Tiết kiệm năng lượng nhiệt để sưởi ấm một ngôi nhà riêng hoặc căn hộ dẫn đến sự xuất hiện và cải tiến của các nguồn mới. Ngoài khí đốt, nhiên liệu rắn, năng lượng mặt trời ngày nay được sử dụng rộng rãi, cũng như các máy bơm nhiệt ngày càng hiệu quả. Nhưng các nguồn sưởi ấm cho một ngôi nhà và một căn hộ có thực sự được khuyến khích: thay thế, tự trị không?
Tính năng của các nguồn năng lượng thay thế để sưởi ấm
Trước hết, bạn cần quyết định các chỉ số hiệu quả và đặc tính nhiệt của bất kỳ hệ thống sưởi nào. Chúng ảnh hưởng trực tiếp đến mức độ phù hợp của việc áp dụng một hệ thống cụ thể. Các nguồn sưởi ấm tự trị hiện đại phải có các thông số nhất định.
Sự khác biệt cơ bản giữa chúng và các phương pháp cổ điển để duy trì nhiệt độ phòng thoải mái là giảm thiểu chi phí năng lượng. Nhưng điều này không có nghĩa là họ sẽ vắng bóng hoàn toàn. Với lưu ý này, mọi nguồn sưởi thay thế cho một ngôi nhà ở nông thôn nên được chọn theo các thông số sau:
- Chi phí của thiết bị, lắp đặt, bảo trì. Đây là những đặc điểm chính sẽ quyết định thời gian hoàn vốn của toàn bộ hệ thống;
- Hiệu suất nhiệt là lượng năng lượng được tạo ra trong một khoảng thời gian nhất định. Nó phải bù đắp cho sự mất nhiệt của căn phòng;
- Sự phụ thuộc của công việc vào mùa vụ. Vì vậy, hoạt động của các bộ thu năng lượng mặt trời (hệ thống hệ sinh thái) trong phần lớn các trường hợp vào mùa đông là không thể.
Các nguồn sưởi thay thế phù hợp cho căn hộ như thế nào? Than ôi, trong trường hợp này, các tùy chọn ít hơn nhiều so với một ngôi nhà nông thôn. Không nên quên rằng tất cả các hệ thống năng lượng được cho là "miễn phí" để sưởi ấm thực sự tiêu thụ năng lượng điện. Nó cần thiết cho hoạt động của bộ điều khiển, máy bơm và các thiết bị điện khác.
Tốt nhất là sử dụng các nguồn sưởi thay thế cho ngôi nhà riêng như những nguồn phụ trợ. Chúng sẽ giúp giảm chi phí vận hành cho loại sưởi ấm chính - khí đốt, nhiên liệu rắn.
Năng lượng mặt trời để sưởi ấm
Đơn giản nhất và hợp lý nhất là năng lượng của mặt trời. Nó có tiềm năng rất lớn mà hiện nay vẫn chưa được khai thác hết. Các bộ thu năng lượng mặt trời là một ví dụ điển hình về cách bạn có thể tạo ra các nguồn sưởi ấm thay thế bằng chính tay của mình.
Cấu trúc bao gồm một mạng lưới các đường ống, theo đó chất chống đông hoặc chất làm mát chảy. Loại thứ nhất được sử dụng trong các mô hình đắt tiền của hệ thống năng lượng mặt trời, vì nó là nguồn năng lượng quanh năm để sưởi ấm. Đường ống được đặt trong một hộp kín đặc biệt, được bảo vệ bằng tấm plexiglass hoặc vật liệu tương tự.
Ưu điểm của các nguồn sưởi ấm tự trị như sau:
- Khả năng sử dụng hệ thống cấp nước nóng vào mùa hè;
- Cần tối thiểu vật liệu để tạo nên một cấu trúc đơn giản. Nhưng đồng thời, hiệu quả của nó sẽ thấp - tổn thất nhiệt lớn;
- Việc lắp đặt được thực hiện trên mái nhà, hoặc trên tường. Điều này làm cho nó có thể sử dụng hệ thống năng lượng mặt trời như một nguồn thay thế để sưởi ấm căn hộ trong một số trường hợp.
Nhược điểm chính của bộ thu năng lượng mặt trời là phụ thuộc vào nhiệt độ bên ngoài.
Nó càng thấp, chất làm mát sẽ nóng lên càng chậm. Với sự gia tăng khả năng cách nhiệt của cấu trúc, hiệu quả của nó cũng giảm. Rốt cuộc, điều kiện chính là ánh sáng mặt trời trực tiếp trên các đường ống. Một bộ thu năng lượng mặt trời sản xuất tại nhà, như một nguồn sưởi ấm thay thế cho một ngôi nhà nông thôn, đã chứng minh được mặt tích cực ở các vùng phía nam của đất nước, nơi nhiệt độ trung bình mùa đông không vượt quá -7-8 ° C. Đó là nơi mà bạn thường có thể tìm thấy những cấu trúc này trên mái nhà của những ngôi nhà.
