Calentamiento alternativo de bricolaje de una casa privada.

sistemas solares

Un sistema solar es un dispositivo diseñado para convertir la energía de la radiación solar en otras formas de energía. Por ejemplo, para calentar y enfriar agua y aire.Para calentar el refrigerante se utiliza una bomba de circulación, que dirige el calor a los radiadores o convectores.

Opciones solares

• Batería solar. Por regla general, el colector solar funciona simultáneamente con el calentador eléctrico. El refrigerante está controlado por sensores de temperatura. Cuando el clima no es soleado y la temperatura desciende por debajo del nivel, los elementos calefactores eléctricos encienden la calefacción adicional.

• La batería solar está equipada no solo con un sensor de temperatura y un inversor que genera un voltaje de 12 o 24 voltios CC, sino también con una batería de gran capacidad. Durante el día, los paneles solares almacenan energía en baterías, que sirven como fuente de energía durante la noche o cuando está nublado. Si la capacidad de las baterías y el área de las fotocélulas corresponden al área de la casa, entonces se puede realizar un sistema completamente independiente de la energía. Pero hay una desventaja, las mejores muestras de baterías no durarán más de 5 años y su reemplazo es comparable al costo de la electricidad.
• Otra opción que ahorra dinero es batería solar con controlador e inventario. Se conecta en paralelo a cualquier toma de corriente. También necesitará un contador de disco mecánico. Electrónica no funcionará, no registra la dirección inversa de la corriente. Si durante el día las fotocélulas generan más electricidad de la necesaria para calentar la habitación, entonces el medidor desenrolla kilovatios-hora. De esta manera, se obtienen importantes ahorros.

¿Qué se puede considerar calefacción alternativa?

Dio la casualidad de que no existe un enfoque único para la definición y clasificación.Los fabricantes de dispositivos de calefacción, los vendedores de equipos y los medios de comunicación están listos para explotar este concepto a su manera. Muy a menudo, los tipos alternativos de calefacción doméstica se denominan todo lo que no funciona con gas. Esto puede incluir una instalación de "biocombustible" de pellets, pisos con calefacción por infrarrojos o una caldera eléctrica iónica. A veces, el énfasis está en una implementación inusual, por ejemplo, "zócalo cálido" o "paredes cálidas", en una palabra, todo es relativamente nuevo, que se ha utilizado activamente desde finales del siglo pasado.

Entonces, ¿cuál es realmente una alternativa para una casa privada? Centrémonos en las opciones donde se observan tres principios básicos.

En primer lugar, consideramos solo las fuentes de energía renovables.

En segundo lugar, el rendimiento del equipo debe ser suficiente para complementar, al menos parcialmente, la calefacción (como el sistema que consume más energía), y no solo garantizar el funcionamiento de unas pocas bombillas.

En tercer lugar, el costo/rentabilidad de la central eléctrica debe estar en un nivel tal que sea recomendable utilizarla para necesidades domésticas.

El uso de la energía solar en una casa particular.

La radiación solar como energía renovable alternativa es el sustituto más prometedor de las fuentes de energía tradicionales.

En Rusia, en casas de campo privadas, se puede usar energía alternativa del sol para generar electricidad (baterías solares) y generar calor, donde se usan colectores solares (se calienta el refrigerante).

Las instalaciones listas para usar que convierten la luz en electricidad, los paneles solares, se pueden comprar listas para usar en una casa privada, pero su costo es alto.

Para la fabricación de baterías solares es necesario realizar los siguientes trabajos:

• comprar celdas solares (mono o policristalinas);
• soldarlos juntos de acuerdo con el esquema;
• haga un marco y una caja (generalmente se usa plexiglás);
• refuerce el cuerpo del producto con una esquina de metal o madera contrachapada;
• coloque las fotocélulas soldadas en el marco preparado;
• monte dicha instalación en un lugar regular.

La instalación de las baterías se lleva a cabo en el lugar más iluminado del techo, y debe considerar cómo ajustar su pendiente.

La energía solar cuando se utiliza en una casa privada tiene muchas ventajas sobre las fuentes de energía tradicionales:

• inagotabilidad;
• un gran número de;
• disponibilidad en cualquier parte del mundo;
• respeto al medio ambiente;
• ningun ruido;
• bajos costos de operación;
• mejora de sus tecnologías de producción.

También hay desventajas de la energía solar:

• inversión significativa en la etapa inicial;
• inestabilidad del suministro de energía (dependiendo de la hora del día);
• alto precio de las baterías;
• el uso de tierras raras e ingredientes caros en paneles solares de película delgada, lo que conduce a su aumento de precio.

En Rusia también se utilizan fuentes renovables alternativas para generar calor, la bomba de calor más famosa es un colector solar. Con su ayuda, como unidad independiente, puede calentar una casa privada o usar un colector en combinación con otras fuentes de calor.

El colector solar es un dispositivo de ingeniería complejo que no puede hacer usted mismo.

Caldera, bomba, calentador o colector: pros y contras

Para delinear al menos aproximadamente una opción adecuada para usted, debe leer una breve información sobre cada uno de ellos.

Calderas para varios tipos de combustible.

La opción más óptima son las calderas que funcionan con combustible líquido. No requieren ningún costo de mantenimiento adicional, lo que los hace destacar en el contexto de los combustibles sólidos. A lo largo de la temporada de calefacción, funcionan de forma totalmente automática.

Caldera de gasoil

La instalación de tales calderas se lleva a cabo en una habitación con una temperatura del aire de al menos + 5 ° C, también es importante la presencia de ventilación por extracción. Dependiendo del modelo elegido, estas calderas pueden funcionar con queroseno, combustible diesel, aceite usado

La capacidad del tanque, por regla general, es de 100 a 2000 litros.

También a la venta hay calderas universales que pueden funcionar con diferentes tipos de combustible. Las calderas de pellets funcionan quemando residuos de madera comprimida. Los dispositivos de biocombustibles son muy populares, que son varios desechos: estiércol, malezas, desechos de alimentos. En el proceso de descomposición, todo esto emite un gas que arde perfectamente y es capaz de desprender energía térmica en grandes cantidades. Esta opción es ideal para áreas pequeñas.

Calentadores infrarrojos

Los calentadores infrarrojos son duraderos, eficientes y fáciles de instalar. Además, precios asequibles y una amplia selección de modelos.

calentador infrarrojo

Descripción del video

En este video se presenta un experimento para probar la efectividad de los calentadores infrarrojos:

Bombas de calor

Las bombas de calor son similares en principio a los acondicionadores de aire estándar. Son equipos que reciben calor de fuentes naturales (agua, aire, tierra) y lo acumulan, cediéndolo al sistema de calefacción de la vivienda.Dichos sistemas se caracterizan por su alto rendimiento y se pueden utilizar durante todo el año. Entre las deficiencias se encuentran una vida útil corta (15-20 años), una instalación compleja y un alto costo.

Bomba de calor

Colectores solares

Los colectores solares pueden reducir los costos de gas varias veces durante la temporada de calefacción, en días con alta actividad solar. Son capaces de absorber hasta el 90% del calor. La ventaja es el costo asequible, la facilidad de operación. Al mismo tiempo, la mayoría de los modelos pierden su efectividad en climas ventosos y se dañan con las heladas.

Batería solar

El uso de calefacción alternativa es una inversión rentable para el futuro. Dadas las tarifas actuales y su aumento constante, esta es una excelente manera de ahorrar dinero. Debido al hecho de que los métodos descritos aún no están en la cima de la popularidad, el precio del equipo es bastante alto, pero estas inversiones se amortizarán en uno o dos años. En cuanto a la elección específica, debe hacerse en función de condiciones específicas: ubicación, cantidad de calor requerida, residencia permanente o temporal, etc., y también, si es posible, con el apoyo de especialistas.

Residuos a ingresos: plantas de biogás

Todas las fuentes de energía alternativas son de origen natural, pero solo se puede obtener un doble beneficio de las plantas de biogás. Reciclan desechos animales y avícolas. Como resultado, se obtiene un cierto volumen de gas que, después de la purificación y el secado, puede usarse para el propósito previsto. Los residuos procesados ​​restantes se pueden vender o utilizar en los campos para aumentar los rendimientos: se obtiene un fertilizante muy eficaz y seguro.

También se puede obtener energía del estiércol, pero no en forma pura, sino en forma de gas.

Brevemente sobre la tecnología.

La formación de gas ocurre durante la fermentación, y las bacterias que viven en el estiércol están involucradas en esto. Cualquier desecho de ganado y aves de corral es adecuado para la producción de biogás, pero el estiércol de ganado es óptimo. Incluso se agrega al resto de los desechos para la "masa madre": contiene exactamente las bacterias necesarias para el procesamiento.

