de calor agua-agua prácticamente no difiere de la anterior, sin embargo, los tubos colectores se colocan en agua subterránea ah, sin congelación durante todo el año, o una masa de agua cercana. Es más económico debido a las siguientes ventajas:
- Profundidad máxima de perforación de pozos: 15 m
- Puedes arreglártelas con 1-2 bombas sumergibles.
Calderas de biocombustible
Si no hay deseo y oportunidad de organizar. sistema complejo, compuesto por tuberías en el suelo y módulos solares en el tejado, puede sustituirse por un modelo que funcione con combustible biológico. Ellos requieren:
- Biogás
- Pellets de paja
- Gránulos de turba
- Astillas de madera, etc.
Ventajas principales
A la hora de decidir sobre la instalación y posterior funcionamiento de fuentes alternativas de energía térmica, es necesario responder a la pregunta: ¿con qué rapidez se amortizarán? Por supuesto, los sistemas considerados tienen ventajas, entre ellas:
- El coste de la energía producida es menor que el uso de fuentes tradicionales.
- Alta eficiencia
Sin embargo, hay que tener en cuenta los elevados costes iniciales del material, que pueden alcanzar decenas de miles de dólares. La instalación de este tipo de instalaciones no puede considerarse sencilla, por lo que el trabajo se confía exclusivamente a un equipo profesional que puede dar garantía del resultado.
resumámoslo
Cada vez hay más demanda para la calefacción alternativa de una vivienda privada, que se vuelve más rentable en el contexto del aumento de los precios de las fuentes tradicionales de energía térmica. Sin embargo, antes de comenzar a remodelar su sistema de calefacción actual, debe calcularlo todo considerando cada una de las opciones propuestas.
Tampoco se recomienda abandonar la caldera tradicional. Hay que dejarlo y en determinadas situaciones, cuando la calefacción alternativa no cumpla sus funciones, seguirá siendo posible calentar tu hogar y no congelarte.
La calidad del sistema de calefacción tiene un impacto directo en el confort y la comodidad de la casa. Su disposición debe considerarse cuidadosamente, ya que hay que permanecer en el interior durante bastante tiempo, especialmente en invierno. En condiciones vida moderna Cada vez más propietarios de inmuebles residenciales eligen formas alternativas calentar una casa particular. A continuación, averigüemos cuáles son. El artículo también hablará sobre las fuentes alternativas de calefacción de una casa privada.
información general
La calefacción alternativa debe entenderse como un sistema que funciona con un generador de calor basado en una fuente de energía renovable. Las opciones son muy diferentes. Las fuentes alternativas de calefacción de una casa privada pueden ser mecanismos que utilicen biocombustibles, energía eólica, solar o hidráulica, etc. Los circuitos incluyen calderas y bombas de calor. El sistema puede incluir paneles solares. Acumulan el calor entrante y lo convierten en energía eléctrica.
Uso de biocombustibles
Esta calefacción alternativa de una casa particular es cada día más popular. El combustible biológico debe entenderse como una masa que incluye diversos desechos orgánicos, plantas, estiércol y aguas residuales. El proceso de descomposición, en el que participan bacterias, produce biogás. El combustible puede ser astillas de madera, troncos o residuos comprimidos. Estos materiales se utilizan normalmente en edificios de poca altura. En estructuras más grandes, el biocombustible se suministra utilizando sistema automático. Calefacción alternativa La construcción de una casa privada de poca altura se realiza manualmente. Calderas de calefacción, que trabajan sobre palets, se presentan en varias versiones. Sin embargo, en todos los casos el suministro de combustible se realiza de forma automática. Gracias a esto, no es necesario que una persona esté constantemente cerca de la caldera. Las unidades tienen un sistema incorporado. Control automático, lo que asegura que la temperatura se mantenga en un cierto nivel.
Tipos alternativos de calefacción para una vivienda particular: bombas.
