Aquecimento alternativo faça você mesmo de uma casa particular

sistemas solares

Um sistema solar é um dispositivo projetado para converter a energia da radiação solar em outras formas de energia. Por exemplo, para aquecimento e resfriamento de água e ar.Para aquecer o refrigerante, é utilizada uma bomba de circulação, que direciona o calor para radiadores ou convectores.

Opções solares

• Coletor solar. Como regra, o coletor solar funciona simultaneamente com o aquecedor elétrico. O refrigerante é controlado por sensores de temperatura. Quando o tempo não está ensolarado e a temperatura cai abaixo do nível, o aquecimento adicional é ligado por elementos de aquecimento elétricos.

• A bateria solar está equipada não apenas com um sensor de temperatura e um inversor que gera uma tensão de 12 ou 24 volts DC, mas também com uma bateria de grande capacidade. Durante o dia, os painéis solares armazenam energia em baterias, que servem como fonte de energia à noite ou em dias nublados. Se a capacidade das baterias e a área das fotocélulas corresponderem à área da casa, poderá ser realizado um sistema completamente independente de energia. Mas há um menos, as melhores amostras de baterias não duram mais de 5 anos e sua substituição é comparável ao custo da eletricidade.
• Outra opção que economiza dinheiro é bateria solar com controlador e inventário. Ele se conecta em paralelo a qualquer tomada. Você também precisará de um contador de disco mecânico. Eletrônico não funcionará, ele não registra o sentido inverso da corrente. Se durante o dia as fotocélulas gerarem mais eletricidade do que o necessário para aquecer a sala, o medidor desenrolará quilowatts-hora. Assim, são obtidas economias significativas.

O que pode ser considerado aquecimento alternativo

Acontece que não existe uma abordagem única para a definição e classificação.Fabricantes de dispositivos de aquecimento, vendedores de equipamentos, a mídia estão todos prontos para explorar esse conceito à sua maneira. Muitas vezes, tipos alternativos de aquecimento doméstico são chamados de tudo o que não funciona com gás. Isso pode incluir uma instalação de "biocombustível" a pellets, pisos aquecidos por infravermelho ou uma caldeira elétrica iônica. Às vezes, a ênfase está em uma implementação incomum, por exemplo, “plinth quente” ou “paredes quentes”, em uma palavra, tudo é relativamente novo, que tem sido usado ativamente desde o final do século passado.

Então, o que é realmente uma alternativa para uma casa particular? Vamos nos concentrar nas opções onde três princípios básicos são observados.

Primeiro, consideramos apenas fontes de energia renováveis.

Em segundo lugar, o desempenho do equipamento deve ser suficiente para complementar pelo menos parcialmente o aquecimento (como o sistema mais intensivo em energia), e não apenas garantir o funcionamento de algumas lâmpadas.

Em terceiro lugar, o custo/rentabilidade da central elétrica deve estar a um nível tal que seja aconselhável utilizá-la para as necessidades domésticas.

O uso de energia solar em uma casa particular

A radiação solar como alternativa de energia renovável é o substituto mais promissor para as fontes tradicionais de energia.

Na Rússia, em casas de campo particulares, a energia alternativa do Sol pode ser usada para gerar eletricidade (baterias solares) e gerar calor, onde são usados ​​coletores solares (o refrigerante é aquecido).

Instalações prontas que convertem luz em eletricidade, painéis solares, podem ser compradas prontas para uma casa particular, mas seu custo é alto.

Para a fabricação de baterias solares, é necessário realizar o seguinte trabalho:

• comprar células solares (mono ou policristalinas);
• solde-os juntos de acordo com o esquema;
• faça uma moldura e uma caixa (geralmente é usado plexiglass);
• reforce o corpo do produto com um canto de metal ou madeira compensada;
• coloque as fotocélulas soldadas no quadro preparado;
• monte tal instalação em um local regular.

A instalação das baterias é realizada no local mais iluminado do telhado e você deve considerar como ajustar sua inclinação.

A energia solar quando usada em uma casa particular tem muitas vantagens sobre as fontes de energia tradicionais:

• inesgotabilidade;
• um grande número de;
• disponibilidade em qualquer lugar do mundo;
• Amizade ambiental;
• nenhum ruído;
• baixos custos operacionais;
• aperfeiçoamento de suas tecnologias de produção.

