- ソーラーシステム
- ソーラーオプション
- 代替暖房と見なすことができるもの
- 民家での太陽エネルギーの使用
- ボイラー、ポンプ、ヒーターまたはコレクター:長所と短所
- 各種燃料用ボイラー
- 赤外線ヒーター
- ビデオの説明
- ヒートポンプ
- ソーラーコレクター
- 収入への廃棄物:バイオガスプラント
- テクノロジーについて簡単に
- デザインについて少し
- 太陽エネルギーを電気に
- 民家の暖房を節約
- 現代の暖房技術
- 暖かい床
- 水太陽集熱器
- ソーラーシステム
- 赤外線加熱
- 幅木暖房技術
- 空気暖房システム
- 蓄熱器
- コンピュータモジュールの使用とそれらによって生成される熱
- 家のエネルギー源:写真
- ヒートポンプ
- バイオ燃料ボイラー
- 非伝統的なエネルギー源:入手方法
- エネルギーの代替形態としての太陽と風
- 家庭用暖房用ヒートポンプ
- 動作原理
- 代替の熱エネルギー源:どこでどのように熱を得るか
- エアコン
- 個人的体験
- 結論
ソーラーシステム
太陽系は、太陽放射エネルギーを他の形態のエネルギーに変換するように設計されたデバイスです。たとえば、水と空気の加熱と冷却に使用します。クーラントを加熱するために、ラジエーターまたは対流式放熱器に熱を送る循環ポンプが使用されます。
ソーラーオプション
-
太陽集熱器。原則として、太陽集熱器は電気ヒーターと同時に作動します。クーラントは温度センサーによって制御されます。天気が晴れておらず、気温がレベルを下回った場合、電気加熱要素によって追加の加熱がオンになります。
- 太陽電池には、温度センサーや直流12〜24ボルトの電圧を発生するインバーターだけでなく、大容量の電池も搭載されています。日中、ソーラーパネルはバッテリーにエネルギーを蓄えます。バッテリーは夜間や曇りの日には電源として機能します。電池の容量とフォトセルの面積が家の面積に対応していれば、完全にエネルギーに依存しないシステムを実現できます。しかし、マイナス点が1つあります。バッテリーの最良のサンプルは、5年以内しか持続せず、それらの交換は電気代に匹敵します。
- お金を節約する別のオプションは コントローラーと在庫のある太陽電池。任意のコンセントに並列に接続します。また、機械的なディスクカウンターも必要になります。電子は動作しません、それは電流の逆方向を登録しません。昼間にフォトセルが部屋の暖房に必要な電力よりも多くの電力を生成する場合、メーターはキロワット時を巻き戻します。したがって、大幅な節約が得られます。
代替暖房と見なすことができるもの
たまたま、定義と分類への単一のアプローチはありませんでした。暖房装置の製造業者、機器の販売業者、メディアはすべて、独自の方法でこの概念を活用する準備ができています。非常に多くの場合、家庭用暖房の代替タイプは、ガスで機能しないすべてのものと呼ばれます。これには、ペレット「バイオ燃料」の設置、赤外線床暖房、またはイオン電気ボイラーが含まれる場合があります。 「暖かい台座」や「暖かい壁」など、珍しい実装に重点が置かれることもあります。つまり、すべてが比較的新しいものであり、前世紀の終わりから積極的に使用されてきました。
では、民家の代替案は何でしょうか。 3つの基本原則が守られているオプションに焦点を当てましょう。
まず、再生可能エネルギー源のみを検討します。
第二に、機器の性能は、(最もエネルギーを消費するシステムとして)暖房を少なくとも部分的に補うのに十分であり、いくつかの電球の動作を保証するだけではありません。
第三に、発電所のコスト/収益性は、国内のニーズに使用することが推奨されるレベルである必要があります。
民家での太陽エネルギーの使用
代替の再生可能エネルギーとしての太陽放射は、従来のエネルギー源の最も有望な代替品です。
ロシアの民家では、太陽からの代替エネルギーを使用して電気を生成し(太陽電池)、太陽集熱器を使用して熱を生成することができます(冷却剤が加熱されます)。
光を電気に変換する既製の設備であるソーラーパネルは、民家用に既製で購入できますが、コストが高くなります。
太陽電池の製造には、以下の作業を行う必要があります。
- 太陽電池(単結晶または多結晶)を購入する。
- スキームに従ってそれらを一緒にはんだ付けします。
- フレームとボックスを作成します(通常はプレキシガラスが使用されます)。
- 金属の角または合板で製品の本体を補強します。
- はんだ付けされたフォトセルを準備されたフレームに配置します。
- そのような設備を通常の場所に取り付けてください。
バッテリーの取り付けは、屋根の最も明るい場所で行われるため、バッテリーの傾斜を調整する方法を検討する必要があります。
個人の家で使用される場合の太陽エネルギーには、従来のエネルギー源に比べて多くの利点があります。
- 無尽蔵;
- たくさんの;
- 世界中のどこでも利用可能。
- 環境への配慮;
- ノイズなし。
- 低い運用コスト。
- 彼らの生産技術の改善。
太陽エネルギーの欠点もあります:
- 初期段階での多額の投資。
- エネルギー供給の不安定性(時間帯による);
- バッテリーの高価格;
- 薄膜太陽電池パネルに希土類と高価な成分を使用しているため、価格が上昇しています。
ロシアでは、代替の再生可能エネルギー源も熱を生成するために使用されています。最も有名なヒートポンプは太陽集熱器です。その助けを借りて、独立したユニットとして、民家を暖房したり、他の熱源と組み合わせてコレクターを使用したりすることができます。
太陽集熱器は、自分ではできない複雑なエンジニアリングデバイスです。
ボイラー、ポンプ、ヒーターまたはコレクター:長所と短所
自分に適したオプションの概要を少なくとも大まかに説明するには、それぞれについて簡単な情報を読む必要があります。
各種燃料用ボイラー
最適なオプションは、液体燃料で作動するボイラーです。それらは追加のメンテナンス費用を必要としないので、固体燃料のものの背景に対して際立っています。暖房シーズンを通して、それらは完全に自動的に作動します。
石油ボイラー
このようなボイラーの設置は、気温が少なくとも+ 5°Cの部屋で行われ、排気換気の存在も重要です。選択したモデルに応じて、このようなボイラーは灯油、ディーゼル燃料、廃油で稼働できます。
タンク容量は、原則として100〜2000リットルです。
また、さまざまな種類の燃料で作動できるユニバーサルボイラーも販売されています。ペレットボイラーは、圧縮された木材廃棄物を燃焼させることによって機能します。バイオ燃料装置は非常に人気があり、肥料、雑草、食品廃棄物などのさまざまな廃棄物があります。崩壊の過程で、これらすべてが完全に燃焼し、大量の熱エネルギーを放出することができるガスを放出します。このオプションは、小さな領域に最適です。
赤外線ヒーター
赤外線ヒーターは耐久性があり、効率的で、設置が簡単です。さらに、手頃な価格と幅広いモデルの選択。
赤外線ヒーター
ビデオの説明
赤外線ヒーターの有効性をテストするための実験は、このビデオで紹介されています。
ヒートポンプ
ヒートポンプは、原則として標準的なエアコンに似ています。これは、自然の熱源(水、空気、地球)から熱を受け取り、それを蓄積して、家庭の暖房システムに転送する装置です。このようなシステムは高性能が特徴であり、一年中使用できます。欠点の中には、短い耐用年数(15〜20年)、複雑な設置、および高コストがあります。
ヒートポンプ
ソーラーコレクター
太陽集熱器は、太陽活動が活発な日には、暖房シーズン中にガスコストを数回削減できます。彼らは最大90%の熱を吸収することができます。利点は、手頃なコスト、操作の容易さです。同時に、ほとんどのモデルは風の強い天候では効果を失い、霜によって損傷を受けます。
ソーラーコレクター
代替暖房の使用は、将来にとって有益な投資です。現在のレートとその絶え間ない増加を考えると、これはお金を節約するための素晴らしい方法です。記載されている方法はまだ人気のピークに達していないため、機器の価格はかなり高いですが、これらの投資は1、2年で報われるでしょう。具体的な選択については、場所、必要な熱量、恒久的または一時的な居住地などの特定の条件に基づいて、また可能であれば専門家の支援を受けて行う必要があります。
収入への廃棄物:バイオガスプラント
すべての代替エネルギー源は天然由来ですが、バイオガスプラントからは2倍の利益しか得られません。彼らは動物や家禽の廃棄物をリサイクルします。その結果、一定量のガスが得られ、精製および乾燥後、その意図された目的に使用することができます。残りの処理済み廃棄物は、収穫量を増やすためにフィールドで販売または使用できます。非常に効果的で安全な肥料が得られます。
エネルギーは肥料からも得ることができますが、純粋な形ではなく、ガスの形で得ることができます
テクノロジーについて簡単に
発酵中にガスが発生し、肥料に生息するバクテリアが関与しています。家畜や家禽の排泄物はバイオガスの生産に適していますが、牛の糞尿が最適です。それは「サワードウ」の残りの廃棄物にさえ加えられます-それは処理に必要なバクテリアを正確に含んでいます。
最適な条件を作り出すには、嫌気性環境が必要です。発酵は酸素なしで行わなければなりません。したがって、効果的なバイオリアクターは密閉容器です。プロセスをより積極的に進めるためには、質量の定期的な混合が必要です。産業プラントでは、このために電気ミキサーが設置されます。自作のバイオガスプラントでは、これらは通常、機械装置です。最も単純なスティックから、手動で「動作」する機械式ミキサーまでです。
バイオガスプラントの概略図
糞尿からのガスの形成に関与する細菌には、中温性と好熱性の2種類があります。中温性は+30°Cから+40°Cの温度で活性があり、好熱性は+42°Cから+53°Cで活性があります。好熱性細菌はより効率的に働きます。理想的な条件下では、1リットルの使用可能領域からのガス生産は4〜4.5リットルのガスに達する可能性があります。しかし、設置で50°Cの温度を維持することは非常に困難で費用がかかりますが、費用はそれ自体で正当化されます。
デザインについて少し
最も単純なバイオガスプラントは、蓋とスターラーを備えたバレルです。蓋には、ガスがタンクに入るホースを接続するための出口があります。そのような量からは多くのガスを得ることができませんが、1つまたは2つのガスバーナーには十分です。
より深刻な量は、地下または地上のバンカーから得ることができます。地下のバンカーについて言えば、それは鉄筋コンクリートでできています。壁は断熱層で地面から分離されており、コンテナ自体をいくつかのコンパートメントに分割することができます。このコンパートメントでは、時間のずれとともに処理が行われます。中温性培養は通常このような条件下で機能するため、プロセス全体で12〜30日かかります(好熱性培養は3日で処理されます)。したがって、タイムシフトが望ましいです。
バンカーバイオガスプラントのスキーム
肥料はローディングホッパーから入り、反対側でアンロードハッチを作り、そこから処理された原材料が取り出されます。バンカーはバイオミックスで完全に満たされていません-スペースの約15-20%は空いたままです-ガスはここに蓄積します。それを排出するために、チューブが蓋に組み込まれ、その第2の端はウォーターシール(部分的に水で満たされた容器)に下げられます。このようにして、ガスは乾燥されます-すでに精製されたガスは上部に集められ、別のチューブを使用して排出され、消費者にすでに窒息させることができます。
誰でも代替エネルギー源を使用できます。アパートの所有者がこれを実装することはより困難ですが、民家では少なくともすべてのアイデアを実装することができます。その実例もあります。人々は彼らのニーズとかなりの経済を完全に提供します。
太陽エネルギーを電気に
ソーラーパネルは最初に宇宙船用に作られました。このデバイスは、電流を生成する光子の能力に基づいています。ソーラーパネルのデザインには多くのバリエーションがあり、毎年改良されています。自分で太陽電池を作るには2つの方法があります。
メソッド番号1。既製のフォトセルを購入し、それらからチェーンを組み立てて、透明な素材で構造を覆います
あなたは細心の注意を払って作業する必要があります、すべての要素は非常に壊れやすいです。各フォトセルはボルトアンペアでマークされています
必要な電力のバッテリーを収集するために必要なセルの数を計算することはそれほど難しくありません。作業の順序は次のとおりです。
- ケースの製造には合板が必要です。木製のスラットは周囲に沿って釘付けされています。
- 合板シートに通気孔を開けます。
- フォトセルのチェーンがはんだ付けされたファイバーボードシートが内部に配置されています。
- パフォーマンスがチェックされます。
- プレキシガラスはレールにねじ込まれています。
ソーラーパネル
方法2には、電気工学の知識が必要です。電気回路はD223Bダイオードから組み立てられています。それらを順番に並べてはんだ付けします。透明な素材で覆われたケースに入れます。
フォトセルには次の2つのタイプがあります。
- 単結晶プレートの効率は13%で、四半世紀続きます。彼らは晴れた天気でのみ完璧に動作します。
- 多結晶のものは効率が低く、耐用年数はわずか10年ですが、曇っても電力は低下しません。パネル面積10sq。 m。は1kWのエネルギーを生成することができます。屋根の上に置くときは、構造物の総重量を考慮する価値があります。
太陽電池図
レディバッテリーは最も日当たりの良い側に配置されます。パネルには、太陽に対する角度の傾きを調整する機能が装備されている必要があります。降雪時にはバッテリーが故障しないように垂直位置を設定します。
ソーラーパネルは、バッテリーの有無にかかわらず使用できます。日中は太陽電池のエネルギーを消費し、夜は電池を消費します。または、中央の電源ネットワークから、日中および夜間に太陽エネルギーを使用します。
民家の暖房を節約
個々の家庭でどの熱供給方式が採用されているかに関係なく、可能な限り効率的かつ経済的に機能するように設計されています。これを行うには、信頼性の高いボイラー設備のみを選択し、建物の構造要素の熱保護を実行し、窓を新しい二重窓に交換するだけでは不十分です。上記を除くすべての住宅所有者は、暖房システムを維持するための規則を知り、それに従う必要があります。
住宅の暖房プロセスの経済的管理に関する経験豊富な専門家からのヒント:
- 機器のメンテナンスと熱監視を実行します。ボイラーユニットは、煤の形成量の増加と炉の温度の上昇に対処するため、特に固体燃料のメンテナンスと調整が必要です。煤は熱を十分に除去せず、高温の煙道ガスのほとんどが大気中に放出され、それによって大きな損失のために効率が低下するため、ボイラーの汚れた加熱面はデバイスに公称効率を提供できません。排ガス。ボイラーの防止は、暖房面と煙突の清掃とともに、各暖房シーズンの前に実行する必要があります。
- 家の中の暖房回路のスキームは、各部屋に個別の暖房モードを設定する機能を備えた自動化を備えている必要があります。これにより、一般的な暖房費を大幅に節約できます。
- 内部暖房システムの動作を監視し、時間内にエアプラグをダンプする必要があります。ボイラーの停止中は、強制循環回路での循環ポンプの停止または自然循環回路での冷却水温度の低下により、暖房システムが空気にさらされます。バッテリーのエアポケットと「ウォームフロア」システムは、システム全体の熱伝達を低減しますが、特定の燃料消費量は非常に高いままです。そのようなエアロックを見つけることは非常に簡単です。
- 加熱を開始するときに、バッテリーの下部と上部の温度に差がある場合、これは、除去する必要がある空気の領域があることを示しています。
現代の暖房技術
民家の暖房オプション:
- 従来の暖房システム。熱源はボイラーです。熱エネルギーは、熱媒体(水、空気)によって分配されます。ボイラーの熱伝達を増やすことで改善できます。
- 新しい暖房技術で使用される省エネ機器。電気(ソーラーシステム、さまざまなタイプの電気暖房およびソーラーコレクター)は、住宅を暖房するためのエネルギーキャリアとして機能します。
暖房の新技術は、次の問題の解決に役立つはずです。
- コスト削減;
- 天然資源の尊重。
暖かい床