Para crear condiciones óptimas, es necesario un entorno anaeróbico: la fermentación debe realizarse sin oxígeno. Por lo tanto, los biorreactores efectivos son contenedores cerrados. Para que el proceso avance de manera más activa, es necesario mezclar regularmente la masa. En las plantas industriales, se instalan mezcladores eléctricos para esto, en las plantas de biogás de fabricación propia, estos suelen ser dispositivos mecánicos, desde el palo más simple hasta los mezcladores mecánicos que "funcionan" a mano.

Diagrama esquemático de plantas de biogás.

Hay dos tipos de bacterias involucradas en la formación de gas a partir del estiércol: mesófilas y termófilas. Los mesófilos son activos a temperaturas de +30 °C a +40 °C, los termófilos, de +42 °C a +53 °C. Las bacterias termófilas funcionan de manera más eficiente. En condiciones ideales, la producción de gas de 1 litro de área utilizable puede llegar a 4-4,5 litros de gas. Pero mantener una temperatura de 50°C en la instalación es muy difícil y costoso, aunque los costes se justifican por sí solos.

Un poco sobre diseños.

La planta de biogás más simple es un barril con tapa y agitador. La tapa tiene una salida para conectar una manguera a través de la cual ingresa gas al tanque. No obtendrá mucho gas de tal volumen, pero será suficiente para uno o dos quemadores de gas.

Se pueden obtener volúmenes más serios de un búnker subterráneo o sobre el suelo. Si estamos hablando de un búnker subterráneo, entonces está hecho de hormigón armado. Las paredes están separadas del suelo con una capa de aislamiento térmico, el contenedor en sí se puede dividir en varios compartimentos, en los que se realizará el procesamiento con un cambio en el tiempo. Dado que los cultivos mesófilos suelen trabajar en tales condiciones, todo el proceso lleva de 12 a 30 días (los cultivos termófilos se procesan en 3 días), por lo que es deseable un cambio de tiempo.

Esquema de una planta de biogás de búnker

El estiércol ingresa por la tolva de carga, en el lado opuesto hacen una trampilla de descarga, de donde se toman las materias primas procesadas. El búnker no está completamente lleno de biomezcla, aproximadamente el 15-20% del espacio permanece libre, el gas se acumula aquí. Para drenarlo, se construye un tubo en la tapa, cuyo segundo extremo se baja hacia un sello de agua, un recipiente parcialmente lleno de agua. De esta manera, el gas se seca - ya purificado se recoge en la parte superior, se descarga por otro tubo y ya se puede ahogar al consumidor.

Cualquiera puede utilizar fuentes de energía alternativas. Es más difícil para los propietarios de apartamentos implementar esto, pero en una casa privada al menos puede implementar todas las ideas. Incluso hay ejemplos reales de eso. Las personas satisfacen plenamente sus necesidades y una economía considerable.

Energía solar en electricidad

Los paneles solares se fabricaron primero para naves espaciales. El dispositivo se basa en la capacidad de los fotones para crear una corriente eléctrica. Hay muchas variaciones en el diseño de los paneles solares y cada año se mejoran. Hay dos formas de hacer una batería solar usted mismo:

Método número 1.Compre fotocélulas listas para usar, ensamble una cadena con ellas y cubra la estructura con un material transparente

Debe trabajar con extrema precaución, todos los elementos son muy frágiles. Cada fotocélula está marcada en voltios-amperios

Calcular la cantidad requerida de celdas para recolectar la batería de la potencia requerida no será muy difícil. La secuencia de trabajo es la siguiente:

• para la fabricación de la caja necesitas una hoja de madera contrachapada. Se clavan listones de madera a lo largo del perímetro;
• se perforan orificios de ventilación en la lámina de madera contrachapada;
• en su interior se coloca una lámina de fibra de madera con una cadena de fotocélulas soldadas;
• se comprueba el rendimiento;
• el plexiglás se atornilla a los rieles.

Paneles solares

El método número 2 requiere conocimientos de ingeniería eléctrica. El circuito eléctrico se ensambla a partir de diodos D223B. Soldarlos en filas secuencialmente. Colocado en un estuche cubierto con un material transparente.

Las fotocélulas son de dos tipos:

1. Las placas monocristalinas tienen una eficiencia del 13% y durarán un cuarto de siglo. Funcionan perfectamente solo cuando hace sol.
2. Los policristalinos tienen una eficiencia menor, su vida útil es de solo 10 años, pero la potencia no disminuye cuando está nublado. Área del panel 10 m2. m es capaz de producir 1 kW de energía. Cuando se coloca en el techo, vale la pena considerar el peso total de la estructura.