Para implementar esta opción, es necesario tener un pozo del cual se recolectará el agua subterránea y las materias primas de desecho se drenarán al suelo. Puedes crear una alternativa del tipo “agua a agua”. Sin embargo, para una estructura residencial pequeña, el usuario tendrá que cavar 2-3 pozos para la toma de agua y 1-2 para el drenaje. Es necesario perforar a una profundidad de al menos 50 metros. Para construir tales pozos también es necesario obtener el permiso de los servicios de control estatales. En este esquema de calefacción se utilizan bombas de calor. Para conectar calefacción alternativa a una casa privada con sus propias manos utilizando el tipo "agua de salmuera", es necesario cavar un pozo de 200 metros. Los tubos con la solución deben colocarse en forma de U. Para reducir la diferencia de calor generado en diferentes meses, se instala un intercambiador de calor, que se encuentra a una profundidad de al menos cinco metros. La calefacción alternativa de una casa privada mediante bombas se considera la más económica en comparación con otros esquemas. Dicho equipo es seguro tanto para humanos como para ambiente. Esta calefacción alternativa de una casa privada se considera la más prometedora en la actualidad. Las instrucciones de instalación son bastante sencillas. Usted mismo puede encargarse de la instalación de la bomba y del tendido de las tuberías.
Colectores de almacenamiento solar
Esta calefacción alternativa de una casa privada dependerá directamente de la intensidad de los rayos, que varía en diferentes épocas del año. En tiempo nublado y de noche, la energía de radiación no es suficiente para el funcionamiento normal y estable de los colectores. A menudo paneles solares Se utilizan como elementos calentadores de agua. Se puede utilizar para necesidades domésticas o comerciales. El agua calentada puede participar en el intercambio de calor en tanques de almacenamiento monovalentes. Además, las células solares se pueden utilizar para generar energía en unidades biovalentes.
Clasificación de yacimientos
Vienen en dos tipos:
- Con tubo de vacío.
- Departamento.
Cuando utilice el equipo en periodo de verano el coeficiente de productividad de ambos tipos será el mismo. EN horario de invierno Es mejor dar preferencia: este equipo es capaz de funcionar a -35 grados. Los colectores planos pueden calentar el aire hasta 60 grados. Las unidades de vacío están diseñadas para aumentar la temperatura hasta 90 grados. No hay diferencias entre los dispositivos en otros parámetros. Las de vacío son perfectas para usar en una casa de campo, además, se pueden utilizar para calentar agua.
Energía eólica
Productos producción industrial Hoy en día se venden con bastante libertad y cuestan bastante dinero. Esto se puede utilizar en regiones donde prevalecen vientos moderados constantes. En primer lugar, se trata de la costa y las estepas. Instalar un generador eólico no es demasiado complicado. Su principal elementos estructurales- estas son las palas, el motor y el mástil. Un generador eólico tiene una eficiencia ligeramente reducida en comparación con un sistema colector. Esto se debe a que los elementos de este último se pueden utilizar inmediatamente para generar calor o calentar agua. Y en un generador eólico, primero debes transformar energía mecánica en electricidad. Sólo después de esto se calentará el aire de la habitación.
Calefacción alternativa de una casa particular con hidrógeno.
Este combustible se utiliza en calderas especializadas. Estas unidades son capaces de producir cantidad ilimitada energía. Al mismo tiempo, las calderas de hidrógeno se consideran completamente seguras, ya que dicho calentamiento se considera sin llama y los productos de combustión no se liberan durante el calentamiento.
Avance del proceso
El trabajo se basa en una reacción catalítica. Fluye entre hidrógeno y oxígeno. Como resultado, se liberan moléculas de agua. La reacción produce una cantidad bastante grande de calor. Las calderas de hidrógeno pueden funcionar simultáneamente de forma eficaz con un sistema de calefacción por suelo radiante.
Características del equipo
Las calderas de hidrógeno se producen en diferentes capacidades de acuerdo con el área de la habitación que se supone que se debe calentar. La eficiencia de las unidades es bastante alta. Es alrededor del 96%. Número de canales utilizados para la conexión calentamiento de hidrógeno depende de las tareas asignadas. Puedes crear un máximo de seis de ellos. Todo dependerá de cuánto calor necesite producir la caldera. Podemos decir que las unidades, en esencia, se consideran instalaciones de calderas modulares. Por tanto, los canales de energía existentes pueden realizar perfectamente sus tareas sin depender unos de otros. Cada uno de ellos contiene un "catalizador". Tiene un efecto significativo sobre la formación de moléculas de H 2 O, acompañada del proceso de formación de corrientes de calor. Llenan la cámara de combustión (intercambiador de calor). El calentamiento se realiza artificialmente hasta 40 grados. Este indicador se considera aceptable para mantener una constante temperatura optima tanto techo como suelo.
