يؤدي توفير الطاقة الحرارية لتدفئة منزل خاص أو شقة إلى ظهور مصادر جديدة وتحسينها. بالإضافة إلى الغاز والوقود الصلب ، أصبحت الطاقة الشمسية الآن في كل مكان ، فضلاً عن مضخات الحرارة ذات الكفاءة العالية. لكن هل مصادر التدفئة لمنزل وشقة مستحسنة حقًا: بديلة ، مستقلة؟
ميزات مصادر الطاقة البديلة للتدفئة
بادئ ذي بدء ، تحتاج إلى تحديد مؤشرات الكفاءة والخصائص الحرارية لأي نظام تدفئة. أنها تؤثر بشكل مباشر على أهمية تطبيق نظام معين. يجب أن تحتوي مصادر التدفئة المستقلة الحديثة على معلمات معينة.
يتمثل الاختلاف الأساسي بينها وبين الطرق الكلاسيكية للحفاظ على درجة حرارة الغرفة المريحة في تقليل تكاليف الطاقة. لكن هذا لا يعني أنهم سيكونون غائبين تمامًا. مع وضع ذلك في الاعتبار ، يجب اختيار كل مصدر تدفئة بديل لمنزل ريفي وفقًا للمعايير التالية:
- تكلفة المعدات وتركيبها وصيانتها. هذه هي الخصائص الرئيسية التي ستحدد وقت الاسترداد للنظام بأكمله ؛
- الكفاءة الحرارية هي مقدار الطاقة المتولدة في فترة زمنية معينة. يجب أن تعوض عن فقدان حرارة الغرفة ؛
- الاعتماد على العمل في الموسم. لذا ، فإن عمل مجمعات الطاقة الشمسية (أنظمة الهليوس) في الغالبية العظمى من الحالات في فصل الشتاء أمر مستحيل.
ما مدى ملاءمة مصادر التدفئة البديلة للشقة؟ للأسف ، في هذه الحالة ، الخيارات أقل بكثير من منزل ريفي. لا ينبغي أن ننسى أن جميع أنظمة الطاقة التي يُفترض أنها "مجانية" للتدفئة تستهلك بالفعل طاقة كهربائية. من الضروري تشغيل وحدات التحكم والمضخات والمعدات الكهربائية الأخرى.
من الأفضل استخدام مصادر بديلة للتدفئة لمنزل خاص كمصادر مساعدة. سوف يساعدون في تقليل تكاليف التشغيل للنوع الرئيسي للتدفئة - الغاز والوقود الصلب.
الطاقة الشمسية للتدفئة
أبسط وأقل تكلفة هي طاقة الشمس. لديها إمكانات كبيرة ، والتي لم يتم استغلالها بالكامل حاليًا. تعتبر مجمعات الطاقة الشمسية مثالًا رئيسيًا على كيفية إنشاء مصادر تدفئة بديلة بأيديكم.
يتكون الهيكل من شبكة من خطوط الأنابيب ، والتي يتدفق تحتها التجمد أو المبرد. يستخدم الأول في نماذج باهظة الثمن من أنظمة الطاقة الشمسية ، حيث إنه مصدر للطاقة على مدار العام للتدفئة. يقع خط الأنابيب في علبة خاصة محكمة الغلق ، محمية بلوحة زجاج شبكي أو مادة مماثلة.
مزايا مصادر التدفئة المستقلة هذه هي كما يلي:
- إمكانية استخدام النظام في الصيف لإمداد الماء الساخن ؛
- الحد الأدنى من المواد المطلوبة لبناء هيكل بسيط. ولكن في الوقت نفسه ، ستكون كفاءتها منخفضة - خسائر كبيرة في الحرارة ؛
- يتم التثبيت على سطح المنزل أو على الحائط. هذا يجعل من الممكن في بعض الحالات استخدام النظام الشمسي كمصدر بديل لتدفئة الشقة.
العيب الرئيسي لمجمعات الطاقة الشمسية هو الاعتماد على درجة الحرارة في الخارج.
كلما انخفض ، كلما كان المبرد أبطأ. مع زيادة العزل الحراري للهيكل ، تنخفض كفاءته أيضًا. بعد كل شيء ، الشرط الرئيسي هو أشعة الشمس المباشرة على الأنابيب. أثبت مجمّع الطاقة الشمسية محلي الصنع ، كمصدر بديل للتدفئة لمنزل ريفي ، نفسه على الجانب الإيجابي في المناطق الجنوبية من البلاد ، حيث لا يتجاوز متوسط درجة الحرارة في الشتاء -7-8 درجة مئوية. هناك يمكنك في أغلب الأحيان العثور على هذه الهياكل على أسطح المنازل.
قبل شراء نظام شمسي مصنوع في المصنع ، تحتاج إلى معرفة السائل المستخدم كحامل حراري. يجب ألا تكون درجة حرارة التشغيل أقل من الحد الأدنى لمنطقة معينة.
مضخات حرارية للتدفئة المنزلية
إذا كانت هناك حاجة إلى مصادر أكثر كفاءة للطاقة الحرارية ، فمن المستحسن النظر في خيار تركيب مضخة حرارية. إنه أقل اعتمادًا على الظروف الجوية الخارجية ، لكن تكلفته أعلى ، كما أن جعل مصدر التدفئة البديل هذا بيديك يرتبط بصعوبات كبيرة.
أساس تشغيل المضخة الحرارية هو التغير في درجة حرارة المبرد عند ضغطه. يتم استخدام نفس المبدأ في الثلاجات المنزلية البسيطة. ومع ذلك ، من أجل التنفيذ العملي لمثل هذا النظام لمصدر بديل للتدفئة لمنزل خاص ، يجب تحديد مصدر للطاقة الحرارية. غالبًا ما يتم تقديمها من خلال تأثير زيادة درجة حرارة التربة كلما تعمقت فيها.
يتكون تصميم المضخة الحرارية من 3 دوائر - خارجية ، تبادل حراري ومتصلة بنظام التدفئة في المنزل. يقع خط الأنابيب الخارجي في آبار عميقة (نظام أرضي - أرضي) أو في جسم مائي (أرض مائي). هناك يسخن المبرد حتى درجة حرارة لا تقل عن 7-9 درجة مئوية. علاوة على ذلك ، يتم نقل الطاقة التي يتم الحصول عليها من هذا المصدر للتدفئة إلى مادة التبريد ، والتي تكون في حالة غازية. بعد أن يتم ضغطها بواسطة الضاغط ، ترتفع درجة الحرارة إلى 65-70 درجة مئوية. بمساعدة المبادل الحراري ، تقوم بتسخين المبرد في الدائرة الرئيسية.
العيب الرئيسي لمثل هذا المصدر البديل لتسخين المياه في الأنابيب هو التكلفة العالية المبدئية للمعدات. يمكن أن يكلف تركيب المصنع لتدفئة منزل خاص بمساحة 700 ألف روبل. يعد تصنيع المضخة الحرارية بنفسك مشكلة ، حيث يجب مراعاة العديد من العوامل فيها. ولكن ، على الرغم من ذلك ، يمكن إبراز المزايا الرئيسية لاستخدام طاقة الأرض والمياه كمصدر بديل لتسخين الهواء في منزل ريفي:
- الاستقلال عن درجة الحرارة الخارجية ؛
- عامل كفاءة عالية. للحصول على 1 كيلو وات من الطاقة الكهربائية المستهلكة ، يتم الحصول على متوسط 10 كيلو وات من الحرارة ؛
- يمكن الحصول على الطاقة الحرارية من الأرض من المناجم العمودية. سيشغلون أيضًا مساحة دنيا على قطعة الأرض الشخصية.
هذا المصدر غير مناسب للتدفئة البديلة للشقة ، لأنه من المستحيل عمليًا تجهيز دائرة تدفئة خارجية. لذلك ، في هذه الحالة ، يبقى الخيار الوحيد - تركيب مجمع الطاقة الشمسية على الحائط أو سطح المنزل.
غالبًا ما يُقترح إنشاء مزرعة رياح بيديك كمصدر للتدفئة البديلة. لكن الطاقة المستلمة بالكاد ستكون كافية للإضاءة البسيطة في المنزل ، ناهيك عن أجهزة التدفئة الكهربائية.
هل يستحق تركيب مصادر تدفئة للمنازل والشقق كبدائل؟ لا تستطيع الأنظمة المستقلة في معظم الحالات أداء هذه الوظيفة بشكل كامل. لذلك ، تحتاج أولاً إلى حساب الخسائر الحرارية للمبنى ومقارنتها بسعة مصدر أو آخر للطاقة لنظام التدفئة. يجب أن تعوض عن الخسائر عند أدنى درجة حرارة ممكنة للهواء في الشتاء.
لفهم الفرق بين تصميم محلي الصنع لمصدر تدفئة بديل لمنزل خاص ومصنع واحد ، يوصى بمشاهدة فيديو حول تصنيع مجمعات الطاقة الشمسية Valiant:
