Toplotna črpalka
Pri reševanju problema, kako ogreti hišo brez plina, se včasih zatečejo k zelo nenavadni metodi, ki ne zahteva nobenega goriva.
To je toplotna črpalka, sestavljena iz naslednjih elementov:
- Cevi, napolnjene s freonom.
- Toplotni izmenjevalnik.
- Dusilna komora.
- kompresor.
Naprava temelji na principu delovanja hladilnika. Cevi s freonom v notranjosti se spustijo v tla ali najbližje vodno telo: praviloma se to okolje niti pozimi nikoli ne ohladi pod +8 stopinj. Glede na dejstvo, da freon vre pri temperaturi +3 stopinje, je to povsem dovolj, da je snov nenehno v plinastem stanju. Ko se dvigne, plin vstopi v kompresor, kjer se močno stisne. Vsaka snov v takšnih razmerah dramatično poveča svojo temperaturo: v primeru freona se segreje na +80 stopinj.
Tako sproščena energija se uporablja s pomočjo toplotnega izmenjevalnika za ogrevanje hladilne tekočine v sistemu ogrevanje. Končno hlajenje freona (kot tudi zmanjšanje njegovega tlaka) se pojavi v komori za plin, nato pa preide v tekoče stanje. Nato se cikel ponovi - tekočina se pošlje po ceveh globoko v zemljo ali v rezervoar, kjer se ponovno segreje. Za delovanje te sheme za proizvodnjo toplote za hišo bo potrebna tudi električna energija: njena poraba je tukaj veliko manjša kot pri uporabi električnih kotlov ali grelnikov.
Vrste plinskih kotlov
Po vrsti namestitve razlikovati dve vrsti plinskih kotlov: tla in stena. Stenske lahko delujejo samo na zemeljski plin, talne pa na dve vrsti modrega goriva. Prednost stenskih plinskih kotlov je, da jih je mogoče vgraditi v kuhinje – so avtomatizirani in varni. Nekatere talne lahko vgradimo tudi v kuhinjo (do 60 kW), vendar mora ta prostor izpolnjevati določene zahteve.
Stenska različica je bolj kompaktna, vendar manj zmogljiva
Vrste stenskih kotlov za ogrevanje doma
Prva stvar je deliti oprema za ogrevanje na plin po funkcionalnosti: uporablja se le za ogrevanje ali tudi za pripravo tople vode za tehnične potrebe. Če je predvideno ogrevanje vode, je potreben dvokrožni kotel, za ogrevanje deluje le enokrožni kotel.
Stenski plinski kotli - majhna omara, ki je v modi za namestitev v kuhinji
Nato se morate odločiti za vrsto odvajanja dima.
Več nasvetov za varčevanje
Poleg zgoraj obravnavanih metod obstaja več povezanih trikov, s katerimi lahko dosežete želene prihranke.
Upoštevati je treba naslednja pravila:
- radiatorjev ne morete zapreti z okrasnimi ploščami, zatemnitvenimi zavesami, pohištvom, oblačili;
- vsaj enkrat letno je potrebno očistiti toplotni izmenjevalnik kotla pred nabrano umazanijo in prahom;
- če je oprema nameščena v neogrevanem prostoru, je priporočljivo izvesti visokokakovostno izolacijo kotla, kotla in odvodnih cevi;
- med radiatorjem in steno je zaželeno namestiti posebne energetsko odbojne zaslone iz aluminijaste folije;
- pri uporabi plina za ogrevanje vode je vredno namestiti ekonomične tuš glave;
- če gejzir ne deluje, gorilnik ne sme biti v aktivnem stanju.
Pred začetkom kurilne sezone je potrebno vsakič preveriti sistem in odpraviti vse ugotovljene pomanjkljivosti. Pogoste težave vključujejo zračne žepe, puščanje na stičiščih strukturnih delov.
Da bi maksimalno prihranili plin, je potrebno nenehno spremljati stanje mest možnega uhajanja toplote - zatesniti vrzeli v oknih s trakovi iz penaste gume, zategniti tečaje vrat, dodatno oblaziniti vrata, izpihniti meje okoli dovodne in izstopne odprtine cevi z montažno peno
Prihranki bi morali biti ekonomični, zato je pomembno nadzorovati porabo plina povsod, tudi v kuhinji. V procesu kuhanja na štedilniku nastavite plamen na vsako stopnjo kuhanja, ob pravem času zmanjša intenzivnost zgorevanja
Za hitrejše kuhanje in manjšo porabo plina priporočamo, da posodo pokrijete s pokrovom, uporabite posebne ponve z utori na dnu in kotličke za žvižganje.
