مصادر بديلة لتدفئة منزل ريفي. توربينات الرياح في أنظمة التدفئة

تزداد تكلفة موارد الطاقة المختلفة والمياه والغاز كل عام ، لذلك يفكر أصحاب الشقق والمنازل بشكل متزايد في طرق لتوفير المال. يتم توفير وفورات كبيرة من خلال التدفئة البديلة لمنزل خاص بدون غاز. يتيح هذا والعديد من الأنظمة الأخرى للمالكين جعل منازلهم مستقلة تمامًا عن الطاقة. هناك عدة أنواع من مصادر الطاقة البديلة ، ولكل منها مزاياها وعيوبها.

يتميز مفهوم "التدفئة المنزلية البديلة" طرق مختلفةامدادات الحرارة للسكن. في السابق ، لم يتم استخدامها في المنازل الخاصة.

الشروط الأساسية لاستخدام هذه الأنواع من الإمداد الحراري:

• لتوليد الطاقة الحرارية ، يتم استخدام مصادر الطاقة المتجددة التي لا تحتاج إلى دفع فواتير المياه والكهرباء. في هذه الحالة ، يمكن استخدامها بشكل كامل أو جزئي.
• يجب أن تكون تكلفة ترتيب هذه الأنظمة مقبولة تمامًا ولا تتجاوز تكلفة المبنى المُدفأ نفسه.

الأسباب الشائعة للتحول إلى التدفئة البديلة

السبب الرئيسي وراء استخدام مصادر بديلة للتدفئة لمنزل خاص هو الارتفاع المنتظم في أسعار العديد من أنواع ناقلات الطاقة. وتشمل هذه الغاز والفحم الطبيعي والكهرباء وأنواع أخرى.

اليوم ، غالبًا ما تستخدم خطوط أنابيب الغاز لتدفئة منزل خاص. تكلفة هذه التدفئة هي الأكثر قبولًا ، لكنها تتزايد باستمرار. نظرًا لأن الغاز هو مورد طاقة سينفد عاجلاً أم آجلاً ، فسوف يستمر الاتجاه التصاعدي في الأسعار. في مثل هذه الحالة ، يمكن تسمية التدفئة البديلة ليس فقط بأنها مربحة من وجهة نظر اقتصادية ، ولكن أيضًا تدريجيًا ، حيث يتم استخدام الموارد المتجددة كمصادر للحرارة. نتيجة لذلك ، لا يتم استهلاك الخشب والموارد الأحفورية غير المتجددة.

أنواع التدفئة البديلة وإيجابياتها وسلبياتها

تستخدم طاقة الرياح والطاقة الشمسية والحرارة من أحشاء الأرض والنفايات البشرية والنفايات الصناعية كمصادر بديلة. ومن المهم أيضًا ألا يؤدي استخدام هذه الموارد إلى تلوث البيئة ، لأنها طبيعية وصديقة للبيئة.

المزايا الرئيسية للوقود الإيكولوجي هي المدخرات الكبيرة ، والحفاظ على البيئة والموارد الأحفورية. العيب الوحيد للمصادر البديلة هو الاستثمار الكبير في المرحلة الأولية. ومع ذلك ، بعد 4-7 سنوات ، تؤتي هذه الأنظمة ثمارها بالكامل وتعطي المالك طاقة حراريةدون أي استثمار مالي من جانبه.

التسخين بالطاقة الشمسية

يمكن استخدام أنظمة الطاقة الشمسية لتدفئة المنزل بطريقتين:

• تحويل طاقة شمسيةفي الكهرباءالذي يستخدم للعمل معدات التدفئة;
• استخدام الطاقة الشمسيةلتسخين سائل نقل الحرارة ، والذي سوف يدور بسبب تشغيل المضخة أو بطريقة طبيعية وتمر من خلاله مشعات التدفئةأو المسخنات.

الأهمية! باستخدام مجمّع الطاقة الشمسية ، يمكنك عمل أبسط بديل لتدفئة المنزل بيديك. بالإضافة إلى المجمع ، ستحتاج إلى مضخة تدوير وبطاريات.

العيب الرئيسي للأنظمة الشمسية هو أنه في أي منطقة هناك أيام غائمة يكون فيها النظام غير فعال. نظرًا لعدم وجود ضوء الشمس في الليل ، فإن الأنظمة الشمسية ليست مناسبة للعمل على مدار الساعة.

خيارات تنفيذ التدفئة المنزلية باستخدام الطاقة الشمسية:

1. للتدفئة على مدار الساعة جامع الطاقة الشمسيةيعمل بالتوازي مع السخانات الكهربائية. للتحكم في درجة حرارة المبرد ، يتم استخدام مستشعرات خاصة. عندما تنخفض درجة حرارة التسخين من المجمع الشمسي إلى المجموعة الحد الأدنى للقيمة، عناصر التسخين قيد التشغيل.
2. جامع الطاقة الشمسية والعاكستستخدم مع بطارية عالية السعة. في الليل وفي يوم غائم ، ستكون هذه البطارية هي مصدر الطاقة. عيب هذا الخيار هو أن عمر البطارية خمس سنوات ، وتكلفة شراء منتجات جديدة تساوي فواتير الكهرباء لمدة خمس سنوات.
3. خيار اخر - البطاريات الشمسية مع العاكس وجهاز التحكم ،التي تعمل مع أي سخانات كهربائية.

طاقة الرياح

أحد خيارات التدفئة البديلة للمنزل الريفي هو استخدام طاقة الرياح. للبيع يمكنك العثور على معدات جاهزة لترتيب النظام. تكلفتها مقبولة تماما. ومع ذلك ، نظرًا لأن هذا الجهاز مصمم من أجل الاستخدام الصناعى، أبعاد المكره مثيرة للإعجاب. على سبيل المثال ، قد يحتوي مولد الرياح 4 كيلو وات على دافع 10 أمتار.

الأهمية! طرق بديلةالتدفئة المنزلية باستخدام توربينات الرياح مناسبة للمناطق ذات الطقس العاصف المستمر. هذه أراضي في منطقة السهوب والمستوطنات على ساحل البحر.

توربينات الرياح لها نفس مشاكل استخدام الأنظمة الشمسية. أولاً ، إذا تم استخدام الطاقة الشمسية في الأخير مباشرة للتدفئة ، فعند استخدام طاقة الرياح ، يكون كل شيء أكثر تعقيدًا. في هذه الحالة ، يجب تحويل الطاقة الميكانيكية الناتجة عن دوران شفرات طاحونة الهواء إلى طاقة كهربائية. عندها فقط يمكن تدفئة المنزل. كل هذا يؤدي إلى انخفاض كفاءة نظام التدفئة.

الطاقة الحرارية للأرض

لاستخدام الطاقة الحرارية الأرضية ، سوف تحتاج إلى خاص مضخات حرارية. يقومون بتحويل الحرارة المنبعثة من المياه الجوفية والأرض والهواء المحيط. في هذه الحالة ، يجب أن تكون درجة حرارة الوسط المستخدم أعلى من الصفر.

يعتمد مبدأ تشغيل النظام على تجميع الحرارة بواسطة المضخات الحرارية وتحويلها ونقلها إلى دائرة التسخين. تحتوي المضخة على ثلاث دوائر مغلقة:

• الخارجي يأخذ الحرارة من المصدر (في هذه الدائرة ، محلول ملحيأو مضاد للتجمد)
• الدائرة الداخلية مليئة بالفريون أو المبردات الأخرى ؛
• المبرد يدور في دائرة التسخين الثالثة.

يمكن إجراء مثل هذا التدفئة البديلة لمنزل خاص بيديك إذا قمت بالبناء أبسط خيارمضخة الحرارة. اعتمادًا على نوع مصدر الحرارة المستخدم ونوع الناقل الحراري يتم استخدام مضخات حرارية مختلفة:

• المياه المياه؛
• جو إلى جو.
• مياه جوفية؛
• الماء والهواء.

الأهمية! يتم استخدام مضخات الماء إلى الهواء ومضخات الهواء في التنفيذ تسخين الهواءمنازل. وتستخدم المضخات الحرارية من الأرض إلى الماء ومن الماء إلى الماء في أنظمة التدفئة المنزلية مع ناقلات الحرارة السائلة.

الأكثر فائدة من الناحية الاقتصادية هي مضخة الماء إلى الماء. هذه الأنظمة مناسبة للمنازل التي توجد بالقرب منها خزانات غير متجمدة. يتم وضع أنابيب سحب الحرارة فيها. من متر واحد من هذا الأنبوب ، يتم الحصول على 30 واط من الطاقة الحرارية. يتم تحديد طول خط الأنابيب حسب مساحة المنزل المُدفأ والاحتياجات للطاقة الحرارية.

لا يمكن للمضخات التي تستخدم الحرارة من الهواء أن تحل محل أنظمة التدفئة التقليدية في المناخات الباردة. تعتبر المضخات الحرارية التي تحصل على حرارة من الأرض باهظة الثمن. من الأفضل استخدام هذه الأنظمة مع الماء أرضيات دافئة. عيب هذه المضخات الحرارية هو الطول الكبير لخط الأنابيب ، الذي يجمع الحرارة ، والحفر المكلف و اعمال الارضآه ، وكذلك الحاجة إلى تجهيز مجال الطاقة الحرارية الأرضية مساحة كبيرة.

مرجل الوقود الحيوي

تستخدم غلاية الوقود الحيوي النفايات الزراعية (قشور ، قشور) ، منتجات النجارة (نشارة الخشب ، رقائق الخشب). يصنعون حبيبات كثيفة تسمى الكريات. هم الذين يحترقون في الغلايات. الكريات تحترق لفترة أطول من الخشب وتوفر مزيدًا من الحرارة. بالإضافة إلى الكريات ، تُصنع قوالب كبيرة من النفايات النباتية. القوالب تعطي حرارة أكثر 2-4 مرات.

الغاز الحيوي مناسب للاستخدام في غلايات الغاز. إنه نتاج نفايات عضوية متعفنة. للحصول على الغاز الحيوي ، من الضروري بناء خزان واسع للتخلص من النفايات ، وكذلك توفير مصنع خلط. تحدث عملية التسوس وإنتاج الغاز بمشاركة البكتيريا والهواء. يتم جمع النفايات وتفريغها من خلال خط أنابيب خاص. بالإضافة إلى ذلك ، ستحتاج إلى أجهزة مختلفة لتجميع الغاز وتنظيفه ونقله إلى نظام التدفئة.

أنظمة بديلة أخرى غير غازية

غلاية الهيدروجين هي مصدر بديل للطاقة الحرارية ، وهي مختلفة النظافة البيئية. يعتمد مبدأ العملية على تفاعل تفاعل جزيئات الأكسجين والهيدروجين. نتيجة لهذا التفاعل ، يتم إطلاق كمية هائلة من الحرارة. ومع ذلك ، لتشغيل هذا النوع من التدفئة ، من المهم مراعاة احتياطات السلامة بدقة.

العيب الرئيسي لهذا الجهاز هو التكلفة العالية للمعدات المستخدمة. يمكن اعتبار الطريقة الوحيدة لتوفير المال هي خيار معدات التصنيع الذاتي. للتشغيل ، يجب أن يكون النظام متصلاً بشكل دائم بمصدر المياه والطاقة. تحتاج أيضًا إلى موقد الهيدروجين ، والغلاية نفسها ، والعوامل الحفازة و مولد الهيدروجين. الحرارة المتولدة نتيجة لذلك تفاعل كيميائييتم تغذية المبادل الحراري. نتيجة للتركيب ، يتم إنتاج النفايات - المياه العادية.

ما هي الأنظمة البديلة التي يمكن استخدامها في مبنى سكني

التدفئة البديلة للشقة في مبنى سكنييتم تنفيذه باستخدام بطارية شمسية مزودة بعاكس وجهاز تحكم ، وهي متصلة بالتوازي مع المقبس وتستخدم بالاقتران مع السخانات الكهربائية من أي نوع. من السهل تنفيذ مثل هذا المخطط لتوفير الكهرباء في الشقة بيديك.

في السكن ، تحتاج إلى تثبيت عداد قرص ميكانيكي يعيد لف الكهرباء في الاتجاه المعاكس في طقس صافٍ ، عندما تولد الخلايا الكهروضوئية الكثير المزيد من الكهرباءمن المستخدمة للتدفئة. أجهزة القياس الإلكترونية ليست مناسبة ، لأنها غير حساسة للاتجاه العكسي للتيارات. عند فك كيلووات في الاتجاه المعاكس ، يتم تحقيق وفورات كبيرة.

يجب فهم التدفئة البديلة على أنها أنظمة تستخدم موارد طبيعية مجانية لعملها. من بين الخيارات الأكثر شيوعًا لهذه الأنظمة التركيبات التي تعمل باستخدام الطاقة الشمسية وطاقة الرياح. على جهاز مثل هذا التسخين ، مع تساوي الأشياء الأخرى ، سيتعين عليك إنفاق أموال أقل مما تنفقه على إنشاء المزيد من اتصالات التدفئة المألوفة ، وفيما يتعلق بتكاليف التشغيل ، فإن التدفئة البديلة موجودة في القادة بلا شك.

بالعودة إلى منتصف القرن الماضي ، تعلم الناس استخدام طاقة الرياح لتوليد الكهرباء. تعتمد الأنظمة قيد الدراسة على توربينات الرياح ، وتتكون طاحونة الهواء النموذجية من عدة شفرات ومتصلة بالمولد مباشرة أو من خلال علبة تروس.

هناك نماذج دوارة وعالية السرعة ومنخفضة السرعة لتوربينات الرياح.

1. طواحين الهواء البطيئةمجهزة بعدد كبير من الشفرات ، فهي عمليا لا تصدر ضوضاء أثناء التشغيل ، لكنها غير فعالة نسبيًا.
2. تصميم مولد الرياح عالي السرعةعادة ما يتضمن 3-4 شفرات. تم تصميم هذا التثبيت لسرعات الرياح من 10-15 م / ث. طواحين الهواء عالية السرعة صاخبة جدًا ، لكن معاملها مرتفع عمل مفيد، والتي يتم استخدامها على نطاق واسع في العالم.
3. تشبه الطاحونة الهوائية نوعًا من البرميل. يتم تثبيت الشفرات عموديًا. تكمن ميزة مولد الرياح هذا في أنه لا يحتاج إلى أن يكون موجهًا في اتجاه الريح ، حيث تتميز النماذج الدوارة بأقل ضوضاء وفي نفس الوقت بكفاءة أكثر تواضعًا. تسخين منزل خاصاستخدام طاحونة دوارة يمثل مشكلة كبيرة.

إنها الشمس التي تعتبر حاليًا أكثر المصادر الواعدة طاقة بديلة. في المتوسط ​​، لمدة عام ، يعطي النجم الأقرب إلى كوكبنا 30-35 ألف حرارة أكثر مما يستهلكه سكان الأرض بالكامل.

يعمل علماء العالم باستمرار على تحسين كفاءة مختلف التركيبات الشمسية والمحولات الكهروضوئية.

في المنزل يمكنك تركيب التركيبات المذكورة واستخدامها لتسخين المياه ، أي. بناء تسخين المياه على الطاقة البديلة أمر واقعي تمامًا. ومع ذلك ، الأداء منشآت مؤقتةنادرا ما تصل إلى 50٪ من أداء الوحدات الكاملة المصنعة في المصنع ، لذلك من الأفضل شراء الألواح الشمسية الجاهزة وهذا كل شيء. العناصر ذات الصلة، ويقومون بالفعل بالتجميع والتثبيت الخاص بهم.

بشكل ملحوظ ، تسمح لك الوحدات الصناعية بالحصول على الماء الدافئ حتى في الطقس البارد. كل ما تحتاجه هو أن تشرق الشمس.

توجد محطات شمسية للتدفئة غير المباشرة والمباشرة.

1. الدفيئات وغلايات المياه المثبتة في الهواء الطلق هي أمثلة على مرافق التدفئة المباشرة. حتى الشرفة الأرضية المزججة هي نوع من محطات الطاقة الشمسية للتدفئة المباشرة. ومع ذلك ، فإن الوضع طغت عليه حقيقة أن الحرارة تنفق بطريقة غير عقلانية.
2. من ناحية أخرى ، فإن التسخين غير المباشر يمنح المستخدم الفرصة لتركيب الوحدة لتلقي الطاقة الشمسية في المكان الأكثر ملاءمة ، على سبيل المثال ، على السطح. عادة ما يتم تنفيذ وظائف المبرد في مثل هذه الأنظمة بواسطة سوائل خاصة غير متجمدة. يتم نقل الحرارة من تخزين المياه ماء دافئيتم أخذها حسب احتياجات المنزل للمستخدم ويؤخذ مكانها بسائل بارد وتتكرر الدورة.

أيضا ، يتم تصنيف محطات الطاقة الشمسية إلى مسطحة وأنبوبية.

1. النوع الأول له شكل صندوق به عنصر تسخين لولبي ، وعادة ما يكون مصنوعًا من النحاس. من ثلاث جهات ، يتم عزل هذا اللولب حرارياً ، بينما في الجانب المشمس مغطى بالزجاج. المنشآت المسطحةلا توجد مشكلة مجمعة باليد. هذه ميزانية وخيار سهل الاستخدام ، لكن كفاءة التركيبات المسطحة تترك الكثير مما هو مرغوب فيه. عادةً ما يتم تنفيذ وظائف سائل التبريد في النظام قيد الدراسة بواسطة سائل مضاد للتجمد ؛ ويمكن أيضًا استخدام الماء.
2. يتم تجميع الكتل الأنبوبية من عدة أنابيب يصل ارتفاعها إلى 400 سم ، وتوضع الأنابيب موازية لبعضها البعض. يمكن أن يكون النظام أي المبلغ المطلوبأنابيب. يتم تنفيذ وظيفة المبرد في مثل هذا النظام بواسطة سائل خاص مع نقطة غليان منخفضة ، مما قد يؤدي إلى زيادة كفاءة الوحدة بشكل كبير. بالمقارنة مع أنظمة الطاقة الشمسية المسطحة ، فإن الأنظمة الشمسية الأنبوبية أكثر كفاءة بنسبة 30-40٪.
   من الممكن زيادة إنتاجية التركيب قيد الدراسة من خلال تضمين مضخة خاصة ومبادلات حرارية وأنابيب معزولة حرارياً في النظام. يتم تثبيت اللوحة بزاوية ، عادة 30 درجة.

تعتبر التركيبات الأنبوبية رائعة لتسخين المياه ويمكن أن تلعب دورًا نشطًا في تدفئة المنزل.

تركيب التدفئة الشمسية في المنزل

في قلب نظام التسخين الشمسي للمنزل ، سيكون هناك مجمع أولي يمكن تجميعه بأيديكم من وسائل مرتجلة.

الخطوة الأولى. أخرج الملف من الثلاجة واشطفه جيدًا ماء نظيف. من المهم إزالة الفريون القديم من الملف.

الخطوة الثانية. تجميع الإطار من الشرائح الخشبية. يتم تحديد أبعاد الإطار بشكل فردي وفقًا لأبعاد الملف. فمن الضروري أن الملف بدون جهد إضافيتناسب بين القضبان.

خطوة ثالثة. تطبيق الترميز. اربط الملف بإطار الحامل وحدد المكان الذي ستخرج منه الأنابيب.

الخطوة الرابعة. قم بتثبيت سكة الإطار السفلي. ما بين الإطار النهائيوينبغي وضع ورقة من رقائق معدنية مع بساط.

الخطوة الخامسة. زيادة صلابة النظام. للقيام بذلك ، املأ الشرائح الجدار الخلفيتصميمات.

الخطوة السادسة. الصق الفجوات بين الرقاقة الموضوعة مسبقًا وقاعدة الوحدة بشريط لاصق. لن يسمح هذا الختم بدخول الهواء الخارجي البارد إلى النظام.

الخطوة السابعة. تركيب أنابيب الإمداد. تعتبر أنابيب المياه البلاستيكية البسيطة مثالية لتوصيل المياه.

الخطوة الثامنة. ختم وصلات الملف والأنابيب البلاستيكية بنفس الشريط.

الخطوة التاسعة. أخيرًا ، ثبت الملف على الجسم. للتثبيت ، يمكنك استخدام المشابك من نفس الثلاجة القديمة. بالإضافة إلى ذلك ، يجب تثبيت المنتج بمسامير.

الخطوة العاشرة. قم بتغطية النظام بالزجاج وألصقه بشريط حول المحيط بالكامل.

جامع الطاقة الشمسية

في هذا الصدد ، يمكن اعتبار العمل على تجميع المجمع الشمسي مكتملًا. يبقى فقط لإصلاح الدعامات بحيث تسقط أشعة الشمس على مستوى المجمع بزاوية قائمة. بالإضافة إلى ذلك ، يجب تثبيت عدد قليل من البراغي في الجزء السفلي من الإطار. لن يسمحوا للزجاج بالخروج عند تسخينه.

جامع عصامي متصل بخزان بالماء. الخزان متصل بأنابيب المياه و / أو أنابيب التدفئة. لزيادة كفاءة النظام ، تم تجهيز النظام بمضخة.

تجميع وتوصيل مولد الرياح

الرياح هي ثاني أكثر مصادر الطاقة البديلة شيوعًا. توربينات الرياح محلية الصنعتسمح لك بتزويد المنزل بالحرارة بأقل تكلفة.

المرحلة الأولى. حدد نوع الهيكل المناسب وقوته. ينصح المبتدئين بإعطاء خيار لصالح الأكثر شعبية توربينات الرياح العمودية. حدد الطاقة بشكل فردي. تتم زيادة طاقة مولد الرياح عن طريق زيادة حجم المكره وإضافة شفرات إضافية.

ومع ذلك ، تذكر أنه كلما زادت قوة الجهاز ، زادت صعوبة موازنة ذلك الخيار الأفضل لـ التصنيع الذاتيعبارة عن طاحونة هوائية ذات مروحة يبلغ قطرها حوالي 2 متر و 4-6 شفرات.

المرحلة الثانية. ضع أساسًا لتوربينات الرياح. قاعدة أولية من ثلاث نقاط كافية. تحديد عمق ومساحة الهيكل بشكل فردي مع مراعاة خصائص التربة والمناخ في موقع البناء.

قم بتثبيت الصاري في موعد لا يتجاوز التصلب الكامل للقاعدة ، أي في حوالي 1.5-2 أسبوع. بدلاً من كريم الأساس ، يمكنك استخدام علامات التمدد. هذا هو خيار أبسط حتى لتركيب الصاري. قم بحفر حفرة صغيرة بعمق حوالي 50-60 سم ، وقم بتركيب سارية توربينات الرياح فيها وقم بإصلاح الهيكل بإحكام بعلامات التمدد العادية.

المرحلة الثالثة. اصنع الشفرات. مثالي لهذا في المنزل. برميل معدني. تحتاج إلى تقسيم الحاوية إلى أجزاء متطابقة بكمية مساوية لعدد الشفرات المحددة. حدد الشفرات أولاً ، من المهم أن تكون الشفرات بنفس الحجم تمامًا. اقطع شفرات مولد الرياح المستقبلي. سوف يساعدك البلغاري في هذا. في حالة عدم وجود طاحونة ، يمكنك الحصول على مقص لقطع المعادن.

المرحلة الرابعة. ثبت قطعة العمل على المولد بمسامير ، ثم ثني الشفرات. تعتمد العديد من معلمات تشغيل مولد الرياح على مقدار ثني الشفرات. لا يمكن تقديم توصيات محددة في هذا الصدد. يمكنك فقط تحديد الزاوية المناسبة من خلال التجربة.

المرحلة الخامسة. قم بتوصيل الأسلاك الكهربائية بالمولد وربط عناصر النظام بدائرة كهربائية. قم بتثبيت المولد الموجود على صاري الطاحونة ، ثم قم بتوصيل الأسلاك بالصاري وتشغيل المولد والبطارية في الدائرة. امنح الحمل بالأسلاك. مولد الرياح هذا جاهز. يمكنك توصيله بنظام تسخين المياه من خلال نفس صهاريج التخزين.

إذا كنت ترغب في ذلك ، يمكنك تجميع وتركيب العديد من طواحين الهواء إذا كان أحد الأجهزة غير كافٍ لتزويد المنزل بالكامل بالتدفئة.

وبالتالي ، فإن استخدام الطاقة البديلة هو اتجاه واعد للغاية يستحق الاهتمام بالتأكيد. الآن يمكنك أن تشعر وكأنك جزء من العالم الحديث وتوفر بشكل كبير على التدفئة عن طريق تجميع تركيب بسيط للرياح أو الطاقة الشمسية. اتبع التعليمات وستكون بخير.

عمل ناجح!

فيديو - تدفئة منزلية بديلة افعلها بنفسك

أحد أهم بنود الإنفاق ميزانية الأسرة- قسط تدفئة مشتركةأو شراء وقود لتدفئة المنزل. ربما يفكر كل مالك معقول في و طرق فعالةتقليل هذه التكاليف. ولكن يمكنك حرفيا تقليلها إلى الحد الأدنى باستخدام مصادر الطاقة البديلة. ما هي وكيف يتم استخدامها؟ موافق ، الأمر يستحق المعرفة.

سوف تتعلم كل شيء عن كيفية ترتيب التدفئة البديلة لمنزل خاص من مقالتنا. بمساعدتنا ، يمكنك بسهولة تحديد الخيار الأنسب لك. وصف مفصلستوفر مبادئ تشغيل مخططات الطاقة الخضراء فرصة لتقرير الطريقة التكنولوجية الأفضل استخدامها لتوليد الحرارة.

تصف المقالة بالتفصيل أنواع مصادر الطاقة المجانية ، وتوفر طرقًا لتوليد الحرارة لاستخدامها في الحياة اليومية. لمساعدة الحرفيين المستقلين وأصحاب العقارات الريفية المتحمسين ، يتم إرفاق مجموعات الصور والرسوم البيانية وتعليمات الفيديو المفيدة للغاية.

يمكن التخلي عن مصادر الحرارة التقليدية التي تم استخدامها للتدفئة لسنوات عديدة. كما قد يبدو مفاجئًا ، فهو حقيقي جدًا. يجادل العديد من المعارضين المتحمسين بأنه من المستحيل استبدال الموارد الطبيعية بنظرائها الصديقين للبيئة.

البديل هو طاقة الشمس وقوة الرياح والحرارة المخبأة في أحشاء الأرض وهدر الإنتاج والحياة البشرية. هذه الخيارات ذات صلة بـ العالم الحديثمع مراعاة التلوث العام بيئة.

يمكن أن توفر المصادر البديلة منزل الأجازةالكهرباء والطاقة الحرارية

ميزة أخرى مهمة هي التوفير الملموس عند استخدام مصادر صديقة للبيئة للطاقة المتجددة تلقائيًا. للوهلة الأولى ، يبدو أنه مكلف بشكل غير معقول ومن غير المرجح أن يؤتي ثماره.

بعد التعامل مع ميزات كل طريقة بمزيد من التفصيل ، يمكنك أن ترى أن المشروع البيئي يؤتي ثماره في 4-7 سنوات ، وبعد ذلك تبقى التكاليف الحالية للحفاظ على الآليات المستخدمة في نظام العمل فقط.

تم إثبات إمكانية الاستبدال الكامل للوقود المعتاد بوقود بديل من خلال أكثر من مثال حقيقي. أصحاب المنازل في دول مختلفةمن العالم يلجأون إلى خيارات التدفئة البيئية. في بلدنا ، قرر عدد قليل فقط تغيير الوقود المعتاد بشكل جذري ، والذي أصبح أكثر تكلفة كل عام.

معرض الصور

المشكلة الرئيسية في استخدام الوقود البيئي هي استثمار كبير في المرحلة الأولية. بعد كل شيء ، تحتاج أولاً إلى حساب المبلغ بالتفصيل الطاقة المطلوبةلمنزل أو كوخ معين. ثم اكتشف نوع المورد البيئي الأكثر فائدة في منطقة معينة.

إذا تم التعامل مع كل هذه المشكلات من قبل المتخصصين المعنيين ، فستكون التكلفة النهائية للتدفئة البيئية مرتفعة للغاية. لتوفير المال ، يمكنك محاولة القيام بذلك بنفسك.

للقيام بذلك ، عليك أن تنغمس في موضوع مصادر الطاقة البديلة حتى ترفض جذبها مساعدة خارجية. في هذه الحالة ، ستكون تكلفة المشروع أرخص عدة مرات.

إنه الخيار الثاني الذي يختاره العديد من مالكي المنازل الخاصة. تثبت ممارستهم أنه من الممكن تمامًا أن تصبح مستقلاً عن الطاقة. من الممكن استبدال الوقود التقليدي كليًا أو جزئيًا - كل هذا يتوقف على حجم الأسرة والقدرات المالية في المرحلة الأولية وخيار التدفئة المختار.

سيتم توضيح نطاق "الطاقة الخضراء" من خلال اختيار الصورة:

معرض الصور

أنواع المصادر المتجددة للتدفئة

لتدفئة المنزل ، يمكنك استخدام طاقة الرياح والشمس والأرض بنجاح. أيضا الوقود الحيوي. دعنا نلقي نظرة فاحصة على كيفية القيام بذلك بالضبط وما هو مطلوب لذلك.

عرض # 1 - طاقة الرياح

ناجح جدا كمصدر بديل للتدفئة منزل ريفييمكن استخدام طاقة الرياح. لا يمكن استنفاد هذا المورد. لديها القدرة على تجديد نفسها. لاستخدام طاقة الرياح ، تحتاج إلى جهاز خاص يسمى طاحونة الهواء.

مبدأ استخدام طاقة الرياح

لتحويل قوة الرياح إلى مصدر بديل للتدفئة ، يلزم وجود مولد للرياح. إنها عمودية وأفقية حسب محور الدوران. هناك العديد من الشركات المصنعة التي تقدم نماذجها للعملاء.

تأتي توربينات الرياح بمحور دوران أفقي ورأسي. أداء رائع للموجه الأفقي

تعتمد التكلفة على المادة وحجم التركيب نفسه والقوة. يمكنك أيضًا بناء مولد للرياح بنفسك باستخدام مواد مرتجلة.

تتكون أي طاحونة هوائية من المكونات التالية:

• ريش.
• الصواري.
• ريشة الطقس للقبض على اتجاه الريح ؛
• مولد كهرباء؛
• مراقب
• بطاريات قابلة للشحن
• العاكس.