赤外線床(IR)は、最新の暖房技術です。主な素材は珍しい映画です。肯定的な品質-柔軟性、強度の向上、耐湿性、耐火性。任意の床材の下に置くことができます。赤外線床の放射は、人体への太陽光の影響と同じように、幸福に良い影響を及ぼします。赤外線床を敷設するための現金費用は、電気加熱要素を備えた床を設置する費用よりも30〜40%少なくなります。 15〜20%のフィルム床を使用する場合のエネルギー節約。コントロールパネルは、各部屋の温度を調整します。騒音、臭い、ほこりはありません。
熱を供給する水法では、金属プラスチックパイプが床スクリードにあります。加熱温度は40度に制限されています。
水太陽集熱器
革新的な暖房技術は、太陽活動が活発な場所で使用されています。太陽集熱器は、太陽に開かれた場所にあります。通常、これは建物の屋根です。太陽光線から水が加熱され、家の中に送られます。
マイナス点は、夜間にコレクターを使用できないことです。北方向の地域に適用することは意味がありません。この熱発生の原理を使用することの大きな利点は、太陽エネルギーの一般的な利用可能性です。自然を害することはありません。家の庭の使用可能なスペースを占有しません。
ソーラーシステム
ヒートポンプを使用しています。総電力消費量は3〜5 kWで、ポンプは自然源から5〜10倍のエネルギーを汲み上げます。ソースは天然資源です。結果として生じる熱エネルギーは、ヒートポンプの助けを借りて冷却剤に供給されます。
赤外線加熱
赤外線ヒーターは、どの部屋でも一次および二次加熱の形で使用されています。低消費電力で、大きな熱伝達が得られます。部屋の空気は乾きません。
設置は簡単で、このタイプの暖房には追加の許可は必要ありません。節約の秘訣は、熱が物体や壁に蓄積することです。天井と壁のシステムを適用します。彼らは20年以上の長い耐用年数を持っています。
幅木暖房技術
部屋を暖房するための幅木技術の操作のスキームは、IRヒーターの操作に似ています。壁が熱くなっています。それから彼女は熱を発し始めます。赤外線熱は人間によって十分に許容されます。壁は常に乾燥しているため、カビやカビの影響を受けにくくなります。
インストールが簡単。各部屋の熱供給は調整されています。夏には、このシステムを使用して壁を冷やすことができます。動作原理は加熱と同じです。
空気暖房システム
暖房システムは、体温調節の原理に基づいて構築されています。温風または冷風が直接部屋に供給されます。主な要素は、ガスバーナー付きのオーブンです。燃焼ガスは熱交換器に熱を放出します。そこから、加熱された空気が部屋に入ります。水道管、ラジエーターは必要ありません。暖房、換気の3つの問題を解決します。
利点は、加熱を徐々に開始できることです。この場合、既存の暖房は影響を受けません。
蓄熱器
電気代を節約するために、クーラントは夜間に加熱されます。断熱タンク、大容量はバッテリーです。夜は熱くなり、日中は熱エネルギーが戻って暖房されます。
コンピュータモジュールの使用とそれらによって生成される熱
暖房システムを開始するには、インターネットと電気を接続する必要があります。動作原理:動作中にプロセッサが放出する熱が使用されます。
コンパクトで安価なASICチップを使用しています。数百のチップが1つのデバイスに組み立てられます。コストがかかると、このインストールは通常のコンピューターのようになります。
家のエネルギー源:写真
ブロック数:22 |総文字数:24523
使用したドナーの数:4
ヒートポンプ
民家の最も用途の広い代替暖房は、ヒートポンプの設置です。それらは冷蔵庫のよく知られた原理に従って機能し、より冷たい体から熱を奪い、それを暖房システムに放出します。
これは、蒸発器、熱交換器、圧縮機の3つのデバイスからなる一見複雑なスキームで構成されています。ヒートポンプの実装には多くのオプションがありますが、最も一般的なものは次のとおりです。
- 空対空
- 空気から水へ
- 水-水
- 地下水
空対空
最も安価な実装オプションは空対空です。実際、それは古典的な分割システムに似ていますが、電気は通りから家に熱を送り込むためだけに使われ、気団を暖めるためには使われません。これは、一年中家を完全に暖めながら、お金を節約するのに役立ちます。
システムの効率は非常に高いです。 1 kWの電力の場合、最大6〜7kWの熱を得ることができます。最新のインバーターは、-25度以下の温度でもうまく機能します。
空気から水へ
「空気から水へ」は、ヒートポンプの最も一般的な実装の1つであり、オープンエリアに設置された大面積コイルが熱交換器の役割を果たします。さらに、ファンで吹き飛ばして、内部の水を強制的に冷却することができます。
このような設置は、より民主的なコストと簡単な設置が特徴です。しかし、それらは+7から+15度の温度でのみ高効率で動作することができます。バーが負のマークに下がると、効率が低下します。
地下水
ヒートポンプの最も用途の広い実装は、地面から水へです。一年中凍らない土壌の層がいたるところにあるので、それは気候帯に依存しません。
このスキームでは、パイプは、温度が年間を通じて7〜10度のレベルに保たれる深さまで地面に浸されます。コレクターは、垂直方向と水平方向に配置できます。最初のケースでは、いくつかの非常に深い井戸を掘削する必要があり、2番目のケースでは、コイルが特定の深さに配置されます。
不利な点は明らかです:多額の財政投資を必要とする複雑な設置作業。そのようなステップを決定する前に、経済的利益を計算する必要があります。暖かい冬が短い地域では、民家の代替暖房のための他のオプションを検討する価値があります。もう1つの制限は、最大数十平方メートルの広い空き領域が必要になることです。 m。
水-水
水から水へのヒートポンプの実装は、以前のものと実質的に同じですが、コレクターパイプは、年間を通じて凍結しない地下水、または近くの貯水池に敷設されています。次の利点があるため、より安価です。
- 最大坑井掘削深度-15m
- あなたは1-2の水中ポンプでうまくいくことができます
バイオ燃料ボイラー
地面にパイプ、屋根にソーラーモジュールで構成される複雑なシステムを装備する必要がない場合は、従来のボイラーをバイオ燃料で稼働するモデルに置き換えることができます。彼らが必要とする:
- バイオガス
- わらペレット
- ピート顆粒
- 木材チップ等
このようなインストールは、前述の代替ソースと一緒にインストールすることをお勧めします。ヒーターの1つが機能しない状況では、2番目のヒーターを使用することが可能になります。
主な利点
代替の熱エネルギー源の設置とその後の運用を決定するときは、次の質問に答える必要があります。間違いなく、検討対象のシステムには次のような利点があります。
- 生成されるエネルギーのコストは、従来のソースを使用する場合よりも低くなります
- 高効率
ただし、初期材料費が高く、数万ドルに達する可能性があることに注意する必要があります。そのような設備の設置は単純とは言えないため、作業は結果を保証できる専門家チームに独占的に委託されます。
まとめ
需要は民家の代替暖房を取得しており、これは従来の熱エネルギー源の価格上昇を背景に収益性が高くなっています。ただし、現在の暖房システムの再装備を開始する前に、提案された各オプションを考慮してすべてを計算する必要があります。
また、従来のボイラーを放棄することはお勧めしません。それは残されなければならず、特定の状況では、代替暖房がその機能を果たさないとき、あなたの家を暖め、凍らせないことが可能であり続けます。
非伝統的なエネルギー源:入手方法
非伝統的なエネルギー供給源は、主に風力、太陽光、津波エネルギーを使用した発電と、地熱水を使用した発電です。しかし、これに加えて、バイオマスや他の方法を使用する他の方法があります。
つまり:
- バイオマスから電気を得る。この技術は、メタンと二酸化炭素からなる廃棄物からのバイオガスの生産を意味します。一部の実験設備(Michael's Humireactor)は、肥料とわらを処理します。これにより、1トンの材料から10〜12m3のメタンを得ることができます。
- 電気を熱的に得る。熱電対で構成される相互接続された半導体を加熱し、他の半導体を冷却することにより、熱エネルギーを電気に変換します。温度差の結果、電流が発生します。