Diagrama de batería solar

Las baterías listas se colocan en el lado más soleado. El panel debe estar equipado con la capacidad de ajustar la inclinación del ángulo con respecto al sol. La posición vertical se establece durante las nevadas para que la batería no falle.

El panel solar se puede utilizar con o sin batería. Durante el día, consuma la energía de la batería solar y, durante la noche, la batería. O use energía solar durante el día y la noche, desde la red de suministro de energía central.

Ahorramos en calentar una casa particular.

Independientemente del esquema de suministro de calor que se realice en un hogar individual, está diseñado para funcionar de la manera más eficiente y económica posible. Para hacer esto, no es suficiente elegir solo equipos de calderas altamente confiables, realizar una protección térmica de los elementos estructurales del edificio y reemplazar las ventanas con nuevas ventanas de doble acristalamiento. Todos los propietarios de viviendas, excepto los anteriores, deben conocer y seguir las reglas para el mantenimiento de los sistemas de calefacción.

Consejos de profesionales experimentados sobre la gestión económica del proceso de calefacción de un edificio residencial:

1. Realizar mantenimiento de equipos y monitoreo térmico. Cualquier unidad de caldera necesita mantenimiento y ajuste, y en particular el combustible sólido, ya que se trata de una mayor cantidad de formación de hollín y altas temperaturas del horno. Las superficies de calentamiento sucias de la caldera no podrán proporcionar al dispositivo una eficiencia nominal, ya que el hollín no elimina bien el calor y la mayoría de los gases de combustión a alta temperatura se liberarán a la atmósfera, lo que reducirá la eficiencia debido a grandes pérdidas con gases de escape. La prevención de la caldera, junto con la limpieza de las superficies de calefacción y chimeneas, debe realizarse antes de cada temporada de calefacción.
2. El esquema del circuito de calefacción dentro de la casa debe estar equipado con automatización con la capacidad de establecer un modo de calefacción individual para cada habitación. Esto permitirá ahorrar mucho en el costo de la calefacción en general.
3. Es necesario controlar el funcionamiento del sistema de calefacción interno y descargar los tapones de aire a tiempo.Durante cualquier parada de la caldera, los sistemas de calefacción estarán aireados, por parada de la bomba de circulación en circuitos de circulación forzada o por descenso de la temperatura del líquido refrigerante en circuitos de circulación natural. Las bolsas de aire en las baterías y el sistema de "piso caliente" reducen la transferencia de calor de todo el sistema, mientras que el consumo específico de combustible seguirá siendo muy alto. Encontrar una esclusa de aire de este tipo es bastante simple.
4. En el caso de que, al iniciar el calentamiento, haya una diferencia en las temperaturas de las partes inferior y superior de la batería, esto indica que hay un área de ventilación que debe eliminarse.

Modernas tecnologías de calefacción.

Opciones de calefacción para una casa privada:

• Sistema de calefacción tradicional. La fuente de calor es una caldera. La energía térmica se distribuye por el portador de calor (agua, aire). Se puede mejorar aumentando la transferencia de calor de la caldera.
• Equipos de ahorro energético que se utilizan en las nuevas tecnologías de calefacción. La electricidad (sistema solar, varios tipos de calefacción eléctrica y colectores solares) actúa como vector de energía para calentar la vivienda.

Las nuevas tecnologías en calefacción deberían ayudar a resolver los siguientes problemas:

• Reducción de costo;
• Respeto a los recursos naturales.

piso cálido

El piso infrarrojo (IR) es una tecnología de calefacción moderna. El material principal es una película inusual. Cualidades positivas: flexibilidad, mayor resistencia, resistencia a la humedad, resistencia al fuego. Se puede colocar debajo de cualquier material de piso. La radiación del suelo infrarrojo tiene un buen efecto sobre el bienestar, idéntico al efecto de la luz solar sobre el cuerpo humano.Los costos en efectivo para colocar un piso infrarrojo son un 30-40% menos que el costo de instalar pisos con elementos de calefacción eléctrica. Ahorro de energía al usar un piso de película de 15-20%. El panel de control regula la temperatura en cada habitación. Sin ruido, sin olor, sin polvo.

Con el método de agua para suministrar calor, una tubería de metal y plástico se encuentra en la solera. La temperatura de calentamiento está limitada a 40 grados.

Colectores solares de agua

La tecnología de calefacción innovadora se utiliza en lugares con alta actividad solar. Los colectores solares de agua están ubicados en lugares abiertos al sol. Por lo general, este es el techo del edificio. De los rayos del sol, el agua se calienta y se envía dentro de la casa.

El punto negativo es la imposibilidad de usar el colector por la noche. No tiene sentido aplicar en áreas de la dirección norte. La gran ventaja de utilizar este principio de generación de calor será la disponibilidad general de energía solar. No daña la naturaleza. No ocupa espacio útil en el patio de la casa.

sistemas solares

Se utilizan bombas de calor. Con un consumo total de electricidad de 3-5 kW, las bombas bombean de 5 a 10 veces más energía de fuentes naturales. La fuente son los recursos naturales. La energía térmica resultante se suministra al refrigerante con la ayuda de bombas de calor.

calefacción por infrarrojos

Los calentadores infrarrojos han encontrado aplicación en forma de calefacción primaria y secundaria en cualquier habitación. Con un bajo consumo de energía, obtenemos una gran transferencia de calor. El aire de la habitación no se seca.

La instalación es fácil de montar, no se necesitan permisos adicionales para este tipo de calefacción.El secreto del ahorro es que el calor se acumula en objetos y paredes. Aplicar sistemas de techo y pared. Tienen una larga vida útil, más de 20 años.

Tecnología de calefacción de zócalos

El esquema de funcionamiento de la tecnología de zócalos para calentar una habitación se asemeja al funcionamiento de los calentadores IR. La pared se está calentando. Entonces ella comienza a emitir calor. El calor infrarrojo es bien tolerado por los humanos. Las paredes no serán susceptibles a hongos y moho, ya que siempre estarán secas.

Fácil de instalar. El suministro de calor en cada habitación está regulado. En verano, el sistema se puede utilizar para refrescar las paredes. El principio de funcionamiento es el mismo que para la calefacción.

Sistema de calentamiento de aire

El sistema de calefacción se basa en el principio de termorregulación. El aire caliente o frío se suministra directamente a la habitación. El elemento principal es un horno con quemador de gas. El gas quemado cede calor al intercambiador de calor. A partir de ahí, el aire caliente entra en la habitación. No requiere tuberías de agua, radiadores. Resuelve tres problemas: calefacción de espacios, ventilación.

La ventaja es que el calentamiento se puede iniciar gradualmente. En este caso, la calefacción existente no se verá afectada.

Acumuladores de calor

El refrigerante se calienta por la noche para ahorrar dinero en costos de electricidad. Un tanque aislado térmicamente, una gran capacidad es una batería. Por la noche se calienta, durante el día hay retorno de energía térmica para calefacción.

Uso de módulos de computadora y el calor generado por ellos

Para iniciar el sistema de calefacción, debe conectarse a Internet y electricidad. Principio de funcionamiento: se aprovecha el calor que libera el procesador durante el funcionamiento.

Utilizan chips ASIC compactos y económicos. Varios cientos de chips se ensamblan en un solo dispositivo.Al costo, esta instalación sale como una computadora normal.

Fuentes de energía para el hogar: foto.

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Bombas de calor

La alternativa de calefacción más versátil para una casa particular es la instalación de bombas de calor. Funcionan según el conocido principio de un frigorífico, tomando calor de un cuerpo más frío y cediéndolo en el sistema de calefacción.

Consiste en un esquema aparentemente complejo de tres dispositivos: un evaporador, un intercambiador de calor y un compresor. Hay muchas opciones para la implementación de bombas de calor, pero las más populares son:

• aire a aire
• aire al agua
• agua agua
• agua subterránea

aire a aire

La opción de implementación más barata es aire-aire. De hecho, se parece a un sistema dividido clásico, sin embargo, la electricidad se gasta solo en bombear calor de la calle a la casa, y no en calentar las masas de aire. Esto ayuda a ahorrar dinero, mientras calienta perfectamente la casa durante todo el año.

La eficiencia de los sistemas es muy alta. Por 1 kW de electricidad, puede obtener hasta 6-7 kW de calor. Los inversores modernos funcionan muy bien incluso a temperaturas de -25 grados o menos.

aire al agua

"Aire-a-agua" es una de las implementaciones más comunes de una bomba de calor, en la que un serpentín de área grande instalado en un área abierta desempeña el papel de un intercambiador de calor. Además, puede ser soplado por un ventilador, lo que obliga a que el agua del interior se enfríe.