يعتمد مبدأ تشغيل محطة طاقة الرياح على قوة الرياح التي تقوم بتدوير ريش الطاحونة الهوائية. الشفرات المتصلة بالصاري مرتفعة فوق سطح الأرض. كلما ارتفع ، ارتفع الأداء. لذلك ، لتزويد منزل واحد ، يكفي ارتفاع 25 مترًا.

تعمل الشفرات الدوارة على تحريك دوار المولد. يبدأ في إنتاج تيار متناوب ثلاثي الأطوار ، مما يتطلب مزيدًا من التعديل. يتم توفير هذا التيار لجهاز التحكم ، حيث يتم تحويله إلى تيار مباشر. يتم استخدامه لشحن البطاريات.

بعد المرور عبر البطاريات ، تنطفئ المستويات الحالية وتدخل في العاكس ، حيث يتم تحويلها إلى تيار متناوب أحادي الطور بتردد 50 هرتز وبجهد 220 فولت. الآن يمكن استخدامه للاحتياجات المنزلية ، في نظام التدفئة الكهربائية.

معرض الصور

ملامح موقع طواحين الهواء

توربينات الرياح قادرة على العمل في ظل ظروف معينة. أولاً ، مولد الرياح عبارة عن هيكل ضخم نوعًا ما يتطلب مساحة رائعة للجهاز. جهاز صغير غير قادر على تلبية احتياجات الطاقة.

يجب أن يكون ارتفاعها 10 أمتار على الأقل أعلى من المنازل والأشجار والمباني الأخرى المحيطة بها ، ويجب أن تكون خطوط الكهرباء والأشياء الأخرى على بعد 100 متر من الطاحونة الهوائية. هذا المطلب ليس ممكنًا دائمًا - ليس لدى جميع مالكي المنازل الخاصة المؤامرات الشخصيةمساحة كافية.

من الأفضل وضع طواحين الهواء على تل بعيدًا عن الأشجار والمباني - على بعد 100 متر على الأقل

ثانيًا ، يكون جيدًا عندما تكون المنطقة قيد الدراسة بها إمكانات جيدة للرياح - تل أو منطقة السهوب. لبدء تشغيل المولد ، يلزم سرعة رياح تبلغ 2 م / ث.

العديد من نماذج أنظمة الرياح المصممة للاستخدام من قبل المنازل الخاصة قادرة على تغطية احتياجات الكهرباء بالكامل.

لذلك ، يمكن لطاحونة هوائية بقدرة 1.5 كيلو وات أن تولد 100-200 كيلو وات في الساعة شهريًا ، اعتمادًا على الموسم. في حالة زيادة ارتفاع الصاري ، ستصبح الإنتاجية أكثر بمرتين.

لكن هذا سيتطلب تكاليف تركيب إضافية و مواد مستهلكة. أوقات الحياة مزارع الرياحبمتوسط ​​20 سنة.

لدينا أيضًا مواد أخرى على الجهاز وأنواع توربينات الرياح والحساب والتصنيع والتركيب.

ندعوك للتعرف عليهم:

عرض # 2 - طاقة الأرض

أحد أنظمة التدفئة البديلة هو الطاقة الحرارية الأرضية. يعتمد على استخدام طاقة الأرض. هذه هي حرارة الأرض والمياه الجوفية والهواء المحيط المحولة بواسطة مضخات الحرارة (HP). من المهم أن تكون درجة الحرارة المتوسطة المستخدمة في التركيب أعلى من الصفر.

الجهاز ومبدأ تشغيل المضخة الحرارية

لتشغيل نظام الطاقة الحرارية الأرضية ، هناك حاجة للكهرباء لنقل الحرارة الناتجة. تنتج المضخة الحرارية ، التي تستخدم 1 كيلو واط ، من 2 إلى 6 كيلو واط من الحرارة.

يتمثل المبدأ الأساسي لعمل HP في تجميع الحرارة وتحويلها ونقلها إلى دائرة التسخين. يتحقق هذا بفضل الجهاز نفسه.

أرخص طريقة لتركيب مضخة حرارية هواء إلى هواء. إذا قمت ببنائه بنفسك ، فستحتاج إلى حد أدنى من الاستثمار المالي

يتكون HP من 3 دوائر مغلقة تشارك في عملية الحصول على الحرارة لتدفئة منزل خاص:

• خارجي - مصمم لأخذ الحرارة من المصادر. يدور التجمد أو المحلول الملحي على طول الدائرة ؛
• داخلي - مليء بالمبرد ، وغالبًا ما يكون الفريون ؛
• دائرة تسخين مملوءة بسائل التبريد.

يتم تسخين الفريون الذي يملأ الدائرة الداخلية بالحرارة القادمة من الدائرة الخارجية. بوجود نقطة غليان منخفضة ، يتحول إلى غاز في المبادل الحراري الأول - المبخر.

ثم يدخل إلى الضاغط ، حيث يتم ضغطه ، ونتيجة لذلك يتم إطلاق الكثير من الحرارة ، وترتفع درجة حرارة الغاز نفسه عدة مرات - حتى 65 درجة.

بعد ذلك ، يدخل الفريون الغازي في المبادل الحراري التالي ، المسمى بالمكثف ، حيث يترك حرارته. يدخل الفريون ، بعد أن انفصل عن معظم الحرارة ، تحت ضغط صمام التنفيس. هنا ينخفض ​​الضغط بشكل حاد ، يبرد المبرد ويأخذ الحالة السائلة، يدخل المبخر مرة أخرى.

تعمل الحرارة التي يتركها الفريون في المكثف على تسخين السائل المتداول في نظام تدفئة المنزل. إذا كان هذا النظام يوفر تركيب تدفئة تحت الأرضية ، فمن الممكن تحقيق التدفئة الأكثر كفاءة بأقل تكلفة.

من السهل صنع أبسط نسخة من المضخة الحرارية بيدي. سيتطلب هذا قطعًا خردة تقريبًا ومعدات تم شراؤها بثمن بخس ، وبالطبع الصبر. نعطي رسمًا تخطيطيًا لنظام حراري باستهلاك الطاقة الحرارية في بئر مدفون في الدولوميت.

في جهاز بناءتشترك المضخات الحرارية في الكثير. المكونات التقليدية: 1 - ضاغط ؛ 2 - مكثف 3 - مبخر 4 - TRV ، أي صمام ترموستاتي

مبخر النظام المدروس في المثال متصل ببئر تستهلك الطاقة من التربة.

يعرض معرض الصور تفاصيل جهاز المضخة الحرارية لنظام التدفئة تحت الأرضية:

معرض الصور

جدوى استخدام TN

مضخات الحرارة - تختلف HP ، التي تأخذ الحرارة من البيئة. كل هذا يتوقف على نوع البيئة المستخدمة كمصدر لامتصاص الحرارة ونوع المبرد المستخدم.

وفقًا لذلك ، يتم تمييز الأنواع التالية من TN:

• جو إلى جو.
• الماء والهواء.
• المياه المياه؛
• مياه جوفية.

يستخدم النوعان الأولان من المضخات في أنظمة تسخين الهواء ، ويستخدم النوعان الثانيان في الأنظمة ذات ناقل الحرارة السائل.

النسخة الرأسية للمضخة الحرارية هي الأكثر كفاءة في الحصول على الطاقة من الأرض ، لكنها الأغلى.

الأكثر ربحية من الناحية الاقتصادية سيكون استخدام الحرارية. يُنصح باستخدام هذا الخيار إذا كان هناك خزان غير متجمد بالقرب من المنزل ، حيث يتم وضع أنابيب لامتصاص الحرارة.

تسمح لك المضخة الحرارية بالحصول على 30 واط من الحرارة من 1 متر من خط الأنابيب. اعتمادًا على حجم الأسرة الخاصة واحتياجات الطاقة ، يجب مد عدد مناسب من الأنابيب.

لن تحل مضخات الهواء محل التدفئة التقليدية في المناخات القاسية. أما بالنسبة للحرارة المسحوبة من الأرض ، فهذا مشروع مكلف للغاية. يتم استخدام الجهاز الأفقي لحقل الطاقة الحرارية الأرضية والحفر الرأسي والعنقودي.

في نسخة أفقيةمن الضروري بناء مجال حراري أرضي على عمق أكبر من مستوى التجمد. هذا حوالي 1.5-2 م. مساحة مثل هذا الحقل مثيرة للإعجاب - من 200 م 2.

تستطيع HPs استبدال الوقود المعتاد في نظام التدفئة ، مما يوفر استقلالية كاملة للطاقة لمنزل ريفي

سيتطلب تنفيذ المشروع الرأسي والعنقودي الحفر بعمق كبير باستخدام أجهزة الحفر.

هذه خدمة باهظة الثمن. يُنصح باستخدام معدات هذا النوع من المضخات الحرارية لأصحاب الأكواخ الذين لا يفكرون في تكلفة العمل. يمكن للتدفئة ، باستخدام الحرارة من أحشاء الأرض ، أن تحل محل الوقود الصلب أو الغاز تمامًا.

يعتبر التسخين الجوفي أكثر فائدة للاستخدام جنبًا إلى جنب مع جهاز "الأرضية الدافئة" المائي. يسمح لك بالحصول على أفضل نتيجة.

من بين العيوب الكبيرة الطول الكبير لخط الأنابيب لتجميع الحرارة ، وأعمال الحفر الباهظة الثمن لتركيب النظام ، والحاجة إلى مساحة كبيرة لترتيب حقل الطاقة الحرارية الأرضية.

عرض # 3 - الطاقة الشمسية

الطاقة الشمسية المنبعثة من الشمس على مدار السنة، قادرة على أن تصبح نوعًا بديلاً لتدفئة منزل ريفي حتى في الصقيع الشديد. من المهم معرفة كيفية تجميعها بشكل صحيح واستخدامها في نظام التدفئة.

لتجميع وتحويل الطاقة الشمسية ، تُستخدم الألواح الشمسية في المحولات والمجمعات الكهروضوئية ، وهي عبارة عن نظام من الأنابيب مملوءة بمبرد.

المنشآت الشمسية لها كفاءة عالية. يقوم العديد من الملاك المتحمسين بتجهيز منازلهم بمثل هذه الأنظمة بشكل مستقل.

الفرق الأساسي بين هذه المحولات هو أن البطاريات تولد تيارًا يمكن استخدامه عندما تدفئة كهربائيةمنزل ريفي. تستخدم المجمعات في نظام تسخين الماء والهواء. معظم خيار فعال- المعدات في مباني نظام التدفئة تحت الأرضية.

الرأي القائل بأن الشمس غير قادرة على التعامل مع تدفئة المنزل صحيح فقط في حالة التركيب غير الصحيح والحسابات الخاطئة لكمية الطاقة والحرارة المطلوبة. إن محطة الطاقة الشمسية المختارة على النحو الأمثل قادرة تمامًا على توفير تدفئة مستقلة.

سؤال آخر هو أن هذا سيتطلب الاستثمار في شراء المعدات وتركيبها ودمجها في نظام التدفئة الحالي.

معرض الصور

النظام الشمسي على المحولات الكهروضوئية يمتص الطاقة الشمسية ، وتحولها الخلايا الضوئية السيليكونية على الفور إلى ثابت كهرباء. 1 م 2 من التركيب قادر على توليد 120 واط.

بالإضافة إلى الألواح التي تلتقط أشعة الشمس وتحولها النظام الشمسيالتسخين ، من الضروري تثبيت جهاز تحكم في الشحن ، محول التيار المباشرفي متغير ورعاية السلامة - ضع الصمامات.

قبل أن تقرر تركيب التركيبات الشمسية ، تحتاج إلى فهم أجهزتها ومبدأ التشغيل.

ميزة الألواح هي القدرة على توصيل البطاريات التي تتراكم فيها الطاقة الزائدة التي يمكن استخدامها في الليل. عيب كبير عند استخدام البطاريات الشمسية هو كفاءتها الأكبر في المناطق الجنوبية. في المناخات القاسية ، ليس من المجدي اقتصاديًا تركيبها لاستخدامها كنوع رئيسي من التدفئة.

تعتبر التركيبات الشمسية المزودة بنظام أنابيب أكثر ملاءمة للمناطق ذات الشتاء البارد ودرجات الحرارة السلبية. اعتمادًا على هيكل اللوحة والمواد ، هناك مجمعات فراغية ومسطحة ومركزات.

أغلى من بينهم أولئك الذين لديهم أنابيب مفرغة. لكنها الأكثر فاعلية في أي وقت من السنة وأي طقس ، لأنها تستطيع امتصاص مجموعة واسعة من الإشعاع الشمسي. ميزة أخرى هي أن الألواح الفراغية تعمل بنجاح مع درجة حرارة سلبيةوصولا إلى -35 درجة مئوية.

يمكنك تثبيت مجمعات الطاقة الشمسية بيديك ، دون استخدام خدمات المنظمات المتخصصة في ذلك. سيتطلب هذا العمل مساعدًا ، لكنه سيوفر ميزانية الأسرة.

مبدأ تشغيل المجمع هو أنه يلتقط الإشعاع الشمسي ، والذي يتم تحويله إلى حرارة في الأنابيب المفرغة. ثم يتم نقلها إلى المبرد الذي يسلمها إلى خزان التبادل الحراري. ثم يدخل المبرد نظام التدفئة.

بمزيد من التفصيل أفضل التصاميم لـ التسخين بالطاقة الشمسيةفي المنزل قمنا بمراجعتها في.

عرض # 4 - الوقود الحيوي

واحدة من أكثر فعالية و الطرق المتاحةيتم تدفئة المنزل الريفي بواسطة غلاية تعمل بوقود نظيف بيولوجيًا.

يستخدم هذا النوع من التدفئة البديلة نفايات الإنتاج لعمله - قشور المحاصيل ورقائق الخشب ونشارة الخشب وغيرها من المنتجات الثانوية لصناعة النجارة.

هناك العديد من الغلايات التي تعمل على الكريات. من الممكن أتمتة عملية تزويد الوقود بحيث يحدث كل شيء دون مشاركة المالك

من النفايات المختلفة ، تصنع حبيبات مضغوطة كثيفة صغيرة الحجم - حبيبات يتم حرقها في الغلايات. مقارنة مع الحطب العادييحترق هذا الوقود لفترة أطول ويسمح لك بالحصول على مزيد من الحرارة.

كما أنهم يصنعون قوالب كبيرة كثيفة من أنواع مختلفة من نفايات النباتات. هذا الوقود المضغوط يجعل من الممكن الحصول على 2-4 أضعاف الطاقة الحرارية. قيمته الحرارية تصل إلى 5.0 كيلو واط ساعة / كجم.

الكريات ، على عكس القوالب ، أصغر بكثير. يتم تطبيقها في النظام الآليتدفئة. تعتبر القوالب أكثر كفاءة ، ولكنها ذات حجم أكبر

بالنسبة لمرجل الغاز ، يمكن استخدام الغاز الحيوي. من السهل الحصول عليها في عملية اضمحلال النفايات العضوية. للقيام بذلك ، سيكون من الضروري بناء خزان ضخم بما فيه الكفاية ، ووضع النفايات فيه ، وتوفير تركيب لخلطها.

تحت تأثير الهواء والبكتيريا ، ستحدث عملية التسوس وإطلاق الغاز. سيتم تركيب خط أنابيب لتصريف النفايات. أيضًا ، لتجميع الغاز في خزانات خاصة وتنظيفه ونقله إلى نظام التدفئة ، تحتاج إلى استخدام الأجهزة المناسبة.

طريقة تدفئة صديقة للبيئة باستخدام مصدر حرارة بديل - غلاية الهيدروجين.

يعتمد عملها على تفاعل تفاعل جزيئات الهيدروجين مع الأكسجين ، حيث يتم إطلاق كمية هائلة من الحرارة. يتطلب هذا النوع من التدفئة الامتثال لقواعد التشغيل والسلامة.

يعتمد مبدأ تشغيل غلاية الهيدروجين على التقسيم الكيميائي للماء إلى هيدروجين وأكسجين ، مما ينتج عنه الكثير من الحرارة وعدم وجود مواد ضارة. لكن عليك اتباع قواعد السلامة.

العيب الرئيسي هو التكلفة العالية لمعدات المصنع. المخرج من هذا الموقف هو تجهيز نظام تسخين الهيدروجين بنفسك.

سيتطلب تشغيله اتصالاً دائمًا بمصادر الكهرباء والماء ، وموقد الهيدروجين ، ومولد الهيدروجين ، والعوامل الحفازة ، والغلاية نفسها. تدخل الحرارة الناتجة عن تفاعل كيميائي في المبادل الحراري ، ويستخدم الماء العادي كنفايات.

كيف نحفظ عند إدخال "الطاقة الخضراء"؟

بعد تحليل المكون المالي لأنواع بديلة من التدفئة ، يمكننا التوصل إلى نتيجة مخيبة للآمال - ستكون هناك حاجة إلى أموال كبيرة في المرحلة الأولية.

الآن ، بعد 3-7 سنوات ، اعتمادًا على طريقة التسخين المختارة ، ستصبح الوفورات الكبيرة ملحوظة بفضل نظام غير متطاير.

من المربح والمريح استخدام مصدر مشترك للتدفئة البديلة. للقيام بذلك ، يمكنك اختيار أفضل تركيبة لمنزلك.

وفر في الاستخدام والتثبيت منشآت بديلةلتوليد الحرارة ممكن. كثير من الحرفيين في المنزل متحمسون جدًا لإنشاء نظائرها من أجهزة تحويل الطاقة البديلة المصنوعة في المصنع بأيديهم.

لذلك ، ببساطة وبتكلفة زهيدة ، يمكنك تجميع تركيب شمسي من خرطوم يعمل مصدر إضافيتسخين المياه.

يتم تجميع طواحين الهواء الصغيرة بنجاح في المنزل من وسائل مرتجلة. أيضًا ، يقوم المزارعون ذوو القراءة الجيدة الذين يعيشون في المناطق الريفية ببناء منشآت لتحويل النفايات البيولوجية من أصل نباتي وحيواني إلى غاز حيوي.

توربينات الرياح محلية الصنع فعالة للغاية. ولكن لتجميعها ، ستحتاج إلى إجراء حسابات أولية ، وشراء المواد الاستهلاكية ، وقضاء وقتك

في المستقبل ، يتم استخدامه لاحتياجات الاقتصاد. اعتمادًا على حجم خزان الهضم ومساحة المنزل الخاص ، يمكن تزويد المزرعة بالكامل بالغاز الحيوي لتلبية جميع الاحتياجات.

استنتاجات وفيديو مفيد حول الموضوع

فيديو حول الجمع بين المصادر البديلة لتوليد الكهرباء في منزل ريفي صغير:

سيساعدك مقطع فيديو حول إنشاء مولد للرياح بيديك على فهم مبادئ الجهاز بسهولة:

فيديو قصير عن استخدام المضخة الحرارية:

مقطع فيديو عن الحصول على الغاز الحيوي:

من الممكن تمامًا رفض المصادر التقليدية للتدفئة. للقيام بذلك ، تحتاج إلى اختيار بديل بعناية أو الجمع بين عدة ، بناءً على خصائص المنطقة ومنطقة المنزل الريفي والمنطقة المحلية.

إن طاقة الشمس والأرض وقوة الرياح والتخلص من النفايات المنزلية من أصل نباتي وحيواني قادرة تمامًا على أن تصبح بديلاً مناسبًا للغاز والفحم والحطب والكهرباء المدفوعة.

هل تستخدم أحد مصادر الطاقة البديلة للاستخدام المنزلي؟ شارك كم يكلفك تجميع الوحدة ومدى سرعة دفعها.

أو ربما قام أحد أصدقائك بتجهيز منزله الريفي بمصادر متجددة؟ باستخدام نظام الألواح الشمسية أو المضخة الحرارية كمصدر مستقل للحرارة والماء الساخن والكهرباء؟

أخبرنا عن تجربتك في التعليقات أسفل المقال - مثال جيدسيكون مفيدًا لأصحاب المنازل الذين ما زالوا يشككون في حقيقة الطاقة البديلة.

لأصحاب المنازل الخاصة هناك فرصة للحد بشكل كبير من فواتير مرافق عامةأو عدم استخدام خدمات التدفئة والكهرباء والغاز على الإطلاق. يمكنك حتى توفير اقتصاد كبير ، وإذا كنت ترغب في ذلك ، يمكنك بيع الفائض. هذا حقيقي والبعض فعل ذلك بالفعل. لهذا ، يتم استخدام مصادر الطاقة البديلة.