Trước khi mua hệ thống năng lượng mặt trời do nhà máy sản xuất, bạn cần tìm hiểu chất lỏng nào được sử dụng làm chất mang nhiệt. Nhiệt độ hoạt động của nó không được thấp hơn mức tối thiểu cho một khu vực cụ thể.
Máy bơm nhiệt để sưởi ấm gia đình
Nếu cần các nguồn năng lượng nhiệt hiệu quả hơn, bạn nên xem xét lựa chọn lắp đặt máy bơm nhiệt. Nó ít phụ thuộc vào điều kiện thời tiết bên ngoài hơn, nhưng nó có chi phí cao hơn, và việc chế tạo nguồn sưởi thay thế này bằng chính tay của bạn có thể gặp rất nhiều khó khăn.
Cơ sở cho hoạt động của bơm nhiệt là sự thay đổi nhiệt độ của chất làm lạnh khi nó được nén. Nguyên tắc tương tự cũng được sử dụng trong các tủ lạnh gia đình đơn giản. Tuy nhiên, để triển khai thực tế hệ thống nguồn sưởi thay thế cho nhà riêng như vậy, cần phải xác định nguồn nhiệt năng. Thường thì chúng sẽ được phục vụ bởi tác động của sự gia tăng nhiệt độ trong đất khi chúng đi sâu vào bên trong.
Thiết kế của máy bơm nhiệt gồm 3 mạch - ngoài, trao đổi nhiệt và kết nối với hệ thống sưởi của ngôi nhà. Đường ống bên ngoài được đặt trong giếng sâu (hệ thống mặt đất) hoặc trong vùng nước (nước ngầm). Ở đó chất làm mát nóng lên đến nhiệt độ tối thiểu là 7-9 ° C. Hơn nữa, năng lượng thu được từ nguồn này để sưởi ấm được chuyển sang chất làm lạnh, ở trạng thái khí. Sau khi nó được nén bởi máy nén, nhiệt độ tăng lên 65-70 ° C. Với sự trợ giúp của bộ trao đổi nhiệt, nó sẽ làm nóng chất làm mát trong mạch chính.
Nhược điểm chính của một nguồn thay thế nước nóng trong đường ống là chi phí ban đầu của thiết bị cao. Một nhà máy lắp đặt để sưởi ấm một ngôi nhà riêng với diện tích có thể lên đến 700 nghìn rúp. Việc tự sản xuất một máy bơm nhiệt là một vấn đề nan giải, vì nó phải tính đến nhiều yếu tố. Tuy nhiên, bất chấp điều này, những lợi thế chính của việc sử dụng năng lượng của đất và nước như một nguồn thay thế sưởi ấm không khí trong một ngôi nhà nông thôn có thể được nêu bật:
- Độc lập với nhiệt độ bên ngoài;
- Hệ số hiệu quả cao. Để có 1 kW điện năng tiêu thụ thì thu được trung bình 10 kW nhiệt năng;
- Năng lượng nhiệt từ mặt đất có thể được lấy từ các mỏ thẳng đứng. Chúng cũng sẽ chiếm tối thiểu không gian trên cốt truyện cá nhân.
Nguồn như vậy không thích hợp để sưởi ấm thay thế cho căn hộ, vì trong thực tế không thể trang bị mạch sưởi bên ngoài. Do đó, trong trường hợp này, lựa chọn duy nhất còn lại - lắp đặt bộ thu năng lượng mặt trời trên tường hoặc mái của ngôi nhà.
Người ta thường đề nghị làm một trang trại gió bằng tay của chính bạn như một nguồn sưởi ấm thay thế. Nhưng điện năng nhận được sẽ khó có thể đủ để thắp sáng đơn giản tại nhà, chưa kể đến các thiết bị sưởi điện.
Có đáng để lắp đặt các nguồn sưởi ấm cho ngôi nhà và căn hộ làm giải pháp thay thế không? Các hệ thống tự trị trong hầu hết các trường hợp không thể thực hiện hoàn toàn chức năng này. Do đó, trước tiên bạn cần tính toán các tổn thất nhiệt của tòa nhà và so sánh chúng với công suất của một hoặc một nguồn năng lượng khác cho hệ thống sưởi. Nó phải bù đắp những tổn thất ở nhiệt độ không khí thấp nhất có thể trong mùa đông.
Để hiểu sự khác biệt giữa thiết kế tự chế của nguồn sưởi thay thế cho nhà riêng và nhà xưởng, bạn nên xem video về việc sản xuất bộ thu năng lượng mặt trời Valiant:
