При строительстве дома мы сталкиваемся с дилеммой, какие решения следует использовать для обеспечения теплового комфорта как зимой, так и летом. В этом случае крайне важно выбрать эффективную систему отопления, которая будет работать долгие годы. Я рекомендую установить тепловой насос, который работает с солнечной установкой. Это решение предлагает много преимуществ.
У нас не всегда есть доступ, например, к природному газу.
Кроме того, потребность в тепле для новых домов снижается, и поэтому стоит рассмотреть возможность использования электричества для отопления дома с помощью теплового насоса (из 1 кВт энергии мы можем получить 3 кВт тепла). Таким образом, мы можем сэкономить на подключении газа (проектирование, устройство, исполнение).
Правильно подобранная тепловой насос в сочетании с солнечной панелью гарантирует большую финансовую экономию, когда она будет использоваться не только для отопления дома, но и для приготовления горячей воды для бытового потребления.
Если мы не используем всю энергию, генерируемую солнечной установкой в данный момент, она будет поступать в теплоаккумулятор, из которой - подобно батарее - мы сможем получать тепловую энергию в любое время дня и ночи.
Обогрев геотермальным теплом окупается?
Тема геотермальной энергии встречается у многих домовладельцев, которые ищут экологически чистую альтернативу традиционным методам отопления: потому что геотермальная энергия спит под землей и зданиями и может использоваться с тепловым насосом для отопления дома и воды.
Как работает отопление геотермальным теплом?
При геотермальном нагревании используется тепло из верхних слоев земли. Специалисты называют его поверхностной геотермальной энергией от солнечного тепла, которое накапливается в земле.
В горизонтальных заземляющих коллекторах, несколько петель прокладываются на глубине от 1,20 до 3,50 метра.
Так используется солнечное тепло, которое собирается через коллекторы земли. Специально для новостроек интересная альтернатива, так как монтаж может быть сделан на нулевом этапе строительства.
Длинна трассы для укладки наземных коллекторов должна быть примерно равна площади дома, или количество тепловой энергии * на 10.
Для генерации тепла с геотермальными зондами требуется одна или несколько скважин длиной до 100 метров.
Для генерации тепла с геотермальными зондами требуется одна или несколько скважин длиной до 100 метров.
В зависимости от почвы надо учитывать различные требования для бурения. Глубокая тепловая или геотермальная энергия течет через геотермальные зонды к поверхности Земли.
Для передачи энергии в тепловой насос используется так называемый контур рассола. Через систему трубопроводов вода циркулирует в смеси с антифризом (рассолом). По пути через подземные трубы рассол поглощает тепловую энергию и нагревается. Попав в тепловой насос, рассол высвобождает энергию и снижает температуру.
В тепловом насосе хладагент поглощает тепло транспортируемого рассола и испаряет его. Нижестоящий насос увеличивает давление, как компрессор, и сжимает пары хладагента. Когда газы нагреваются под давлением, температура повышается. Преобразованное геотермальное тепло собирается в буфере и отводится по мере необходимости в систему отопления.
Тепловой насос: энергопотребление и эффективность
Для использования геотермальной энергии необходим источник питания, который приводит в действие электрический компрессор. Это устраняет разницу температур между источником тепла, то есть геотермальным теплом, и температурой потока нагревателя.
Зимой, когда потребность в тепле в доме самая высокая, насосу нужно больше энергии. Это также причина, по которой геотермальный тепловой насос достигает хорошего энергетического баланса только в хорошо утепленных зданиях.
Лучший способ объединить тепловой насос с системой теплого пола, которая имеет низкую температуру подачи около 35 градусов по Цельсию. Около трех четвертей произведенного тепла происходит от свободной окружающей среды, а четверть от электрической энергии. Благодаря почти постоянной температуре пола в течение всего года, дом обогревается с высокой эффективностью и покрывать все в потребности в горячей воде и тепле.
Отопление геотермальной энергией: преимущества и недостатки:
Преимущества:
- без выбросов;
- экономит место;
- потенциально безопасный;
- низкие затрат на отопление;
- также подходит для охлаждения дома;
- выдает в 5 раз больше тепловой энергии, чем потребляет;
- сделает все сама и будет нагревать дом до нужной температуры;
- подогрев и охлаждение в одной системе.