من أين يمكنك الحصول على الطاقة وبأي شكل

في الواقع ، الطاقة ، بشكل أو بآخر ، عمليا في كل مكان في الطبيعة - الشمس ، الرياح ، الماء ، الأرض - هناك طاقة في كل مكان. المهمة الرئيسية هي استخراجها من هناك. تقوم البشرية بذلك منذ أكثر من مائة عام وحققت نتائج جيدة. في الوقت الحالي ، يمكن لمصادر الطاقة البديلة أن تزود المنزل بالحرارة والكهرباء والغاز والماء الدافئ. و طاقة بديلةلا يتطلب أي مهارات فائقة أو معرفة فائقة. كل شيء يمكن القيام به لمنزلك بأيديكم. إذن ما الذي يمكن عمله:

جميع مصادر الطاقة البديلة قادرة على تلبية الاحتياجات البشرية بشكل كامل ، لكن هذا يتطلب استثمارات كبيرة للغاية و / أو مساحات كبيرة جدًا. لذلك ، من المعقول أكثر إنشاء نظام مشترك: لتلقي الطاقة من مصادر بديلة ، وإذا كان هناك نقص ، "الحصول عليها" من الشبكات المركزية.

استخدامات الطاقة الشمسية

يعتبر الإشعاع الشمسي من أقوى مصادر الطاقة البديلة للمنزل. هناك نوعان من التركيبات الخاصة بتحويل الطاقة الشمسية:

لا تظن أن المنشآت تعمل فقط في الجنوب وفقط في الصيف. انهم يعملون بشكل جيد في الشتاء أيضا. في الطقس الصافي مع تساقط الثلوج ، يكون إنتاج الطاقة أقل قليلاً فقط من الصيف. إذا كانت منطقتك بها عدد كبير من الأيام الصافية ، يمكنك استخدام هذه التقنية.

الألواح الشمسية

يتم تجميع الألواح الشمسية من المحولات الكهروضوئية ، والتي يتم تصنيعها على أساس المعادن التي تنبعث منها الإلكترونات تحت تأثير أشعة الشمس - فهي تولد تيارًا كهربائيًا. للاستخدام الخاص ، يتم استخدام محولات السيليكون الضوئية. في هيكلها ، فهي أحادية البلورة (مصنوعة من بلورة واحدة) ومتعددة البلورات (العديد من البلورات). أحادي البلورية لديها المزيد كفاءة عالية(13-25٪ حسب الجودة) وعمر خدمة أطول ، ولكن أكثر تكلفة. تولد الكريستالات كهرباء أقل (9-15٪) وتفشل بشكل أسرع ، لكن سعرها أقل.

هذا هو محول ضوئي متعدد الكريستالات. تحتاج إلى التعامل معها بعناية - فهي هشة للغاية (بلورة واحدة أيضًا ، ولكن ليس بنفس القدر)

تجميع بطارية شمسية بيديك ليس بالأمر الصعب. تحتاج أولاً إلى شراء كمية معينة من خلايا السيليكون الضوئية (يعتمد المبلغ على الطاقة المطلوبة). غالبًا ما يتم شراؤها على منصات التداول الصينية مثل Aliexpress. ثم الإجراء بسيط:

بضع كلمات حول سبب وجوب رسم الركيزة الخاصة باللوحة الشمسية (البطاريات) لون أبيض. تتراوح درجة حرارة التشغيل لرقائق السيليكون من -40 درجة مئوية إلى +50 درجة مئوية. العملية في أعلى أو درجات الحرارة المنخفضةيؤدي إلى فشل سريع للعناصر. على السطح ، في الصيف ، في الداخل ، يمكن أن تكون درجة الحرارة أعلى بكثير من + 50 درجة مئوية. لهذا السبب هناك حاجة إلى اللون الأبيض - حتى لا يسخن السيليكون.

تجميع الطاقة الشمسية

يمكن لمجمعات الطاقة الشمسية تسخين الماء أو الهواء. أين توجه المياه المسخنة بواسطة الشمس - إلى صنابير الماء الساخن أو إلى نظام التدفئة - أنت تختار. فقط التدفئة ستكون منخفضة الحرارة - ما هو مطلوب للتدفئة تحت الأرضية. ولكن حتى لا تعتمد درجة الحرارة في المنزل على الطقس ، يجب جعل النظام زائداً عن الحاجة ، بحيث يتم ، إذا لزم الأمر ، توصيل مصدر حرارة آخر أو تبديل المرجل إلى مصدر طاقة آخر.

هناك ثلاثة أنواع من المجمعات الشمسية: مسطحة وأنبوبية وهوائية. الأكثر شيوعًا هي الأنبوبة ، لكن للآخرين أيضًا الحق في الوجود.

بلاستيك مسطح

تم دمج لوحين - أسود وشفاف - في جسم واحد. بينهما خط أنابيب نحاسي على شكل ثعبان. من الشمس ، ترتفع درجة حرارة اللوحة المظلمة السفلية. يتم تسخين النحاس منه ، ومنه يمر الماء عبر المتاهة. هذه الطريقة في استخدام مصادر الطاقة البديلة ليست هي الأكثر كفاءة ، لكنها جذابة لأنها سهلة التنفيذ للغاية. وهكذا ، يمكنك تسخين الماء فيها. سيكون من الضروري فقط تكرار العرض (باستخدام مضخة الدورة الدموية). بنفس الطريقة ، يمكنك تسخين الماء في وعاء أو استخدامه للاحتياجات المنزلية. عيب هذه التركيبات هو انخفاض الكفاءة والإنتاجية. يستغرق الأمر وقتًا طويلاً أو عددًا كبيرًا من مجمعات الألواح المسطحة لتسخين كمية كبيرة من الماء.

جامعي أنبوبي

هذه عبارة عن أنابيب زجاجية - مفرغة أو متحدة المحور - يتدفق من خلالها الماء. يسمح نظام خاص بأقصى تركيز في أنابيب الحرارة ، والتي تنتقل إلى الماء المتدفق من خلالها.

يجب أن يحتوي النظام على خزان تخزين يتم فيه تسخين الماء. يتم توفير دوران الماء في النظام بواسطة مضخة. لا يمكن صنع مثل هذه الأنظمة بمفردك - من الصعب صنع أنابيب زجاجية بيديك وهذا هو العيب الرئيسي. إلى جانب السعر المرتفع ، فإنه يعيق الانتشار الواسع لمصدر الطاقة هذا للمنزل. والنظام نفسه فعال للغاية ، حيث يتكيف مع تسخين المياه لتوفير الماء الساخن ويقدم مساهمة جيدة في التدفئة.

مخطط تنظيم التدفئة وإمدادات المياه الساخنة من مصادر الطاقة البديلة - باستخدام مجمعات الطاقة الشمسية

جامعي الهواء

في بلادنا ، هم نادرون للغاية وعبثا. إنها بسيطة وسهلة الصنع باليد. العيب الوحيد هو أن هناك حاجة إلى مساحة كبيرة: يمكنهم احتلال الجدار الجنوبي (الشرقي ، الجنوبي الشرقي) بأكمله. النظام مشابه جدًا لمجمعات الألواح المسطحة - لوحة سفلية سوداء ، لوحة علوية شفافة ، لكنها تسخن الهواء مباشرة ، والذي يتم دفعه (بواسطة مروحة) أو بطبيعة الحاليتجه إلى الغرفة. على الرغم من العبث الظاهر ، فمن الممكن بهذه الطريقة تدفئة خلال ساعات النهار مساحات صغيرة، بما في ذلك التقنية أو المساعدة: ، الأكواخ ، حظائر للكائنات الحية.

مصدر بديل للطاقة مثل الشمس يمنحنا حرارته ، لكن معظمه يذهب "إلى اللامكان". إن التقاط جزء صغير منه واستخدامه لتلبية الاحتياجات الشخصية هو المهمة التي تحلها جميع هذه الأجهزة.

توربينات الرياح

مصادر الطاقة البديلة جيدة لأنها في الغالب موارد متجددة. ربما تكون الريح هي الأبدية. ما دام هناك جو وشمس ، فهناك أيضًا رياح. ربما لفترة قصيرة سيظل الهواء ساكنًا ، لكن ليس لفترة طويلة. استخدم أسلافنا طاقة الرياح في المطاحن ، و الإنسان المعاصريحولها إلى كهرباء. كل ما هو مطلوب لهذا:

• برج مثبت في مكان عاصف ؛
• مولد بشفرات ملحقة به ؛
• بطارية التخزين ونظام توزيع التيار الكهربائي.

أي برج مبني ، من أي مادة. بطارية التخزين عبارة عن بطارية ، ولا يمكنك تخيل أي شيء هنا ، ولكن اختيار مكان توفير الكهرباء هو اختيارك. يبقى فقط لصنع مولد. يمكن أيضًا شراؤها جاهزة ، لكن من الممكن تمامًا صنعها من محرك الأجهزة المنزلية — غسالة، مفك البراغي ، إلخ. ستحتاج إلى مغناطيس نيوديميوم وراتنج إيبوكسي ، مخرطة.

على دوار المحرك ، نحتفل بأماكن تركيب المغناطيس. يجب أن تكون على مسافة متساوية من بعضها البعض. نطحن الدوار للمحرك المحدد ، ونشكل " المقاعد". يجب أن يكون قاع التجويف منحدرًا طفيفًا بحيث يميل سطح المغناطيس. يتم لصق المغناطيس على الأماكن المنحوتة على الأظافر السائلة المملوءة براتنج الايبوكسي. ثم يتم صقل السطح بورق الصنفرة. بعد ذلك ، تحتاج إلى إرفاق الفرش التي ستزيل التيار. وهذا كل شيء ، يمكنك تجميع وتشغيل مولد الرياح.

هذه التركيبات فعالة للغاية ، لكن قوتها تعتمد على العديد من العوامل: شدة الرياح ، ومدى جودة المولد ، ومدى فعالية إزالة فرق الجهد بواسطة الفرش ، والموثوقية توصيلات كهربائيةإلخ.

مضخات حرارية للتدفئة المنزلية

تستخدم المضخات الحرارية جميع مصادر الطاقة البديلة المتاحة. يأخذون الحرارة من الماء والهواء والتربة. بكميات صغيرة ، هذه الحرارة موجودة حتى في فصل الشتاء ، لذلك تجمعها المضخة الحرارية وتعيد توجيهها لتدفئة المنزل.

تستخدم المضخات الحرارية أيضًا مصادر طاقة بديلة - حرارة الأرض والماء والهواء

مبدأ التشغيل

لماذا تعتبر المضخات الحرارية جذابة للغاية؟ حقيقة أنك استهلكت 1 كيلوواط من الطاقة لضخها ، في أسوأ الحالات ، ستحصل على 1.5 كيلو واط من الحرارة ، ويمكن أن تعطي أنجح التطبيقات ما يصل إلى 4-6 كيلو واط. وهذا لا يتعارض مع قانون الحفاظ على الطاقة بأي شكل من الأشكال ، لأن الطاقة تنفق ليس للحصول على الحرارة ، ولكن ليس على ضخها. لذلك لا توجد تناقضات.

تحتوي المضخات الحرارية على ثلاث دوائر عمل: اثنتان خارجيتان وداخليا بالإضافة إلى مبخر وضاغط ومكثف. يعمل المخطط على النحو التالي:

• يدور المبرد في الدائرة الأولية ، والتي تأخذ الحرارة من المصادر منخفضة الإمكانات. يمكن إنزاله في الماء ، ودفنه في الأرض ، أو يمكن أن يأخذ حرارة من الهواء. أعلى درجة حرارة تم الوصول إليها في هذه الدائرة هي حوالي 6 درجات مئوية.
• في الحلقة الداخليةيدور وسط تسخين مع نقطة غليان منخفضة جدًا (عادة 0 درجة مئوية). عند تسخينه ، يتبخر المبرد ، ويدخل البخار إلى الضاغط ، حيث يتم ضغطه ضغط مرتفع. أثناء الضغط ، يتم إطلاق الحرارة ، ويتم تسخين بخار المبرد إلى متوسط ​​درجة حرارة + 35 درجة مئوية إلى +65 درجة مئوية.
• في المكثف ، تنتقل الحرارة إلى المبرد من الدائرة الثالثة - التسخين -. تتكثف أبخرة التبريد ، ثم تدخل المبخر مرة أخرى. ثم تتكرر الدورة.

من الأفضل عمل دائرة التسخين على شكل أرضية دافئة. درجات الحرارة هي الأفضل لهذا. ل نظام المبردسوف يستغرق أيضا رقم ضخماقسام وهو قبيح وغير مربح.

المصادر البديلة للطاقة الحرارية: أين وكيف تحصل على الحرارة

لكن الصعوبة الأكبر هي جهاز أول دائرة خارجية تجمع الحرارة. نظرًا لأن المصادر منخفضة الإمكانات (هناك القليل من الحرارة في الأسفل) ، يلزم مساحات كبيرة لتجميعها بكميات كافية. هناك أربعة أنواع من الخطوط العريضة:

• حلقات موضوعة في أنابيب المياه مع المبرد. يمكن أن يكون المسطح المائي أي شيء - نهر ، بركة ، بحيرة. الشرط الرئيسي هو أنه لا ينبغي أن يتجمد حتى في أشد الصقيع. تعمل المضخات التي تضخ الحرارة خارج النهر بشكل أكثر كفاءة ؛ يتم نقل حرارة أقل بكثير في المياه الراكدة. مصدر الحرارة هذا هو الأسهل في التنفيذ - رمي الأنابيب ، وربط الحمل. لا يوجد سوى احتمال كبير للضرر العرضي.

  

• الحقول الحرارية مع الأنابيب المدفونة تحت عمق التجمد. في هذه الحالة ، هناك عيب واحد فقط - كميات كبيرة من أعمال الحفر. يجب أن نزيل التربة على مساحة كبيرة ، وحتى على عمق صلب.

  

• استخدام درجات الحرارة الجوفية. يتم حفر عدد من الآبار ذات العمق الكبير ، ويتم إنزال دوائر المبرد فيها. الشيء الجيد في هذا الخيار هو أنه يتطلب مساحة صغيرة ، ولكن ليس في كل مكان فمن الممكن الحفر إلى أعماق كبيرة ، وخدمات الحفر تكلف الكثير. هذا ممكن ، لكن العمل لا يزال غير سهل.

  

• استخلاص الحرارة من الهواء. هذه هي الطريقة التي تعمل بها مكيفات الهواء مع إمكانية التدفئة - فهي تأخذ الحرارة من الهواء "الخارجي". حتى مع درجة حرارة تحت الصفرتعمل هذه الوحدات ، على الرغم من أنها ليست "عميقة" للغاية - حتى -15 درجة مئوية. لجعل العمل أكثر كثافة ، يمكنك استخدام الحرارة من أعمدة التهوية. قم برمي القليل من الرافعات بسائل التبريد هناك وضخ الحرارة من هناك.

  

العيب الرئيسي للمضخات الحرارية غالي السعرالمضخة نفسها ، وتركيب حقول تجميع الحرارة مكلف. في هذه الحالة ، يمكنك توفير المال عن طريق صنع المضخة بنفسك وكذلك وضع الخطوط بيديك ، لكن المبلغ سيظل كبيرًا. الميزة هي أن التدفئة ستكون غير مكلفة وسيعمل النظام لفترة طويلة.

النفايات إلى الدخل:

جميع مصادر الطاقة البديلة ذات أصل طبيعي ، ولكن يمكنك فقط الحصول على فائدة مزدوجة من نباتات الغاز الحيوي. يعيدون تدوير مخلفات الحيوانات والدواجن. نتيجة لذلك ، يتم الحصول على كمية معينة من الغاز ، والتي ، بعد التنقية والتجفيف ، يمكن استخدامها وفقًا لها الغرض المقصود. يمكن بيع النفايات المعالجة المتبقية أو استخدامها في الحقول لزيادة الغلة - يتم الحصول على سماد فعال وآمن للغاية.

باختصار عن التكنولوجيا

يحدث تكوين الغاز أثناء التخمر ، وتشارك البكتيريا التي تعيش في السماد في ذلك. أي مخلفات للماشية والدواجن مناسبة لإنتاج الغاز الحيوي ، لكن روث الماشية هو الأمثل. بل إنه يضاف إلى بقية نفايات "العجين المخمر" - فهو يحتوي بالضبط على البكتيريا اللازمة للمعالجة.

لتهيئة الظروف المثلى ، من الضروري البيئة اللاهوائية- يجب أن يتم التخمير دون الوصول إلى الأكسجين. لذلك ، المفاعلات الحيوية الفعالة عبارة عن حاويات مغلقة. لكي تستمر العملية بشكل أكثر نشاطًا ، من الضروري الخلط المنتظم للكتلة. في المنشآت الصناعية ، يتم تثبيت المحرضين المزودين بمحركات لهذا الغرض ، وعادة ما يتم ذلك في مصانع الغاز الحيوي ذاتية الصنع الأجهزة الميكانيكية- من أبسط العصا إلى النمامات الميكانيكية التي "تعمل" من قوة اليدين.

هناك نوعان من البكتيريا تشارك في تكوين الغاز من السماد: ميسوفيليك وثرموفيليك. الميزوفيليك نشطة في درجات حرارة من + 30 درجة مئوية إلى +40 درجة مئوية ، محبة للحرارة - عند + 42 درجة مئوية إلى + 53 درجة مئوية. تعمل البكتيريا المحبة للحرارة بشكل أكثر كفاءة. في الظروف المثاليةيمكن أن يصل إنتاج الغاز من 1 لتر من المساحة الصالحة للاستخدام إلى 4-4.5 لترًا من الغاز. لكن الحفاظ على درجة حرارة 50 درجة مئوية في التركيب أمر صعب ومكلف للغاية ، على الرغم من أن التكاليف تبرر نفسها.

قليلا عن التصاميم

أبسط مصنع للغاز الحيوي هو برميل مع غطاء ومحرك. يحتوي الغطاء على منفذ لتوصيل خرطوم يدخل الغاز من خلاله الخزان. لن تحصل على الكثير من الغاز من هذا الحجم ، ولكن من واحد أو اثنين مواقد الغازهذا يكفى.

يمكن الحصول على كميات أكثر خطورة من مخبأ تحت الأرض أو فوق الأرض. إذا كنا نتحدث عن مخبأ تحت الأرض ، فهو مصنوع من الخرسانة المسلحة. يتم فصل الجدران عن الأرض بطبقة من العزل الحراري ، ويمكن تقسيم الحاوية نفسها إلى عدة أقسام ، تتم فيها المعالجة مع تغيير الوقت. نظرًا لأن الثقافات المتوسطة تعمل عادةً في ظل هذه الظروف ، فإن العملية برمتها تستغرق من 12 إلى 30 يومًا (تتم معالجة الثقافات المحبة للحرارة في 3 أيام) ، لذلك من المستحسن تغيير الوقت.

يدخل السماد من خلال قادوس التحميل ، على الجانب الآخر يصنعون فتحة تفريغ ، حيث يتم أخذ المواد الخام المصنعة. القبو غير مملوء بالكامل بالخليط الحيوي - حوالي 15-20٪ من المساحة تبقى خالية - يتراكم الغاز هنا. لتصريفها ، يتم إدخال أنبوب في الغطاء ، ويتم إنزال الطرف الثاني منه في ختم ماء - وعاء مملوء جزئيًا بالماء. بهذه الطريقة ، يتم تجفيف الغاز - يتم تجميعه بالفعل في الجزء العلوي ، ويتم تفريغه باستخدام أنبوب آخر ويمكن بالفعل خنقه للمستهلك.

يمكن لأي شخص استخدام مصادر الطاقة البديلة. يصعب على أصحاب الشقق تنفيذ ذلك ، لكن في منزل خاص ، يمكنك على الأقل تنفيذ جميع الأفكار. بل هناك أمثلة حقيقيةتوجو. يوفر الناس احتياجاتهم بشكل كامل واقتصاد كبير.

مصادر الحرارة التقليدية إما غير متوفرة دائمًا أو غير مرغوب فيها لأسباب بيئية أو اقتصادية أو لأسباب أخرى. في هذه الحالة ، يجدر النظر في الخيارات الأخرى. نظام تدفئة المنزل البديل هو نظام تدفئة منزلي مستقل باستخدام أحدث التقنيات.

ل الطرق الحديثةيشمل التسخين الحصول على الحرارة من مصادر الطاقة الحرارية الأرضية ، عن طريق تحويل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح ، وحرق الكتلة الحيوية. وكذلك ل خيارات بديلةيشير إلى التسخين بالأشعة تحت الحمراء ، عندما يمكن استخدام الوقود التقليدي ، ولكن يتم استخدام نظام مبتكر لتوزيع الحرارة في جميع أنحاء الغرفة. ضع في اعتبارك الخيارات الأكثر شيوعًا تدفئة مستقلةمنازل.

أنظمة الطاقة الشمسية

تسمى الأجهزة الخاصة بتحويل الطاقة الشمسية إلى حرارة وكهرباء أنظمة الطاقة الشمسية. يتم تسخين المبرد عن طريق تشغيل مضخة الدورة الدموية ، والتي تزود الحرارة بالبطاريات أو المسخنات الحرارية.

أنواع الأجهزة الشمسية:

1. جامع الطاقة الشمسية. عادة ما تعمل أنظمة التدفئة البديلة هذه بالاقتران مع سخان كهربائي. يتم مراقبة درجة حرارة الناقل الحراري بواسطة أجهزة الاستشعار. في طقس مشمس نظام درجة الحرارةيصبح غير مقبول ، وفي هذه الحالة ، يتم توصيل عناصر التسخين الكهربائية لضمان التسخين المناسب.
2. البطاريات الشمسية. لا يحتوي هذا الجهاز على مستشعر درجة الحرارة وعاكس لتوليد الجهد فحسب ، بل يحتوي أيضًا على بطارية عالية السعة. أثناء النهار ، تخزن البطارية الطاقة ، والتي يتم استخدامها بعد ذلك في الليل أو في الأيام الملبدة بالغيوم. إذا كانت مساحة الألواح الشمسية والبطاريات تتوافق مع حجم المبنى ، فيمكن استخدامها لإنشاء وحدة نظام الحكم الذاتي. ومع ذلك ، فإن الأنظمة الشمسية لها عيب كبير - التكلفة العالية ، سواء عند شراء المعدات أو عند استبدال البطاريات.
3. بطارية شمسية مزودة بعاكس وجهاز تحكم. النظام متصل بمأخذ للتيار الكهربي. تحتاج أيضًا إلى شراء عداد ميكانيكي للقرص ، لأن العداد الإلكتروني لن يكون قادرًا على إصلاح الاتجاه العكسي للكهرباء. إذا كان النظام يولد كهرباء خلال النهار أكثر من اللازم ، يقوم العداد بإيقاف كيلوواط ، مما يتيح لك تحقيق وفورات كبيرة.

في السنوات الاخيرةأصبح استخدام طاقة الرياح مبررًا اقتصاديًا بسبب الاستخدام الواسع النطاق لطواحين الهواء وانخفاض تكلفة تكنولوجيا إنتاجها. عندما تضرب الرياح ريش التوربينات ، فإنها تبدأ في الدوران ، مما يؤدي إلى توليد الكهرباء. لا يمكن أن تتجاوز الكفاءة القصوى لتوربينات الرياح 59٪. من خلال معرفة مساحة المبنى وكفاءة طاحونة معينة ، يمكنك حساب قوة المعدات المخططة للشراء.

ميزات توربينات الرياح

قد تختلف نماذج طاحونة الهواء في المعايير التالية:

• عدد الشفرات
• موقع محور الدوران ؛
• المواد التي تصنع منها الأجزاء ؛
• الملعب المسمار.

توجد طواحين هواء ذات محاور دوران أفقية ورأسية.قد تحتوي المعدات المجهزة بمحور أفقي على واحد أو مجموعة من الشفرات. هذه المعدات لديها أعلى كفاءة. نوع آخر من طواحين الهواء له محاور عمودية ، والتي بدورها يمكن أن تكون دائرية أو متعامدة.

في الأجهزة ذات المحاور المتعامدة ، تكون الشفرات متقابلة مع بعضها البعض ويتم دعمها على عوارض نصف قطرية. نظرًا للتصميم الديناميكي الهوائي ، فإن هذا النوع من الطواحين الهوائية صعب تقنيًا.

تم تجهيز المعدات ذات المحاور الدائرية بشفرتين لهما شكل جيبي. تتمتع طواحين الهواء هذه بكفاءة منخفضة (تصل إلى 15٪) ، ومع ذلك ، إذا تم ترتيب الشفرات عموديًا ، في عدة طبقات وبإزاحة زاويّة لأزواج الشفرات عن بعضها البعض ، فستتحسن الكفاءة مرتين.

مزايا وعيوب طواحين الهواء

مزايا محطات طاقة الرياح:

• الاستقلال عن المرافق وموردي الوقود ؛
• كهرباء مجانية (ما عليك سوى تعويض تكاليف التركيب) ؛
• الحفاظ على البيئة.

العيب الرئيسي لطواحين الهواء هو الإمداد غير المستقر للكهرباء ، اعتمادًا على الظروف الجوية. فيما يتعلق بهذا النظام ، من الضروري تثبيت أجهزة إضافية - مثبتات ، بطاريات ، إلخ. تتمتع الأنظمة الأفقية بكفاءة جيدة ، ولكن من أجل التشغيل المستقر ، فإنها تحتاج إلى وحدة تحكم خاصة بتدفق الرياح ، فضلاً عن الحماية من الأعاصير. تتميز الأجهزة العمودية بكفاءة منخفضة ، ولكنها صامتة تقريبًا ، فضلاً عن أنها صغيرة الحجم ومستقرة.

توفر المعدات من هذا النوع منزلًا خاصًا مزودًا بالتدفئة والماء الساخن. تعمل الأجهزة عن طريق أخذ الطاقة من الهواء أو الماء أو الأرض. يتم توصيل مضخات الحرارة بالشبكة الكهربائية. في الوقت نفسه ، تعمل بكفاءة أكبر من الوقود الصلب أو الزيت أو الكهرباء أو غلايات الغاز. يولد كل كيلووات من الكهرباء المستخدمة 4 كيلوواط من الطاقة الحرارية.

تكلفة الغلايات الحرارية مرتفعة ، أكثر من تكلفة الغلايات التقليدية ، ولكن بفضل الطاقة الطبيعية المجانية ، فإن هذه المعدات تؤتي ثمارها في غضون 2-3 سنوات. يتناسب أداء الجهاز مع درجة حرارة مصدر الطاقة البديلة: فكلما زادت قيمته ، زادت الكفاءة.

مبادئ تشغيل المضخات الحرارية:

1. المبرد يتحرك عبر الأنابيب التي تذهب إلى مصدر الحرارة. هناك ، يتم تسخين المبرد بعدة درجات ، وبعد ذلك ينتقل عبر المضخة الحرارية والمبادل الحراري إلى الدائرة الداخلية.
2. تحتوي الدائرة الداخلية على مادة تبريد ذات نقطة غليان منخفضة. يتم إرسال هذه المادة عبر المبخر ، حيث يتم تحويلها إلى حالة غازية عند ضغط ودرجة حرارة منخفضين.
3. يتم ضغط المبرد الغازي الذي يدخل إلى الضاغط ، وتزداد درجة حرارته.
4. يدخل الغاز الساخن المكثف. هناك تبادل حراري للغاز والمبرد. نتيجة لذلك ، ينبعث المبرد حرارة ، ويبرد ، ثم يتحول مرة أخرى إلى حالة سائلة ، وبعد ذلك يدخل سائل ساخن إلى نظام التسخين.
5. بعد دخول المبرد إلى صمام تخفيض الضغط ، ينخفض ​​الضغط. ثم ينتقل المبرد إلى المبخر وتتكرر الدورة.

أنواع مختلفة من المضخات الحرارية

تختلف المضخات الحرارية في نوع مصدر التسخين البديل:

1. مياه جوفية. هذه الأجهزة مثالية لأي مناخ تقريبًا. يتم إنزال المبادلات الحرارية في الآبار ، حيث تعطي التربة الحرارة للنظام.
2. المياه المياه. ستكون طريقة الحصول على الطاقة هذه فعالة إذا كان هناك مكان قريب مياه جوفيةعلى عمق ضحل.
3. ماء هواء. في هذه الحالة ، يتم الحصول على الطاقة من الهواء. العيب: في درجات حرارة الهواء المنخفضة ، تكون المعدات غير فعالة.
4. جو-جو. هذا هو أرخص خيار التثبيت. أحدث الموديلاتمزودة بمحولات تقوم بتسخين الغرفة حتى عند درجة حرارة خارجية تصل إلى -25 درجة.

مرجل الوقود الحيوي

تعمل معدات الوقود الحيوي على قوالب ، وكريات ، ورقائق خشبية ، وكذلك حبيبات (خشب ، خث ، قش). إذا كنت تستخدم قوالب ، يمكنك أتمتة ملء المرجل بالوقود.

عيب غلايات الوقود الحيوي هو ارتفاع تكلفتها. سيكون شراء القوالب باهظ الثمن أيضًا.

تدفئة بالأشعة تحت الحمراء

أصبح هذا النوع من أنظمة التدفئة شائعًا جدًا في السنوات الأخيرة. على الرغم من استخدام مصادر الطاقة التقليدية كوقود ، يمكن أن يعزى مبدأ تدفئة المكان إلى مصادر بديلة. يحتوي سخان الأشعة تحت الحمراء على عاكس يقوم بإنشاء شعاع من الأشعة تحت الحمراء الحرارية التي بالكاد تتفاعل مع الهواء المحيط. تعتمد كفاءة التسخين على درجة حرارة جهاز التسخين وجودة العاكس.

يعد فيلم الأشعة تحت الحمراء المستخدم في تركيب "الأرضيات الدافئة" شائعًا أيضًا. تم وضعها تحت الأرضياتبطريقة لا يتطلب تركيبها إصلاحات معقدة.

يمكن أيضًا إجراء التدفئة البديلة لمنزل خاص باستخدام " الألواح الدافئة". يتم تثبيت الأجهزة تحت الألواح على طول الجدران. تبعث الحوائط المدفأة حرارة داخل الغرفة ولا تسمح لها بالخروج. يتميز هذا التسخين بالتوحيد.

خيار طريقة محددةتعتمد التسخين البديل على عدة عوامل: طقس، تكلفة الوقود، النفعية الاقتصاديةإلخ. يمكن تثبيت هذه الأجهزة بيديك أو الاتصال بأخصائي. ومع ذلك ، يجب أن نتذكر ذلك فقط التثبيت الصحيح- ضمان التشغيل الموثوق للمعدات لسنوات عديدة.