Há também desvantagens da energia solar:

• investimento significativo na fase inicial;
• instabilidade do fornecimento de energia (dependendo da hora do dia);
• alto preço das baterias;
• o uso de terras raras e ingredientes caros em painéis solares de película fina, o que leva ao aumento do preço.

Na Rússia, fontes renováveis ​​alternativas também são usadas para gerar calor, a bomba de calor mais famosa é um coletor solar. Com sua ajuda, como unidade independente, você pode aquecer uma casa particular ou usar um coletor em combinação com outras fontes de calor.

O coletor solar é um dispositivo de engenharia complexo que você não pode fazer sozinho.

Caldeira, bomba, aquecedor ou coletor: prós e contras

Para delinear pelo menos aproximadamente uma opção adequada para você, você deve ler uma breve informação sobre cada uma delas.

Caldeiras para vários tipos de combustível

A opção mais ideal são as caldeiras que operam com combustível líquido. Eles não exigem nenhum custo adicional de manutenção, o que os diferencia dos combustíveis sólidos. Durante toda a estação de aquecimento, eles operam de forma totalmente automática.

Caldeira a óleo

A instalação de tais caldeiras é realizada em uma sala com temperatura do ar de pelo menos + 5 ° C, a presença de ventilação de exaustão também é importante. Dependendo do modelo escolhido, essas caldeiras podem funcionar com querosene, óleo diesel, óleo usado

A capacidade do tanque, como regra, é de 100 a 2000 litros.

Também à venda existem caldeiras universais que podem operar com diferentes tipos de combustível. As caldeiras a pellets funcionam queimando resíduos de madeira comprimida. Dispositivos de biocombustíveis são muito populares, que são vários resíduos: estrume, ervas daninhas, restos de comida. Em processo de decomposição, tudo isso emite um gás que queima perfeitamente e é capaz de liberar energia térmica em grandes quantidades. Esta opção é ideal para pequenas áreas.

Aquecedores infravermelhos

Aquecedores infravermelhos são duráveis, eficientes e fáceis de instalar. Além disso, preços acessíveis e uma ampla seleção de modelos.

Aquecedor infravermelho

Descrição do vídeo

Um experimento para testar a eficácia dos aquecedores infravermelhos é apresentado neste vídeo:

Bombas de calor

As bombas de calor são semelhantes, em princípio, aos condicionadores de ar padrão. Trata-se de um equipamento que recebe calor de fontes naturais (água, ar, terra) e o acumula, transferindo-o para o sistema de aquecimento da casa.Tais sistemas são caracterizados por alto desempenho e podem ser usados ​​durante todo o ano. Entre as deficiências estão uma vida útil curta (15-20 anos), instalação complexa e alto custo.

Bomba de calor

Coletores solares

Os coletores solares podem reduzir os custos do gás várias vezes durante a estação de aquecimento, em dias com alta atividade solar. Eles são capazes de absorver até 90% do calor. A vantagem é o custo acessível, facilidade de operação. Ao mesmo tempo, a maioria dos modelos perde sua eficácia no tempo ventoso e é danificada pelo gelo.

coletor solar

O uso de aquecimento alternativo é um investimento lucrativo para o futuro. Dadas as taxas atuais e seu aumento constante, esta é uma ótima maneira de economizar dinheiro. Devido ao fato de que os métodos descritos ainda não estão no auge da popularidade, o preço do equipamento é bastante alto, mas esses investimentos serão recompensados ​​em um ou dois anos. Quanto à escolha específica, deve ser feita com base em condições específicas - localização, quantidade de calor necessária, residência permanente ou temporária, etc., e também, se possível, com o apoio de especialistas.

Resíduos em renda: usinas de biogás

Todas as fontes alternativas de energia são de origem natural, mas você só pode obter um duplo benefício das usinas de biogás. Eles reciclam resíduos de animais e aves. Como resultado, obtém-se um certo volume de gás que, após purificação e secagem, pode ser usado para o fim a que se destina. Os restantes resíduos processados ​​podem ser vendidos ou utilizados nos campos para aumentar os rendimentos - obtém-se um fertilizante muito eficaz e seguro.

A energia também pode ser obtida do esterco, mas não na forma pura, mas na forma de gás

Brevemente sobre a tecnologia

A formação de gás ocorre durante a fermentação, e as bactérias que vivem no esterco estão envolvidas nisso. Qualquer resíduo de gado e aves é adequado para a produção de biogás, mas o esterco de gado é ideal. É ainda adicionado ao resto dos resíduos para o "sourdough" - contém exatamente as bactérias necessárias para o processamento.

Para criar condições ideais, é necessário um ambiente anaeróbico - a fermentação deve ocorrer sem oxigênio. Portanto, biorreatores eficazes são recipientes fechados. Para que o processo prossiga de forma mais ativa, é necessária a mistura regular da massa. Nas plantas industriais, são instalados misturadores elétricos para isso, nas plantas de biogás de fabricação própria, geralmente são dispositivos mecânicos - desde o mais simples bastão até misturadores mecânicos que "trabalham" manualmente.

Diagrama esquemático de usinas de biogás

Existem dois tipos de bactérias envolvidas na formação de gás a partir do esterco: mesofílicas e termofílicas. Mesofílicos são ativos em temperaturas de +30°C a +40°C, termofílicos - em +42°C a +53°C. As bactérias termofílicas funcionam com mais eficiência. Em condições ideais, a produção de gás de 1 litro de área útil pode chegar a 4-4,5 litros de gás. Mas manter uma temperatura de 50°C na instalação é muito difícil e dispendioso, embora os custos se justifiquem.

Um pouco sobre desenhos

A usina de biogás mais simples é um barril com tampa e um agitador. A tampa tem uma saída para conectar uma mangueira através da qual o gás entra no tanque. Você não obterá muito gás com esse volume, mas será suficiente para um ou dois queimadores a gás.

Volumes mais sérios podem ser obtidos de um bunker subterrâneo ou acima do solo. Se estamos falando de um bunker subterrâneo, ele é feito de concreto armado. As paredes são separadas do solo com uma camada de isolamento térmico, o próprio contêiner pode ser dividido em vários compartimentos, nos quais o processamento ocorrerá com uma mudança no tempo. Como as culturas mesofílicas geralmente funcionam nessas condições, todo o processo leva de 12 a 30 dias (as culturas termofílicas são processadas em 3 dias), portanto, uma mudança de tempo é desejável.

Esquema de uma usina de biogás bunker

O estrume entra pela tremonha de carga, do lado oposto fazem uma escotilha de descarga, de onde são retiradas as matérias-primas processadas. O bunker não está completamente preenchido com biomistura - cerca de 15-20% do espaço permanece livre - o gás se acumula aqui. Para drená-lo, um tubo é embutido na tampa, cuja segunda extremidade é abaixada em um selo de água - um recipiente parcialmente cheio de água. Dessa forma, o gás é seco - já purificado é coletado na parte superior, é descarregado por meio de outro tubo e já pode ser estrangulado até o consumidor.

Qualquer pessoa pode usar fontes alternativas de energia. É mais difícil para os proprietários de apartamentos implementar isso, mas em uma casa particular você pode pelo menos implementar todas as ideias. Existem até exemplos reais disso. As pessoas suprem plenamente suas necessidades e uma economia considerável.

Energia solar em eletricidade

Os painéis solares foram feitos pela primeira vez para naves espaciais. O dispositivo é baseado na capacidade dos fótons de criar uma corrente elétrica. Existem muitas variações no design dos painéis solares e a cada ano eles são aprimorados. Existem duas maneiras de fazer você mesmo uma bateria solar:

Método número 1.Compre fotocélulas prontas, monte uma corrente com elas e cubra a estrutura com um material transparente

Você precisa trabalhar com extrema cautela, todos os elementos são muito frágeis. Cada fotocélula é marcada em Volt-Amps

Calcular o número necessário de células para coletar a bateria da energia necessária não será muito difícil. A sequência do trabalho é a seguinte:

• para a fabricação do estojo, você precisa de uma folha de madeira compensada. As ripas de madeira são pregadas ao longo do perímetro;
• orifícios de ventilação são perfurados na folha de madeira compensada;
• uma folha de fibra com uma cadeia soldada de fotocélulas é colocada no interior;
• o desempenho é verificado;
• plexiglass é aparafusado nos trilhos.

Painéis solares

O método número 2 requer conhecimento de engenharia elétrica. O circuito elétrico é montado a partir de diodos D223B. Solde-os em linhas sequencialmente. Colocado em uma caixa coberta com um material transparente.

As fotocélulas são de dois tipos:

1. As placas monocristalinas têm uma eficiência de 13% e duram um quarto de século. Eles funcionam perfeitamente apenas em dias ensolarados.
2. Os policristalinos têm uma eficiência menor, sua vida útil é de apenas 10 anos, mas a energia não cai quando está nublado. Área do painel 10 m² m. é capaz de produzir 1 kW de energia. Quando colocado no telhado, vale a pena considerar o peso total da estrutura.

