Tipuri alternative de încălzire, surse și sisteme de încălzire alternativă modernă
Recent, pentru a înlocui sistemele de încălzire familiare majorității locuitorilor, folosind sobe și cazane care funcționează pe diferite tipuri de combustibil ca sursă de căldură, sunt introduse și alte metode de încălzire a clădirilor rezidențiale.
Aceste scheme sunt combinate condiționat într-un grup mare, numit surse alternative de încălzire.
Tipurile de încălzire, care vor fi discutate în acest articol, au devenit de mult familiare într-o serie de țări din Europa de Vest, datorită prețului în creștere constantă a transportatorilor de energie (petrol și gaz).
Variantele dispozitivului de sistem de încălzire descrise mai jos, desigur, vor câștiga o popularitate binemeritată în țara noastră.
Pompe de căldură
Pompele de căldură sunt o alternativă viabilă la generatoarele și cazanele tradiționale de căldură. Principiul de funcționare al acestui sistem de economisire a energiei amintește oarecum de un aparat de aer condiționat care transferă căldura din cameră în stradă.
Pompa de caldura transfera caldura de la sol in camera incalzita si muta frigul inapoi.
În timpul funcționării unei pompe de căldură, energia nu este cheltuită pentru generarea de căldură, ci doar pentru deplasarea acesteia.
Schema pompei de căldură. Click pentru a mari.
Funcționalitatea acestui sistem face posibilă obținerea a aproximativ 4,5 kW de energie termică, cheltuind doar 1 kW de energie electrică pentru transportul acestuia.
Pompele de căldură sunt foarte eficiente, fiabile și economice. Încălzirea alternativă de tipul descris are un singur dezavantaj semnificativ - decizia de instalare ar trebui luată numai la ciclul de construcție zero.
Această cerință este dictată devolumul lucrărilor de pământ.
Utilizarea biomasei
Sursele alternative de încălzire care utilizează biomasă drept combustibil devin din ce în ce mai răspândite. Această tendință permite nu numai asigurarea unor economii semnificative de combustibili fosili, ci și îmbunătățirea situației de mediu.
Structura unui cazan pe biomasă. Click pentru a mari.
Energia termică poate fi obținută dintr-o mare varietate de biocombustibili:
- Paie.
- Deseuri de prelucrare a lemnului.
- Lemn nelichid.
În prezent, tehnologiile bazate pe procesul de ardere a paielor sunt deja aplicate cu succes. Cu o automatizare adecvată, aceste sisteme sunt capabile să atingă o eficiență foarte ridicată (până la 95%).
Arderea paielor vă permite să obțineți o cantitate suficientă de energie termică.
Astfel, căldura de ardere a unui sul de paie care cântărește 300 de kilograme este comparabilă cu căldura de ardere degajată la arderea a 140 de litri de motorină sau a 140 de metri cubi de gaz natural.
Separat, trebuie remarcat faptul că arderea paielor pentru a produce energie termică vă permite nu numai să creați o încălzire alternativă cu toate avantajele care decurg, dar și elimină nevoia de a utiliza (arde) paiele în exces rămase pe câmp.
Utilizarea biogazului
Colectarea și utilizarea biogazului rezultat din descompunerea naturală a deșeurilor organice aparține categoriei uneia dintre cele mai promițătoare zone din domeniul energiei termice, numită bioenergie.
Există trei tipuri principale de biogaz:
- Biogaz rezultat din prelucrarea deșeurilor din complexe zootehnice, ferme, gospodăriedeşeuri.
- Biogaz rezultat din prelucrarea apelor uzate.
- Biogaz rezultat din prelucrarea deșeurilor din gropile de gunoi.
Încălzirea alternativă cu biogaz, ca și în cazul precedent, poate îmbunătăți semnificativ situația mediului.
Mai jos este o diagramă schematică a unei instalații de biogaz.