Desarrollo de la industria
Hay que decir que la calefacción con hidrógeno apenas empieza a cobrar impulso en la actualidad. Como una de las indudables ventajas del sistema, cabe destacar que las calderas pueden funcionar como equipo auxiliar cuando temperaturas bajas. El hidrógeno puede considerarse un tipo de combustible revolucionario. Uso tecnologías modernas permite adaptarlo a los sistemas de calefacción sin ninguna dificultad.
El término moderno "alternativa" está tomado de latín (alternatus– otros) por la necesidad de elegir entre varias posibilidades o de designar cada una de estas posibilidades bajo consideración.
Fuentes de energía para calefacción.
manera tradicional
Los métodos tradicionales para calentar un apartamento o una casa privada requieren la instalación de un sistema de calefacción, que incluye:
- una fuente de calor que convierte la energía de la combustión del combustible o la energía de la red eléctrica en energía térmica;
- intercambiador de calor para transferir energía térmica del portador de energía al refrigerante, para la posterior distribución de calor entre los puntos de consumo de calor;
- un circuito de tubería cerrado a través del cual se estimula de forma natural o forzada el movimiento del refrigerante;
- Dispositivos de calefacción que distribuyen el calor del refrigerante al entorno circundante de la habitación.
La siguiente figura muestra la estructura de un sistema de calefacción con una caldera como fuente de calor y puntos de consumo de calor en forma de radiadores de calefacción y calefacción por suelo radiante.
La estructura de un sistema de calefacción tradicional de una casa privada.
Defectos
Para la mayoría de los tipos de sistemas de calefacción, las fuentes de energía térmica son las calderas de calefacción. Queman gas, líquido o combustible sólido para utilizar el calor de combustión del combustible para calentar el refrigerante (las llamadas calderas de gas, combustible líquido y combustible sólido).
Otra opción para calentar el refrigerante en el intercambiador de calor de una caldera de calefacción es utilizar electricidad de la red ( calderas electricas calefacción).
Cada tipo de caldera y su correspondiente portador de energía tiene ciertas características negativas que inciden en la eficiencia de su uso:
- Calderas para combustible gaseoso generalizado debido a la disponibilidad de gas.
Los factores negativos que acompañan al uso de gas para calefacción son:
- complejidad organizativa y técnica de la conexión a la tubería de gas;
- la amenaza de incendio o explosión si se violan las reglas para operar equipos de calefacción de gas o si se instalan incorrectamente con sus propias manos;
- aumento de los precios de los recursos gasíferos.
- Las calderas eléctricas son las más fáciles de instalar y mantener usted mismo. Las desventajas más importantes son:
- volatilidad del equipo: cuando se corta la fuente de alimentación, se detiene el flujo de calor hacia el sistema de calefacción;
- altas tarifas eléctricas.
- Las calderas de combustible líquido como fuente de energía térmica son bastante difíciles de operar. En el lado negativo, destacamos los siguientes factores:
- precio alto combustible líquido, la complejidad de su entrega y almacenamiento seguro;
- ruido en el trabajo;
- olores desagradables al quemar combustible.
Sala de calderas doméstica con caldera de combustible líquido.
- Las calderas de combustible sólido que utilizan carbón, turba, madera o pellets impresionan por el bajo coste de los recursos combustibles y la independencia energética de funcionamiento, pero también tienen sus inconvenientes:
- el combustible cargado en la cámara de combustión de la caldera con sus propias manos se quema rápidamente;
- falta de automatización del proceso de carga de combustible;
- la necesidad de un control visual constante del funcionamiento de la caldera.
Todos los sistemas de calefacción comentados anteriormente tienen dos desventajas comunes:
- funcionan con fuentes insustituibles de energía térmica: el combustible se quema por completo sin posibilidad de recuperación;
- el funcionamiento de equipos que queman recursos naturales o utilizan electricidad suministrada centralmente va acompañado de un pago constante por el volumen de energía consumida y a los proveedores de servicios por su suministro.
La siguiente figura muestra la entrega de gas licuado para calefacción de gas Casas.
Entrega de gas licuado a domicilio particular.