Diagrama de bateria solar

As baterias prontas são colocadas no lado mais ensolarado. O painel deve estar equipado com a capacidade de ajustar a inclinação do ângulo em relação ao sol. A posição vertical é definida durante nevascas para que a bateria não falhe.

O painel solar pode ser usado com ou sem bateria. Durante o dia, consuma a energia da bateria solar e à noite - a bateria. Ou use energia solar durante o dia e à noite - da rede central de fornecimento de energia.

Economizamos no aquecimento de uma casa particular

Independentemente de qual esquema de fornecimento de calor seja feito em uma residência individual, ele é projetado para funcionar da maneira mais eficiente e econômica possível. Para fazer isso, não basta escolher apenas equipamentos de caldeira altamente confiáveis, realizar a proteção térmica dos elementos estruturais do edifício e substituir as janelas por novas janelas com vidros duplos. Todos os proprietários, exceto os acima, devem conhecer e seguir as regras de manutenção dos sistemas de aquecimento.

Dicas de profissionais experientes sobre a gestão econômica do processo de aquecimento de um edifício residencial:

1. Realizar manutenção de equipamentos e monitoramento térmico. Qualquer unidade de caldeira precisa de manutenção e ajuste, e combustível sólido em particular, pois lida com uma maior quantidade de formação de fuligem e altas temperaturas do forno. Superfícies de aquecimento sujas da caldeira não serão capazes de fornecer ao dispositivo uma eficiência nominal, pois a fuligem não remove bem o calor e a maioria dos gases de combustão de alta temperatura será liberada para a atmosfera, reduzindo assim a eficiência devido a grandes perdas com gases de escape. A prevenção da caldeira, juntamente com a limpeza das superfícies de aquecimento e chaminés, deve ser realizada antes de cada estação de aquecimento.
2. O esquema do circuito de aquecimento interno deve ser equipado com automação com a capacidade de definir um modo de aquecimento individual para cada ambiente. Isso permitirá economizar muito no custo do aquecimento em geral.
3. É necessário monitorar a operação do sistema de aquecimento interno e despejar os plugues de ar a tempo.Durante qualquer paragem da caldeira, os sistemas de aquecimento serão arejados, devido à paragem da bomba de circulação nos circuitos de circulação forçada ou devido à descida da temperatura do líquido de refrigeração nos circuitos de circulação natural. As travas de ar nas baterias e o sistema de "piso quente" reduzem a transferência de calor de todo o sistema, enquanto o consumo específico de combustível permanecerá muito alto. Encontrar tal câmara de ar é bastante simples.
4. No caso em que, ao iniciar o aquecimento, haja diferença nas temperaturas das partes inferior e superior da bateria, isso indica que há uma área de ventilação que deve ser removida.

Tecnologias modernas de aquecimento

Opções de aquecimento para uma casa particular:

• Sistema de aquecimento tradicional. A fonte de calor é uma caldeira. A energia térmica é distribuída pelo transportador de calor (água, ar). Pode ser melhorado aumentando a transferência de calor da caldeira.
• Equipamento de economia de energia que é usado em novas tecnologias de aquecimento. A eletricidade (sistema solar, vários tipos de aquecimento elétrico e coletores solares) atua como um transportador de energia para o aquecimento da habitação.

As novas tecnologias de aquecimento devem ajudar a resolver os seguintes problemas:

• Redução de custos;
• Respeito pelos recursos naturais.

Piso quente

O piso infravermelho (IR) é uma moderna tecnologia de aquecimento. O material principal é um filme incomum. Qualidades positivas - flexibilidade, maior resistência, resistência à umidade, resistência ao fogo. Pode ser colocado sob qualquer material de piso. A radiação do piso infravermelho tem um bom efeito no bem-estar, idêntico ao efeito da luz solar no corpo humano.Os custos em dinheiro para a colocação de um piso infravermelho são 30-40% menores do que o custo de instalação de pisos com elementos de aquecimento elétrico. Economia de energia ao usar um piso de filme de 15-20%. O painel de controle regula a temperatura em cada quarto. Sem barulho, sem cheiro, sem poeira.

Com o método de fornecimento de calor com água, um tubo de metal-plástico fica na mesa do piso. A temperatura de aquecimento é limitada a 40 graus.

Coletores solares de água

A tecnologia de aquecimento inovadora é usada em locais com alta atividade solar. Os coletores solares de água estão localizados em locais abertos ao sol. Geralmente este é o telhado do edifício. Dos raios do sol, a água é aquecida e enviada para dentro da casa.

O ponto negativo é a impossibilidade de usar o coletor à noite. Não faz sentido aplicar em áreas da direção norte. A grande vantagem de usar este princípio de geração de calor será a disponibilidade geral de energia solar. Não prejudica a natureza. Não ocupa espaço útil no quintal da casa.

sistemas solares

Bombas de calor são usadas. Com um consumo total de eletricidade de 3 a 5 kW, as bombas bombeiam 5 a 10 vezes mais energia de fontes naturais. A fonte são os recursos naturais. A energia térmica resultante é fornecida ao refrigerante com a ajuda de bombas de calor.

aquecimento infravermelho

Aquecedores infravermelhos encontraram aplicação na forma de aquecimento primário e secundário em qualquer sala. Com baixo consumo de energia, obtemos uma grande transferência de calor. O ar da sala não seca.

A instalação é fácil de montar, não são necessárias licenças adicionais para este tipo de aquecimento.O segredo da economia é que o calor se acumula em objetos e paredes. Aplique sistemas de teto e parede. Eles têm uma longa vida útil, mais de 20 anos.

Tecnologia de aquecimento de rodapé

O esquema de operação da tecnologia de rodapé para aquecimento de uma sala se assemelha à operação dos aquecedores IR. A parede está esquentando. Então ela começa a emitir calor. O calor infravermelho é bem tolerado pelos humanos. As paredes não serão suscetíveis a fungos e mofo, pois estarão sempre secas.

Fácil de instalar. O fornecimento de calor em cada quarto é regulado. No verão, o sistema pode ser usado para resfriar as paredes. O princípio de funcionamento é o mesmo do aquecimento.

Sistema de aquecimento de ar

O sistema de aquecimento é construído com base no princípio da termorregulação. O ar quente ou frio é fornecido diretamente para a sala. O elemento principal é um forno com queimador a gás. O gás queimado libera calor para o trocador de calor. A partir daí, o ar aquecido entra na sala. Não requer tubos de água, radiadores. Resolve três problemas - aquecimento ambiente, ventilação.

A vantagem é que o aquecimento pode ser iniciado gradualmente. Neste caso, o aquecimento existente não será afetado.

Acumuladores de calor

O líquido de arrefecimento é aquecido à noite para economizar dinheiro em custos de eletricidade. Um tanque termicamente isolado, uma grande capacidade é uma bateria. À noite aquece, durante o dia há retorno de energia térmica para aquecimento.

Uso de módulos de computador e o calor gerado por eles

Para iniciar o sistema de aquecimento, você precisa conectar a Internet e a eletricidade. Princípio de funcionamento: aproveita-se o calor que o processador liberta durante o funcionamento.

Eles usam chips ASIC compactos e baratos. Várias centenas de chips são montados em um dispositivo.Ao custo, esta instalação sai como um computador normal.

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Bombas de calor

A alternativa de aquecimento mais versátil para uma casa particular é a instalação de bombas de calor. Eles funcionam de acordo com o conhecido princípio de uma geladeira, pegando calor de um corpo mais frio e o liberando no sistema de aquecimento.

Consiste em um esquema aparentemente complexo de três dispositivos: um evaporador, um trocador de calor e um compressor. Existem muitas opções para a implementação de bombas de calor, mas as mais populares são:

• Ar para ar
• Ar para água
• água Água
• lençóis freáticos

Ar para ar

A opção de implementação mais barata é ar-ar. De fato, assemelha-se a um sistema split clássico, no entanto, a eletricidade é gasta apenas no bombeamento de calor da rua para a casa, e não no aquecimento das massas de ar. Isso ajuda a economizar dinheiro, enquanto aquece perfeitamente a casa ao longo do ano.

A eficiência dos sistemas é muito alta. Para 1 kW de eletricidade, você pode obter até 6-7 kW de calor. Os inversores modernos funcionam muito bem mesmo em temperaturas de -25 graus e abaixo.

Ar para água

"Ar-água" é uma das implementações mais comuns de uma bomba de calor, na qual uma bobina de grande área instalada em uma área aberta desempenha o papel de um trocador de calor. Além disso, pode ser soprado por um ventilador, forçando a água no interior a esfriar.