Tales instalaciones se caracterizan por un costo más democrático y una instalación simple. Pero pueden trabajar con alta eficiencia solo a temperaturas de +7 a +15 grados. Cuando la barra cae a una marca negativa, la eficiencia cae.

agua subterránea

La implementación más versátil de una bomba de calor es tierra-agua. No depende de la zona climática, ya que por todas partes hay una capa de suelo que no se congela durante todo el año.

En este esquema, las tuberías se sumergen en el suelo a una profundidad donde la temperatura se mantiene en un nivel de 7 a 10 grados durante todo el año. Los colectores se pueden ubicar vertical y horizontalmente. En el primer caso, se deberán perforar varios pozos muy profundos, en el segundo, se colocará una bobina a cierta profundidad.

La desventaja es obvia: trabajos de instalación complejos que requerirán altas inversiones financieras. Antes de decidirse por tal paso, debe calcular los beneficios económicos. En áreas con inviernos cortos y cálidos, vale la pena considerar otras opciones para la calefacción alternativa de casas privadas. Otra limitación es la necesidad de un área libre grande, hasta varias decenas de metros cuadrados. metro.

agua agua

La implementación de una bomba de calor agua-agua prácticamente no difiere de la anterior, sin embargo, las tuberías colectoras se colocan en aguas subterráneas que no se congelan durante todo el año, o en un depósito cercano. Es más económico debido a las siguientes ventajas:

• Profundidad máxima de perforación de pozos - 15 m
• Puede arreglárselas con 1-2 bombas sumergibles

Calderas de biocombustible

Si no hay deseo y oportunidad de equipar un sistema complejo que consiste en tuberías en el suelo, módulos solares en el techo, puede reemplazar la caldera clásica con un modelo que funciona con biocombustible. Necesitan:

1. biogás
2. bolitas de paja
3. gránulos de turba
4. Astillas de madera, etc

Se recomienda instalar tales instalaciones junto con las fuentes alternativas consideradas anteriormente.En situaciones en las que uno de los calentadores no funcione, será posible utilizar el segundo.

Ventajas principales

A la hora de decidir sobre la instalación y posterior funcionamiento de fuentes alternativas de energía térmica, es necesario responder a la pregunta: ¿qué tan rápido se amortizarán? Sin duda, los sistemas considerados tienen ventajas, entre las cuales:

• El coste de la energía producida es menor que cuando se utilizan fuentes tradicionales
• Alta eficiencia

Sin embargo, uno debe ser consciente de los altos costos iniciales de material, que pueden llegar a decenas de miles de dólares. La instalación de tales instalaciones no puede llamarse simple, por lo tanto, el trabajo se confía exclusivamente a un equipo profesional que puede brindar una garantía del resultado.

Resumiendo

La demanda está adquiriendo calefacción alternativa para una casa privada, que se vuelve más rentable en el contexto del aumento de los precios de las fuentes tradicionales de energía térmica. Sin embargo, antes de comenzar a reequipar el sistema de calefacción actual, es necesario calcular todo considerando cada una de las opciones propuestas.

Tampoco se recomienda abandonar la caldera tradicional. Debe dejarse y en determinadas situaciones, cuando la calefacción alternativa no cumpla sus funciones, seguirá siendo posible calentar su hogar y no congelarse.

Fuentes de energía no tradicionales: métodos de obtención

Las fuentes no tradicionales de suministro de energía son principalmente la generación de electricidad a partir del viento, la luz solar, la energía de las olas de marea y también el uso de aguas geotérmicas. Pero, además de esto, hay otras formas de utilizar la biomasa y otros métodos.

A saber:

1. Obtención de electricidad a partir de biomasa.Esta tecnología implica la producción de biogás residual, que consiste en metano y dióxido de carbono. Algunas instalaciones experimentales (Michael's Humireactor) procesan estiércol y paja, lo que permite obtener de 10 a 12 m3 de metano a partir de 1 tonelada de material.
2. Obtención de electricidad térmicamente. Conversión de energía térmica en electricidad calentando algunos semiconductores interconectados que consisten en termoelementos y enfriando otros. Como resultado de la diferencia de temperatura, se produce una corriente eléctrica.
3. Célula de hidrógeno. Este es un dispositivo que a partir del agua ordinaria por electrólisis le permite obtener una cantidad bastante grande de mezcla de hidrógeno y oxígeno. Al mismo tiempo, el coste de obtención de hidrógeno es mínimo. Pero tal generación de energía aún se encuentra solo en la etapa experimental.