- 水素セル。これは、通常の水から電気分解により、かなり大量の水素と酸素の混合物を得ることができる装置です。同時に、水素を得るコストは最小限です。しかし、そのような発電はまだ実験段階に過ぎません。
別の種類の発電は、スターリングエンジンと呼ばれる特別な装置です。ピストン付きの特殊なシリンダーの中には、気体または液体があります。外部加熱により、液体または気体の量が増加し、ピストンが動き、発電機が順番に作動します。さらに、パイプシステムを通過する気体または液体は、冷却してピストンを後方に移動させます。これはかなり大まかな説明ですが、このエンジンがどのように機能するかが明確になります。
エネルギーの代替形態としての太陽と風
熱と電気の両方を取得する代わりに、多くの人が関係しています。小さな太陽エネルギーはシリコンベースの太陽電池の使用です。受け取るエネルギーの量は、電池の数、家や他の施設の場所の緯度によって異なります。 。
発電機を使ってエネルギーを得る技術は興味深いです。充電コントローラーを発電機に接続し、回路全体をバッテリーに接続するだけで十分なエネルギーを得ることができます。
熱エネルギーを電気に変換する特殊な熱電変換器の使用、言い換えれば、半導体で作られた熱電対の使用が話題になっています。ペアの一方は加熱され、もう一方は冷却され、その結果、自由な電気が現れ、日常生活で使用することができます。それは子供のための発電機として使用することができます、それは遊び場を照らすために使用できるわずかな割合の電気を受け取るために遊び場でダイナモとスイングを接続するのに十分です。
家庭用暖房用ヒートポンプ
ヒートポンプは、利用可能なすべての代替エネルギー源を使用します。それらは水、空気、土壌から熱を奪います。少量では、この熱は冬でもあるので、ヒートポンプはそれを集めて家の暖房に向け直します。
ヒートポンプは、代替エネルギー源、つまり地球、水、空気の熱も使用します
動作原理
なぜヒートポンプはとても魅力的ですか?ポンピングに1kWのエネルギーを費やしたという事実は、最悪の場合、1.5 kWの熱を受け取り、最も成功した実装では最大4〜6kWを与えることができます。そして、これはエネルギー保存の法則と決して矛盾しません。なぜなら、エネルギーは熱を得るためではなく、それを汲み上げるために使われるからです。したがって、矛盾はありません。
代替エネルギー源を使用するためのヒートポンプのスキーム
ヒートポンプには3つの動作回路があります。2つは外部で、それらは内部にあり、蒸発器、圧縮機、凝縮器もあります。スキームは次のように機能します。
- クーラントは一次回路を循環し、低電位源から熱を奪います。水中に降ろしたり、地面に埋めたり、空気から熱を奪ったりすることができます。この回路で到達する最高温度は約6°Cです。
- 内部回路は、沸点が非常に低い(通常は0°C)熱媒体を循環させます。加熱されると、冷媒が蒸発し、蒸気はコンプレッサーに入り、そこで高圧に圧縮されます。圧縮中、熱が放出され、冷媒蒸気は平均温度+ 35°C〜+65°Cに加熱されます。
- 凝縮器では、熱は3番目の加熱回路から冷却液に伝達されます。冷却蒸気は凝縮し、さらに蒸発器に送られます。そして、このサイクルが繰り返されます。
暖房回路は暖かい床の形で行うのが最適です。これには温度が最適です。ラジエーターシステムは非常に多くのセクションを必要とし、それは醜くて不採算です。
代替の熱エネルギー源:どこでどのように熱を得るか
しかし、最大の問題は、熱を集める最初の外部回路のデバイスによって引き起こされます。熱源はポテンシャルが低い(底部の熱が少ない)ため、十分な量を集めるには広い面積が必要です。輪郭には次の4つのタイプがあります。
-
冷却剤を使用して水道管に配置されたリング。水域は、川、池、湖など、何でもかまいません。主な条件は、最も厳しい霜でも凍結してはならないということです。川から熱を送り出すポンプはより効率的に機能し、停滞した水に伝達される熱ははるかに少なくなります。このような熱源は、実装するのが最も簡単です-パイプを投げ、負荷を結びます。偶発的な損傷の可能性が高いだけです。
-
氷点下にパイプが埋設されている熱場。この場合、欠点は1つだけです。それは、大量の土工です。広い範囲で、さらにはしっかりとした深さまで土壌を除去する必要があります。
-
地熱温度の使用。深さの深い多数の坑井が掘削され、冷却材回路がそれらの中に下げられます。このオプションの良いところは、必要なスペースが少ないことですが、どこでも深いところまで掘削できるわけではなく、掘削サービスには多くの費用がかかります。ただし、自分で掘削リグを作ることはできますが、それでも作業は簡単ではありません。
-
空気からの熱の抽出。これは、暖房の可能性があるエアコンがどのように機能するかです-彼らは「船外」の空気から熱を奪います。氷点下の温度でも、このようなユニットは機能しますが、マイナスはそれほど「深く」はなく、最大-15°Cです。作業をより集中的にするために、換気塔からの熱を使用することができます。そこにクーラントを入れたスリングをいくつか投げ、そこから熱を送ります。
ヒートポンプの主な欠点は、ポンプ自体の価格が高いことであり、集熱フィールドの設置は安くはありません。この場合、自分でポンプを作り、自分の手で輪郭を描くことでお金を節約できますが、それでもかなりの量が残ります。利点は、加熱が安価であり、システムが長時間動作することです。
エアコン
エアコンは、最も手頃で最も簡単な家庭用暖房の代替源です。フロア全体に1つ、または各部屋に1つ設置できます。
エアコンを使用するのに最適なオプションは、春の終わりか初秋で、外はまだ寒くなく、ガスボイラーはまだ始動できません。これにより、電力を犠牲にしてガス消費量が削減され、月間ガス消費量を超えることはありません。
重要なポイント:
- ボイラーとエアコンは、ペアで動作するように相互にリンクする必要があります。つまり、ボイラーは、部屋が暖かい間はエアコンが作動していて、電源が入らないことを確認する必要があります。ここでは、壁のサーモスタットなしではできません。
- 電気による暖房はガスより安くはありません。したがって、エアコンによる暖房に完全に切り替えるべきではありません。
- すべてのエアコンがゼロおよび霜で使用できるわけではありません。
個人的体験
私は家を暖めるために4つの熱源を使用しています:ガスボイラー(メイン)、水回路付きの暖炉、6つの平板太陽集熱器とインバーターエアコン。
なぜそれが必要なのですか
- ガスボイラーが故障したり、容量が不足したり(霜がひどい)した場合は、2番目の(予備の)熱源を用意してください。
- 暖房を節約します。熱源が異なるため、より高価な料金に切り替えないように、月次および年次のガス消費率を制御できます。
いくつかの統計
2016年1月の平均ガス消費量は1日あたり12立方メートルです。 200m2の暖房エリアと追加の地下室があります。
10月 | 11月 | 1月 | |
1か月あたりの消費量 | 63,51 | 140 | 376 |
最小 | 0,5 | 0,448 | 7,1 |
最大 | 5,53 | 10,99 | 21,99 |
1日あたりの平均 | 2,76 | 4,67 | 12,13 |
月中の日ごとの消費量の変動は、さまざまな屋外温度と太陽の存在に関連しています。晴れた日には、コレクターが働き、ガス消費量が減少します。
結論
ガスなしの加熱が可能です。一部の熱源はガスボイラーの本格的な代替品として機能しますが、他の熱源は追加でのみ使用できます。便宜上、すべてを1つのテーブルにまとめましょう。
ガスの代替 | 添加 |
地中熱ヒートポンプ 固形燃料ボイラー ペレットボイラー | 水回路のある暖炉
空気暖炉 ペレット暖炉 ソーラーコレクター インバーターエアコン 空気熱源ヒートポンプ 電気ボイラー |
リストに含まれていない建物を加熱する他の代替方法があります:ストーブ、buleryans、電気ボイラーおよび他の加熱装置。
そしてもちろん、他の熱源を設置することがガスを節約し、ガスへの依存を減らす唯一の方法ではないことを覚えておくことは重要です。建物の全体的なエネルギー効率の改善に取り組む必要があります。すべての熱漏れを特定して排除し、熱をより効率的に使用し、建物の熱損失を最小限に抑えます。