Недостатки:
- высокие затраты на приобретение;
- требуется хороший специалист по монтажу;
- вертикальный способ реализации — дорогостоящий.
Что такое солнечные коллекторы и как они работают
Планета Земля ежесекундно получает огромное количество энергии от нашего светила, которая доносится до нас посредством видимого света и инфракрасного излучения.
Человеку однажды пришла мысль: а не воспользоваться ли этой энергией, если ее так много. И додумался, изобретя солнечный коллектор, что собирает эту энергию, а далее она успешно служит для получения тепла и нагрева воды в доме, что позволяет сэкономить газ и электроэнергию.
✅ Самое важное то, что она доступна для всех, а сами коллекторы имеют долгий срок службы, экологически чисты и не загрязняют среду обитания.
✅ Для их установки не надо разрешения.
Выгода несомненна, но для начала придется потратиться с учетом установки бака-накопителя, если, конечно, он предусмотрен.
Что такое солнечный коллектор?
Можно сделать солнечный коллектор собственноручно из черной пластиковой трубы, а плоскую панель соорудить из теплообменника, взяв его в старом холодильнике. Но к сожалению, число солнечных дней в году непостоянно.
Материал, из которого делается коллектор, должен максимально поглотить солнечную энергию, преобразовывая ее в тепловую и сохраняя для последующего использования.
В качестве теплоносителя выступают вода, воздух, масло или антифриз, которые циркулируют принудительным или естественным образом. Жидкость состоит из 65% дистиллированной воды и 35% гликоля, она не замерзает при низких температурах, не испаряется при высоких, не токсична.
Устройство гелиоустановки
✅Коллектор состоит из необходимого количества панелей, датчиков, насоса и емкости для воды.
✅ Все части монтируются с помощью труб, фитингов и других скрепляющих элементов.
✅ Устройство очень просто: панели собирают тепло, идущее от солнца, и передают их теплоносителю, который через змеевик в накопительном баке передает тепло воде.
✅ Вода применяется для обогрева помещения в хозяйственных целях, нужный режим поддерживается с помощью автоматики.
✅ Простота исполнения предполагает легкий ремонт.
Солнечные коллекторы изготавливают таких модификаций:
- по виду плоские и вакуумные;
- для отопления комнат или нагрева воды;
- могут быть самотечными или с принудительной циркуляцией;
- могут работать круглый год или только при плюсовых температурах.
Виды устройств
Существует нескольких видов солнечных коллекторов.
Вакуумный.
Основной рабочий элемент представляет светопоглащающую двойную трубку.
Солнечный луч попадает на внешнюю трубку в перпендикулярном направлении. Она прозрачная, поэтому пропускает свет к внутренней трубке.
Солнечная энергия аккумулируется независимо от состояния внешней среды. Вакуум между трубками сохраняет тепло на 99%, что позволяет пользоваться этим видом коллекторов круглый год.
Плоский гелиопреобразователь.
Для него характерна простота и дешевизна.
Сверху системы высокопрочное стекло, которое выдерживает толстый слой снега и удары града, задняя сторона покрыта теплоизоляцией.
Хороший эффект такой коллектор приносит при положительных температурах, при отрицательных имеют место значительные потери тепла.
Коллектор-концентратор.
Распространен в южных районах, где много солнечных дней.
Изготавливается из зеркал, которые фокусируют излучения линейно и увеличивают их концентрацию в 100 раз.
Зеркало имеет длину до 50 м, их ориентируют в направлении север-юг, устанавливают рядами. Система параболических отражателей движется вслед за солнцем в течение дня.
Подводя итоги
Альтернативная энергетика получила широкое применение в быту и на работе, разрешая проблему отопления и водоснабжения жилых домов, больниц, туристических баз, спорткомплексов, магазинов, бассейнов. Об этом хорошо знают китайцы, они из всех пользователей гелиоустановками составляют 70%.
Самый разумный вариант, когда при строительстве нового дома на крыше устанавливают солнечный коллектор. Дорого, но срок окупаемости такой установки происходит в течение 5 лет.