Otro tipo de generación de electricidad es un dispositivo especial llamado motor Stirling. Dentro de un cilindro especial con un pistón hay un gas o líquido. Con el calentamiento externo, el volumen de líquido o gas aumenta, el pistón se mueve y hace que el generador funcione a su vez. Además, el gas o el líquido, al pasar por el sistema de tuberías, se enfría y hace retroceder el pistón. Esta es una descripción bastante aproximada, pero deja claro cómo funciona este motor.

El sol y el viento como formas alternativas de energía

Una alternativa para obtener tanto calor como electricidad es relevante para muchas personas.La energía solar pequeña es el uso de baterías solares a base de silicio, la cantidad de energía recibida depende de la cantidad de baterías, la latitud de la ubicación de la casa u otras instalaciones. .

La tecnología de obtención de energía mediante generadores es interesante, basta con conectar un controlador de carga al generador y conectar todo el circuito con baterías, para que pueda obtener suficiente energía.

El uso de convertidores termoeléctricos especiales de energía térmica en electricidad, en otras palabras, el uso de un termopar hecho de semiconductores, es un tema de actualidad. Una parte del par se calienta, la otra se enfría, como resultado aparece electricidad gratuita, que se puede utilizar en la vida cotidiana. Se puede utilizar como generador de energía para niños, basta conectar un columpio con una dinamo en el parque infantil para recibir un pequeño porcentaje de electricidad que se puede utilizar para iluminar el parque infantil.

Bombas de calor para calefacción doméstica

Las bombas de calor utilizan todas las fuentes de energía alternativas disponibles. Toman calor del agua, aire, suelo. En pequeñas cantidades, este calor está ahí incluso en invierno, por lo que la bomba de calor lo recoge y lo redirige a la calefacción de la casa.

Las bombas de calor también utilizan fuentes de energía alternativas: el calor de la tierra, el agua y el aire.

Principio de funcionamiento

¿Por qué las bombas de calor son tan atractivas? El hecho de que habiendo gastado 1 kW de energía para su bombeo, en el peor de los casos, recibirá 1,5 kW de calor, y las implementaciones más exitosas pueden dar hasta 4-6 kW. Y esto no contradice de ninguna manera la ley de conservación de la energía, porque la energía no se gasta en obtener calor, sino en bombearlo. Así que no hay inconsistencias.

Esquema de una bomba de calor para el uso de fuentes de energía alternativas.

Las bombas de calor tienen tres circuitos de trabajo: dos externos y uno interno, así como un evaporador, un compresor y un condensador.El esquema funciona así:

• En el circuito primario circula un refrigerante que toma calor de fuentes de bajo potencial. Puede sumergirse en el agua, enterrarse en el suelo o puede tomar calor del aire. La temperatura máxima alcanzada en este circuito es de unos 6°C.
• El circuito interno hace circular un medio de calentamiento con un punto de ebullición muy bajo (típicamente 0°C). Cuando se calienta, el refrigerante se evapora, el vapor ingresa al compresor, donde se comprime a alta presión. Durante la compresión, se libera calor, el vapor refrigerante se calienta a una temperatura promedio de +35°C a +65°C.
• En el condensador, el calor se transfiere al refrigerante desde el tercer circuito, el de calefacción. Los vapores de enfriamiento se condensan y luego ingresan al evaporador. Y luego el ciclo se repite.

El circuito de calefacción se realiza mejor en forma de piso cálido. Las temperaturas son las mejores para esto. El sistema de radiadores requerirá demasiadas secciones, lo cual es feo y poco rentable.

Fuentes alternativas de energía térmica: dónde y cómo obtener calor

Pero la mayor dificultad es el dispositivo del primer circuito externo, que acumula calor. Dado que las fuentes son de bajo potencial (hay poco calor en el fondo), se requieren grandes áreas para recolectarlo en cantidades suficientes. Hay cuatro tipos de contornos:

• Anillos colocados en tuberías de agua con refrigerante. El cuerpo de agua puede ser cualquier cosa: un río, un estanque, un lago. La condición principal es que no se congele incluso en las heladas más severas. Las bombas que extraen calor del río funcionan de manera más eficiente; se transfiere mucho menos calor en el agua estancada. Tal fuente de calor es la más fácil de implementar: tirar tuberías, atar una carga. Solo hay una alta probabilidad de daño accidental.