Tais instalações são caracterizadas por custo mais democrático e instalação simples. Mas eles são capazes de trabalhar com alta eficiência apenas em temperaturas de +7 a +15 graus. Quando a barra cai para uma marca negativa, a eficiência cai.

lençóis freáticos

A implementação mais versátil de uma bomba de calor é terra-água. Não depende da zona climática, pois está em toda parte uma camada de solo que não congela ao longo do ano.

Neste esquema, os tubos são imersos no solo a uma profundidade onde a temperatura é mantida no nível de 7 a 10 graus ao longo do ano. Os coletores podem ser localizados verticalmente e horizontalmente. No primeiro caso, vários poços muito profundos terão que ser perfurados, no segundo caso, uma bobina será colocada em uma determinada profundidade.

A desvantagem é óbvia: trabalho de instalação complexo que exigirá altos investimentos financeiros. Antes de decidir sobre esse passo, você deve calcular os benefícios econômicos. Em áreas com invernos curtos e quentes, vale a pena considerar outras opções de aquecimento alternativo de casas particulares. Outra limitação é a necessidade de uma grande área livre - até várias dezenas de metros quadrados. m.

água Água

A implementação de uma bomba de calor água-água praticamente não é diferente da anterior, no entanto, os tubos coletores são colocados em águas subterrâneas que não congelam ao longo do ano ou em um reservatório próximo. É mais barato devido às seguintes vantagens:

• Profundidade máxima de perfuração do poço - 15 m
• Você pode sobreviver com 1-2 bombas submersíveis

Caldeiras de biocombustível

Se não houver desejo e oportunidade de equipar um sistema complexo composto por tubos no solo, módulos solares no telhado, você pode substituir a caldeira clássica por um modelo que funciona com biocombustível. Eles precisam:

1. Biogás
2. pellets de palha
3. Grânulos de turfa
4. Lascas de madeira, etc.

Recomenda-se que tais instalações sejam instaladas em conjunto com as fontes alternativas consideradas anteriormente.Em situações em que um dos aquecedores não funcione, será possível utilizar o segundo.

Vantagens principais

Ao decidir sobre a instalação e posterior operação de fontes alternativas de energia térmica, é necessário responder à pergunta: em quanto tempo elas serão recompensadas? Sem dúvida, os sistemas considerados apresentam vantagens, entre as quais:

• O custo da energia produzida é menor do que quando se utiliza fontes tradicionais
• Alta eficiência

No entanto, deve-se estar ciente dos altos custos iniciais do material, que podem chegar a dezenas de milhares de dólares. A instalação de tais instalações não pode ser chamada de simples, portanto, o trabalho é confiado exclusivamente a uma equipe de profissionais capazes de garantir o resultado.

Resumindo

A demanda está adquirindo alternativas de aquecimento para uma casa particular, que se torna mais lucrativa em um cenário de aumento dos preços das fontes tradicionais de energia térmica. No entanto, antes de começar a reequipar o sistema de aquecimento atual, é necessário calcular tudo considerando cada uma das opções propostas.

Também não é recomendado abandonar a caldeira tradicional. Deve ser deixado e em determinadas situações, quando o aquecimento alternativo não cumpre as suas funções, continuará a ser possível aquecer a sua casa e não congelar.

Fontes de energia não tradicionais: métodos de obtenção

As fontes não tradicionais de fornecimento de energia são principalmente a geração de eletricidade usando o vento, a luz solar, a energia das ondas das marés e também o uso de águas geotérmicas. Mas, além disso, existem outras formas de utilização da biomassa e outros métodos.

Nomeadamente:

1. Obtendo eletricidade a partir de biomassa.Essa tecnologia envolve a produção de biogás residual, que consiste em metano e dióxido de carbono. Algumas unidades experimentais (Michael's Humireactor) processam esterco e palha, o que permite obter 10–12 m3 de metano a partir de 1 tonelada de material.
2. Obtendo eletricidade termicamente. Conversão de energia térmica em eletricidade aquecendo alguns semicondutores interligados que consistem em termoelementos e resfriando outros. Como resultado da diferença de temperatura, uma corrente elétrica é produzida.
3. Célula de hidrogênio. Este é um dispositivo que a partir de água comum por eletrólise permite obter uma quantidade bastante grande de mistura de hidrogênio-oxigênio. Ao mesmo tempo, o custo de obtenção de hidrogênio é mínimo. Mas essa geração de energia ainda está apenas em fase experimental.

Outro tipo de geração de eletricidade é um dispositivo especial chamado motor Stirling. Dentro de um cilindro especial com um pistão está um gás ou líquido. Com aquecimento externo, o volume de líquido ou gás aumenta, o pistão se move e faz o gerador funcionar por sua vez. Além disso, o gás ou líquido, passando pelo sistema de tubulação, resfria e move o pistão para trás. Esta é uma descrição bastante aproximada, mas deixa claro como esse mecanismo funciona.

Sol e vento como formas alternativas de energia

Uma alternativa para obter calor e eletricidade é relevante para muitas pessoas. A pequena energia solar é o uso de baterias solares à base de silício, a quantidade de energia recebida depende do número de baterias, da latitude da localização da casa ou de outras instalações .

A tecnologia de obtenção de energia usando geradores é interessante, basta conectar um controlador de carga ao gerador e conectar todo o circuito com baterias, para que você possa obter energia suficiente.

O uso de conversores termoelétricos especiais de energia térmica em eletricidade, ou seja, o uso de um termopar feito de semicondutores, é atual. Uma parte do par é aquecida, a outra é resfriada, resultando em eletricidade gratuita, que pode ser usada na vida cotidiana. Pode ser usado como gerador de energia para crianças, basta conectar um balanço com um dínamo no playground para receber uma pequena porcentagem de eletricidade que pode ser usada para iluminar o playground.

Bombas de calor para aquecimento doméstico

As bombas de calor utilizam todas as fontes alternativas de energia disponíveis. Eles recebem calor da água, do ar, do solo. Em pequenas quantidades, esse calor existe mesmo no inverno, então a bomba de calor o coleta e o redireciona para o aquecimento da casa.

As bombas de calor também usam fontes alternativas de energia - o calor da terra, água e ar

Princípio da Operação

Por que as bombas de calor são tão atraentes? O fato de ter gasto 1 kW de energia para seu bombeamento, na pior das hipóteses, você receberá 1,5 kW de calor, e as implementações mais bem-sucedidas podem fornecer até 4-6 kW. E isso não contradiz de forma alguma a lei da conservação da energia, porque a energia não é gasta para obter calor, mas não para bombeá-lo. Portanto, sem inconsistências.

Esquema de uma bomba de calor para o uso de fontes alternativas de energia

As bombas de calor possuem três circuitos de trabalho: dois externos e internos, além de um evaporador, um compressor e um condensador.O esquema funciona assim:

• Um refrigerante circula no circuito primário, que recebe calor de fontes de baixo potencial. Ele pode ser abaixado na água, enterrado no solo ou pode receber calor do ar. A temperatura mais alta alcançada neste circuito é de cerca de 6°C.
• O circuito interno circula um meio de aquecimento com um ponto de ebulição muito baixo (tipicamente 0°C). Quando aquecido, o refrigerante evapora, o vapor entra no compressor, onde é comprimido a alta pressão. Durante a compressão, o calor é liberado, o vapor refrigerante é aquecido a uma temperatura média de +35°C a +65°C.
• No condensador, o calor é transferido para o refrigerante do terceiro circuito - aquecimento. Os vapores de resfriamento são condensados ​​e, em seguida, entram no evaporador. E então o ciclo se repete.

O circuito de aquecimento é melhor feito na forma de um piso quente. As temperaturas são as melhores para isso. O sistema do radiador exigirá muitas seções, o que é feio e não lucrativo.

Fontes alternativas de energia térmica: onde e como obter calor

Mas a maior dificuldade é o aparelho do primeiro circuito externo, que coleta calor. Como as fontes são de baixo potencial (há pouco calor no fundo), são necessárias grandes áreas para coletá-lo em quantidades suficientes. Existem quatro tipos de contornos:

• Anéis colocados em tubos de água com refrigerante. O corpo de água pode ser qualquer coisa - um rio, uma lagoa, um lago. A principal condição é que não deve congelar mesmo nas geadas mais severas. Bombas que bombeiam calor para fora do rio funcionam com mais eficiência; muito menos calor é transferido em água estagnada. Essa fonte de calor é a mais fácil de implementar - jogue tubos, amarre uma carga. Há apenas uma grande chance de danos acidentais.

• Campos térmicos com tubos enterrados abaixo da profundidade de congelamento. Neste caso, há apenas uma desvantagem - grandes volumes de terraplanagem. Temos que remover o solo em uma grande área e até mesmo em uma profundidade sólida.

• Uso de temperaturas geotérmicas. Vários poços profundos são perfurados e circuitos de refrigeração são abaixados neles. O bom dessa opção é que ela requer pouco espaço, mas nem em todos os lugares onde é possível perfurar em grandes profundidades, e os serviços de perfuração custam muito. Você pode, no entanto, fazer um equipamento de perfuração, mas o trabalho ainda não é fácil.

• Extração de calor do ar. É assim que funcionam os condicionadores de ar com a possibilidade de aquecimento - eles absorvem o calor do ar "externo". Mesmo em temperaturas abaixo de zero, essas unidades funcionam, embora não muito "profundas" - até -15 ° C. Para tornar o trabalho mais intenso, você pode usar o calor dos poços de ventilação. Jogue alguns slings com refrigerante lá e bombeie calor de lá.

A principal desvantagem das bombas de calor é o alto preço da própria bomba, e a instalação de campos de coleta de calor não é barata. Nesse caso, você pode economizar dinheiro fazendo você mesmo a bomba e também colocando os contornos com suas próprias mãos, mas a quantidade ainda será considerável. A vantagem é que o aquecimento será barato e o sistema funcionará por um longo tempo.

Ar condicionado

O ar condicionado é a fonte alternativa mais acessível e fácil de aquecimento doméstico. Você pode instalar um poderoso em todo o andar ou um em cada quarto.

A opção mais ideal para usar o ar condicionado é no final da primavera ou no início do outono, quando ainda não está muito frio lá fora e a caldeira a gás ainda não pode ser iniciada. Isso reduzirá o consumo de gás devido à eletricidade e não excederá a taxa mensal de consumo de gás.

Pontos importantes:

• A caldeira e o ar condicionado devem estar ligados entre si para funcionarem em pares. Ou seja, a caldeira deve ver que o ar condicionado está funcionando e não ligar enquanto a sala estiver quente. Aqui você não pode prescindir de um termostato de parede.
• O aquecimento com eletricidade não é mais barato que o gás. Portanto, você não deve mudar completamente para o aquecimento com condicionadores de ar.
• Nem todos os condicionadores de ar podem ser usados ​​em zero e geada.

Experiência pessoal

Eu uso quatro fontes de calor para aquecer minha casa: uma caldeira a gás (principal), uma lareira com circuito de água, seis coletores solares planos e um ar condicionado inverter.

Por que é necessário

1. Ter uma segunda fonte de calor (reserva) se a caldeira a gás falhar ou a sua capacidade se tornar insuficiente (geadas fortes).
2. Economize no aquecimento. Devido às diferentes fontes de calor, você pode controlar a taxa de consumo mensal e anual de gás para não mudar para uma tarifa mais cara.

Algumas estatísticas

O consumo médio de gás em janeiro de 2016 é de 12 metros cúbicos por dia. Com uma área aquecida de 200m2 e uma cave adicional.

	Outubro	novembro	Janeiro
Consumo por mês	63,51	140	376
Mínimo	0,5	0,448	7,1
Máximo	5,53	10,99	21,99
Média por dia	2,76	4,67	12,13

As flutuações do consumo por dia durante o mês estão associadas a diferentes temperaturas exteriores e à presença do sol: em dias de sol, os coletores funcionam e o consumo de gás diminui.

conclusões

Aquecimento sem gás é possível. Algumas fontes de calor servem como substitutos completos para uma caldeira a gás, enquanto outras podem ser usadas apenas como complemento. Por conveniência, vamos combinar tudo em uma tabela:

Alternativa ao gás	Adição
Bomba de calor de fonte terrestre caldeira de combustível sólido caldeira a pellets	Lareira com circuito de água lareira de ar Lareira a pellets Coletores solares ar condicionado inverter Bomba de calor da fonte de ar Caldeiras elétricas

Existem outras formas alternativas de aquecer um edifício que não estão incluídas na lista: fogões, buleryans, caldeiras elétricas e outros dispositivos de aquecimento.

E, claro, é importante lembrar que a instalação de outras fontes de calor não é a única maneira de economizar gás e reduzir a dependência dele. Precisamos trabalhar para melhorar a eficiência energética geral do edifício: identificar e eliminar todos os vazamentos de calor, usar o calor de forma mais eficiente e minimizar as perdas de calor do edifício