Puntos que requieren atención:
- ¡Un calentamiento tan conveniente y familiar de una casa privada mediante la quema de recursos orgánicos no renovables conduce a una disminución catastrófica de las reservas de combustible natural a costa de nuestros propios bolsillos! Naturalmente, los precios de los combustibles fósiles aumentarán constantemente.
- La quema de combustible va acompañada de emisiones. dióxido de carbono y productos de combustión tóxicos volátiles, lo que resulta en la pérdida de alquitrán y hollín.
- Cada consumidor de combustible orgánico se ve obligado a equipar locales adicionales:
- para almacenamiento de combustible;
- para su combustión con liberación de productos de combustión a la atmósfera.
Concepto de calefacción alternativo
Al considerar opciones alternativas de calefacción para el hogar, es necesario decidir el concepto en sí.
Las fuentes de calor alternativas para una vivienda particular incluyen dos fundamentalmente: diferentes tipos equipo:
- Dispositivos que funcionan además de los eléctricos o Caldera de gas. Por alguna razón, una caldera que funciona con gas o electricidad no proporciona calor completo al sistema de calefacción de todo el edificio.
La principal potencia de calefacción la proporciona la caldera, y durante los picos de carga o fuera de temporada su funcionamiento se apoya en fuentes alternativas. En este caso, una alternativa de calefacción será, por ejemplo, una caldera de pellets casera, o un aparato que quema residuos, e incluso calefactores de infrarrojos.
- Dispositivos que sustituyen por completo a una caldera que funciona con gas, electricidad u otra fuente de energía tradicional. Su potencia térmica es suficiente para proporcionar calefacción alternativa a la casa.
Más común opciones alternativas Calentar hogares sin quemar gas y otros combustibles fósiles son tecnologías que utilizan la energía de los recursos naturales: calor de las entrañas de la tierra, géiseres, luz solar y procesos climáticos- viento, marea oceánica.
Casa equipada con paneles solares.
Métodos modernos de calefacción.
La implementación práctica de proyectos para utilizar la energía de los recursos y fenómenos naturales como fuente alternativa de calor para calentar una vivienda afecta más ampliamente:
- energía luz de sol(sistemas solares térmicos);
- energía eólica (energía eólica);
- energía del interior cálido de la tierra (bombas geotérmicas).
Se señalan dos opciones. aplicación práctica Energía natural para las necesidades de calefacción alternativa de una vivienda privada:
- transformación de energía fenomeno natural en energía eléctrica, que luego se utilizará para calefacción autónoma, es decir, calentar la casa desde su propia fuente interna de electricidad;
- Calentamiento directo del refrigerante de trabajo del sistema de calefacción.
Sistema solar térmico
Al instalar sistemas de calefacción solar con sus propias manos, se utilizan ambas opciones de radiación solar:
- Conversión de energía solar en energía eléctrica mediante paneles solares.
Las baterías solares generalmente se denominan grupo de convertidores fotoelectrónicos semiconductores combinados en un módulo común para generar electricidad. Varios módulos solares crean un circuito para proporcionar una determinada cantidad de electricidad a una vivienda privada.
La potencia de cada módulo solar puede oscilar entre 50 y 300 W. La siguiente imagen muestra el principio de uso. paneles solares para calefacción autónoma alternativa de edificios.
Esquema de calefacción de la casa mediante paneles solares.
El principio de funcionamiento del sistema solar:
- desde el módulo solar, el flujo luminoso convertido ingresa al paquete de baterías;
- las baterías producen CORRIENTE CONTINUA., que se envía al inversor;
- En el inversor, la corriente continua se convierte en corriente alterna, que se utiliza para calentar los elementos calefactores del sistema de calefacción.
Los paneles solares sólo son capaces de generar electricidad. No crean, convierten ni acumulan energía térmica. Funcionan con la misma eficacia en un día helado o a temperaturas ambiente superiores a cero, ya que para ellos es importante la intensidad del flujo solar incidente.
- Uso colectores solares Para calentamiento directo agua.
En la construcción de viviendas privadas, la instalación por parte de sus propias manos de colectores solares para calefacción alternativa es más popular que la instalación de paneles solares. Los colectores convierten los flujos de luz solar directamente en energía térmica, evitando la generación de electricidad.
Los colectores de calefacción de bricolaje tienen una amplia variedad de diseños, que se puede dividir en dos tipos:
- Colectores planos que consisten en absorbentes - elementos que absorben los rayos solares (en el caso más simple - Platos de metal o láminas negras) conectadas al sistema de tuberías;
- colectores de tuberías ensamblados a partir de tubos de vidrio, en cuyo interior se inserta un absorbente de acero.
La siguiente figura muestra una de las opciones para hacer un colector solar de bricolaje con elementos colocados en el absorbente. tubos de cobre para calentar el refrigerante.
Se bombea refrigerante a los tubos, que tiene umbral mínimo cristalización. EN carril central En Rusia, se recomienda el uso de una solución acuosa al 60% de propilenglicol con una temperatura de inicio de cristalización de -39 0 C.
Colector solar fabricado con tubos de cobre.
Ambos tipos de sistemas colectores se montan en la parte inclinada del tejado de la casa. La siguiente figura muestra el principio de calefacción de un edificio mediante un colector.
El refrigerante calentado en el colector solar (línea roja) ingresa al tanque de inercia, que actúa como acumulador de calor y sistema automatizado para mantener la temperatura en los circuitos de calefacción y agua caliente.
Si en días nublados falta calor entrante, el agua del depósito intermedio se calienta con otra fuente de calor disponible, por ejemplo agua de una caldera de gas, que es la principal fuente de calor del sistema de calefacción.
Gracias a la automatización, la temperatura en el sistema de calefacción se controla constantemente. Por la noche, la falta de calor solar se compensa conectando un elemento calefactor para mantener un nivel de temperatura confortable.
El principio de funcionamiento de un sistema de calefacción solar.
Energía eólica doméstica
El uso de la energía cinética de los flujos de aire para las necesidades de calefacción de una casa particular se realiza en dos direcciones:
- Conversión de la energía eólica cinética en energía eléctrica girando el rotor de generadores eólicos especiales.
La electricidad resultante se acumula en baterias y, según sea necesario, a través de inversores (similar a la tecnología de calefacción solar) se utiliza para calentar agua en el sistema de calefacción. Cuando hace buen tiempo, los dispositivos de calefacción se conectan a la red eléctrica general.
- Conversión de la energía del rotor giratorio de un molino de viento en calor para calentar directamente el refrigerante mediante generadores de calor de vórtice VTG.
El método dominante en la construcción de viviendas privadas es la fabricación e instalación por parte de sus propias manos de dispositivos que consisten en un molino de viento, un generador y una batería para generar su propia electricidad. El diseño convence por su sencillez y la posibilidad de montaje independiente.
Se diferencian unos de otros generadores eólicos según los siguientes indicadores:
- ubicación del eje de rotación – vertical u horizontal;
- número de palas de hélice;
- paso de la hélice.
La siguiente figura muestra una casa equipada con generadores eólicos con un eje de rotación horizontal.
Generadores eólicos para el suministro de energía a una vivienda particular.
Bombas geotérmicas (calor)
Dispositivos capaces de utilizar energía geotérmica del interior de la tierra, permiten a los propietarios de casas particulares ahorrar significativamente en gas u otros tipos de combustible a la hora de calentar sus hogares. Energía térmica Se extrae directamente de las profundidades de la tierra o del fondo de un depósito mediante un dispositivo llamado bomba de calor.
El principio de funcionamiento de una bomba de calor es similar al de unidad de refrigeración usando freón:
- Cuando el freón líquido pasa a través de tubos a una profundidad considerable en un yacimiento o en un pozo perforado, en el que la temperatura permanece por encima de cero incluso en invierno, el freón comienza a evaporarse, convirtiéndose en estado gaseoso;
- la fase gaseosa del freón sube a la superficie y entra en el compresor, que lo comprime fuertemente;
- cuando el gas se comprime en un volumen limitado, se calienta a 80 grados C;
- el freón se enfría en el intercambiador de calor;
- en la cámara del acelerador, debido a una disminución de temperatura y presión, el freón vuelve a convertirse en líquido;
- el ciclo se repite.
Las bombas de calor son unidades que dependen de la energía; sin embargo, el consumo de energía para su funcionamiento es desproporcionadamente menor que el que se necesitaría para el calentamiento eléctrico directo del refrigerante.
La temperatura del refrigerante en un sistema de calefacción con dispositivos geotérmicos no supera los 50 grados, lo que no es suficiente para calefacción por radiadores, pero para "suelos cálidos" es suficiente.
Las bombas de calor se diferencian estructuralmente en la tecnología de calentamiento del freón antes de que pase al estado gaseoso. Dependiendo de la fuente de “calor de bajo nivel” existen:
- instalaciones de agua para obtener calor de depósitos superficiales o aguas subterráneas;
- de tierra, “quitando” el calor del suelo;
- aire.
Al clasificar los dispositivos geotérmicos, también se tiene en cuenta el tipo de refrigerante en el sistema de calefacción: agua o aire. En consecuencia, los dispositivos reciben las denominaciones "suelo - agua", "suelo - aire", "agua - agua", etc.
Vídeo sobre calefacción.
como organizar calefacción económica en casa con tus propias manos, como se describe en el video a continuación.
La lógica de cambiar a calefacción alternativa no se trata sólo de ahorrar Dinero para comprar gas o pagar facturas de luz.
Por supuesto, los precios de los recursos energéticos no renovables están aumentando rápidamente. Pero, ¿cómo no recordar las palabras de D. Mendeleev, quien dijo: “Quemar petróleo es lo mismo que calentar una estufa con billetes”?
No es razonable quemar toneladas de carbón o decenas de metros cúbicos de madera para calentar una habitación modesta y al mismo tiempo causar daños irreparables a la limpieza del medio ambiente circundante.
Una de las principales partidas de gastos. Presupuesto familiar– pago de calefacción municipal o compra de combustible para calentar la casa. Todo propietario razonable probablemente piense en bienes reales y formas efectivas reduciendo estos costos. Pero pueden reducirse literalmente al mínimo utilizando fuentes de energía alternativas. ¿Qué son y cómo se utilizan? De acuerdo, vale la pena descubrirlo.
Aprenderá todo sobre cómo organizar una calefacción alternativa para una casa privada en el artículo que le presentamos. Con nuestra ayuda, podrá decidir fácilmente cuál es la opción más adecuada para usted. Descripción detallada Los principios de los esquemas de energía verde brindarán la oportunidad de decidir qué tecnológicamente Es mejor usarlo para generar calor.
El artículo describe en detalle los tipos de fuentes de energía gratuitas y proporciona métodos para generar calor para su uso en la vida cotidiana. Para ayudar a los artesanos del hogar independientes y a los entusiastas propietarios de propiedades en el campo, se incluyen colecciones de fotografías, diagramas e instrucciones en vídeo muy útiles.
Se pueden abandonar las fuentes de calor tradicionales, utilizadas para calefacción durante muchos años. Por sorprendente que parezca, es bastante real. Muchos opositores acérrimos argumentan que es imposible reemplazar los recursos naturales con análogos respetuosos con el medio ambiente.
La alternativa es la energía del sol, la fuerza del viento, el calor escondido en las entrañas de la tierra, los residuos de la producción y la actividad humana. Estas opciones son relevantes en mundo moderno, teniendo en cuenta la contaminación general del medio ambiente.
Las fuentes alternativas pueden proporcionar Casa de vacaciones electricidad y energía térmica
Otro ventaja significativa– ahorros tangibles al utilizar fuentes medioambientales de energía espontáneamente renovable. A primera vista, parece que esto es excesivamente caro y es poco probable que dé sus frutos.
Habiendo entendido con más detalle las características de cada método, se puede ver que el proyecto ecológico se amortiza en 4 a 7 años, y luego solo quedan los costos actuales de mantener los mecanismos utilizados en funcionamiento.
La posibilidad de sustituir completamente el combustible convencional por uno alternativo ha sido probada por más de uno ejemplo real. Propietarios de viviendas en diferentes paises en todo el mundo están recurriendo a opciones de calefacción respetuosas con el medio ambiente. En nuestro país son pocos los que deciden cambiar radicalmente su combustible habitual, que cada año se encarece.
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Tipo #4 – combustible biológicamente limpio
Uno de los más efectivos y formas disponibles La casa de campo se calienta mediante una caldera que funciona con combustible biológicamente limpio.
Este tipo de calefacción alternativa utiliza para su funcionamiento residuos industriales: cáscaras de cultivos, astillas de madera, aserrín y otros subproductos de la industria procesadora de la madera.