• Campos térmicos con tuberías enterradas por debajo de la profundidad de congelación. En este caso, solo hay un inconveniente: grandes volúmenes de movimiento de tierras. Tenemos que remover el suelo sobre un área grande, e incluso hasta una profundidad sólida.

• Uso de temperaturas geotérmicas. Se perforan varios pozos profundos y se introducen circuitos de refrigeración en ellos. Lo bueno de esta opción es que requiere poco espacio, pero no en todas partes es posible perforar a grandes profundidades, y los servicios de perforación cuestan mucho. Sin embargo, puede hacer una plataforma de perforación usted mismo, pero el trabajo aún no es fácil.

• Extracción de calor del aire. Así es como funcionan los acondicionadores de aire con posibilidad de calefacción: toman calor del aire "exterior". Incluso a temperaturas bajo cero, estas unidades funcionan, aunque a un nivel negativo no muy "profundo", hasta -15 ° C. Para que el trabajo sea más intenso, puede utilizar el calor de los conductos de ventilación. Lanza unas eslingas con refrigerante allí y bombea calor desde allí.

La principal desventaja de las bombas de calor es el alto precio de la bomba en sí, y la instalación de campos de recolección de calor no es barata. En este caso, puede ahorrar dinero haciendo la bomba usted mismo y también colocando los contornos con sus propias manos, pero la cantidad seguirá siendo considerable. La ventaja es que la calefacción será económica y el sistema funcionará durante mucho tiempo.

Acondicionadores de aire

El aire acondicionado es la fuente alternativa más económica y fácil de calentar el hogar. Puedes instalar un potente en todo el piso o uno en cada habitación.

La opción más óptima para usar el aire acondicionado es a fines de la primavera o principios del otoño, cuando aún no hace demasiado frío afuera y la caldera de gas aún no se puede encender. Esto reducirá el consumo de gas debido a la electricidad y no excederá la tarifa mensual de consumo de gas.

Puntos importantes:

• La caldera y el aire acondicionado deben estar conectados entre sí para trabajar en pareja. Es decir, la caldera debe ver que el aire acondicionado está funcionando y no encender mientras la habitación esté caliente. Aquí no puedes prescindir de un termostato de pared.
• La calefacción con electricidad no es más barata que el gas. Por lo tanto, no debe cambiar completamente a calefacción con acondicionadores de aire.
• No todos los acondicionadores de aire se pueden usar en cero y heladas.

Experiencia personal

Utilizo cuatro fuentes de calor para calentar mi casa: una caldera de gas (principal), una chimenea con circuito de agua, seis colectores solares de placa plana y un aire acondicionado inverter.

¿Por qué es necesario?

1. Disponer de una segunda fuente de calor (de reserva) en caso de avería de la caldera de gas o de insuficiencia de su capacidad (heladas severas).
2. Ahorra en calefacción. Debido a las diferentes fuentes de calor, puede controlar la tasa de consumo de gas mensual y anual para no cambiar a una tarifa más cara.

Algunas estadísticas

El consumo medio de gas en enero de 2016 es de 12 metros cúbicos al día. Con una superficie climatizada de 200m2 y un sótano adicional.

	Octubre	Noviembre	enero
Consumo por mes	63,51	140	376
Mínimo	0,5	0,448	7,1
Máximo	5,53	10,99	21,99
Promedio por día	2,76	4,67	12,13

Las fluctuaciones en el consumo por día durante el mes están asociadas a las diferentes temperaturas exteriores y la presencia del sol: en los días soleados, los colectores funcionan y el consumo de gas disminuye.

conclusiones

La calefacción sin gas es posible. Algunas fuentes de calor sirven como un reemplazo completo para una caldera de gas, mientras que otras solo se pueden usar como complemento. Para mayor comodidad, combinemos todo en una tabla:

alternativa al gas	Suma
Bomba de calor geotérmica caldera de combustible solido caldera de pellets	Chimenea con circuito de agua chimenea de aire Chimenea de pellets Colectores solares acondicionadores de aire inverter Bomba de calor de fuente de aire Calderas electricas

Existen otras formas alternativas de calentar un edificio que no están incluidas en la lista: estufas, buleryans, termos eléctricos y otros aparatos de calefacción.

Y, por supuesto, es importante recordar que la instalación de otras fuentes de calor no es la única forma de ahorrar gas y reducir la dependencia del mismo. Necesitamos trabajar para mejorar la eficiencia energética general del edificio: identificar y eliminar todas las fugas de calor, usar el calor de manera más eficiente y minimizar las pérdidas de calor del edificio.