Schema unei instalații de biogaz. Click pentru a mari.
Turbine eoliene
Sistemele de încălzire alternative (folosind surse de energie netradiționale) pot produce nu numai energie termică, ci și curent electric, care este ulterior folosit pentru încălzirea clădirilor.
Un exemplu tipic de astfel de sistem sunt turbinele eoliene care convertesc energia eoliană în curent electric.
În multe țări din Europa de Vest, turbinele eoliene sunt utilizate cu succes atât în ciclul de producție al centralelor mari, cât și pentru utilizare la nivel casnic (privat).
Schema de funcționare a generatorului eolian. Click pentru a mari.
Unii experți sunt de acord că calitatea energiei produse de turbinele eoliene nu îndeplinește standardele acceptate din industrie.
Totuși, această energie (obținută prin intermediul generatoarelor eoliene, curent continuu și alternativ) este perfect potrivită pentru conversia în energie termică pentru nevoile sistemului de încălzire și alimentare cu apă caldă, realizată cu ajutorul elementelor de încălzire.
Panouri solare
Panourile solare sau FEP-urile (convertoare fotovoltaice) sunt concepute pentru a genera energie electrică din lumina soarelui (a nu se confunda cu colectoarele solare).
Utilizarea bateriilor solare, precum și a colectoarelor solare, este posibilă nu numai în locurile în care 365zilele anului vremea este senină și însorită.
Aceste tipuri de energie alternativă sunt clasificate drept regenerabile și practic gratuite. Singurele costuri financiare în construcția unor astfel de sisteme sunt achiziționarea și instalarea echipamentelor.
În prezent, panourile solare sunt considerate ca o sursă suplimentară de energie, și nu cea principală.
Principiul de funcționare al panourilor solare este prezentat în diagramă.
Principiul de funcționare a panourilor solare. Click pentru a mari.
colector solar
Încălzirea alternativă bazată pe utilizarea energiei solare poate fi amenajată fără a o transforma în energie electrică (etapă intermediară).
Această funcție este îndeplinită de colectoarele solare, care sunt schimbătoare de căldură speciale care colectează și transformă energia solară în energie termică.
Energia termică de la colectoarele solare merge direct la sistemul de încălzire sau la alimentarea cu apă caldă.
Designul colectorului solar este un panou metalic plat în care sunt plasate canale speciale pentru lichid (purtător de căldură).
Utilizarea colectoarelor solare pentru încălzirea locuinței. Click pentru a mari.
Suprafața îndreptată direct spre soare este de obicei vopsită în negru. Sub ea este izolație termică, iar deasupra este o sticlă specială.
Apa încălzită de razele soarelui se acumulează într-un rezervor special, de unde intră în sistemele de încălzire și alimentare cu apă caldă prin conducte.
Casele dotate cu colectoare solare se numesc „case solare”. Costul unei „case solare” este mai mare decât de obicei, ceea ce este mai mult decât compensat de diferența dintre facturile de utilități (cu 50% -cu 70% mai jos).
Concluzie
Recent, problemele legate de economisirea resurselor și economisirea energiei au fost ridicate din ce în ce mai des.
Cu doar câteva decenii în urmă, oamenii își puteau satisface nevoile energetice doar prin arderea diferitelor resurse naturale, dintre care majoritatea sunt neregenerabile (gaz, cărbune, petrol etc.).
Recent, a existat o tendință de creștere constantă a costului acestor resurse, alimentată de discuțiile despre rezervele lor limitate, care ar putea fi complet epuizate în viitorul apropiat.
Pe acest fond, tipurile alternative de producere a energiei pentru diverse scopuri, inclusiv încălzirea, nu mai arată la fel de exotice ca înainte.
Lista numeroasă de avantaje competitive ale unor astfel de sisteme include costul scăzut al energiei, siguranța mediului, absența emisiilor nocive, autonomie totală sau parțială și ușurința în exploatare.