Možnosti ogrevanja
Največje nelagodje med delovanjem stavbe povzroča pomanjkanje plina in električne energije.Zato lastnik potrebuje ne le ogrevanje zasebne hiše brez plina in električne energije, temveč tudi proizvodnjo 2-10 kW električne energije za domače potrebe. Možnosti napajanja ni veliko:
- generator - običajno dizel z največjim možnim virom;
- termoelektrični generator - ustvarja tok iz toplotne energije, vodilni proizvajalec je Kryotherm.
Dizelski generator
Načinov izvedbe ogrevanja stavbe je veliko več, od klasične peči za ogrevanje zraka na drva do alternativnih virov (toplotna črpalka, solarni paneli). Toda za visoko učinkovitost alternativnih ogrevalnih sistemov, za delovanje črpalk in kompresorjev v njihovi sestavi je potrebna tudi električna energija.
kotel na trda goriva
Možno je urediti ogrevanje zasebne hiše brez plina in elektrike kotli na trdno gorivo. Najbolj udobno delovanje zagotavljajo modifikacije dolgega gorenja z naravnim vlekom:
- nalaganje v njih se izvaja od spodaj, naknadni gorilnik se nahaja na vrhu;
- po segrevanju spodnje peči na 200 stopinj mehanska loputa blokira dostop zraka v zgorevalno komoro;
- znotraj nje se začne piroliza (sproščanje vnetljivih plinov) iz tlečega premoga;
- plin vstopi v zgornjo komoro, gori, da sprosti energijo;
- v majicah ali ceveh, ki potekajo znotraj kotla, se hladilna tekočina segreje;
- prehaja skozi registre, oddaja toploto, se dovaja v naslednji cikel.
Naprava kotla na trda goriva DG
Ventilatorji se uporabljajo v piroliznih kotlih z zgornjim polnjenjem, pri bunkerskih kotlih je potrebno vrteti polžasto gonilo za redno dovajanje peletov v zgorevalno komoro.Zato lahko ta oprema deluje samo z generatorjem.
Uporaba tekočega goriva
Drug način izvajanja ogrevanja je ogrevanje zasebne hiše brez plina in električne energije s kotli na tekoče gorivo. Najcenejši vir energije je dizelsko gorivo, vendar imajo dizelski kotli pomembno pomanjkljivost - gorivo je treba hraniti v skladu s požarno varnostjo doma, pri zgorevanju nastane značilen vonj, ki ne povzroča vremenskih vplivov.
dizelski generator
Izvedeno je ogrevanje zraka peči ali kamini. Klasične pečice so:
- ruski - ogrevanje + kuhanje;
- "Nizozemski" - nameščen v odprtini, ogreva več sosednjih prostorov;
- univerzalno - kuhanje na snemljivih obročih kuhalne plošče + ogrevanje prostora.
Peči za ogrevanje zraka
Izdelani so iz opeke, jekla, opremljeni so z dimniki, ki zagotavljajo varnost prehodnih vozlišč skozi strope in strehe. Cryothermove naprave za proizvodnjo električne energije iz toplote so enostavno vgrajene v peči. Poleg tega proizvajalec proizvaja kopalne peči, ki vam omogočajo osvetlitev prostora, dokler se stene grelnika ne ohladijo.
Biokamin za ogrevanje prostorov
pasivna hiša
Ogrevanje zasebne hiše brez plina in električne energije je mogoče organizirati s sistemi "pasivne hiše". V tem primeru se uporabljajo sodobni toplotnoizolacijski materiali za zmanjšanje porabe energije do 7-10%.
Sistem pasivne hiše
Z drugimi besedami, takšno stanovanje mora imeti dovolj toplotne energije, ki jo družina sprosti v procesu življenja. Objekt ima kompaktno velikost, zunanjo izolacijsko konturo, plast toplotne izolacije pod temeljem in slepi prostor. Obvezno je treba upoštevati:
- kardinalne točke - dnevne sobe z juga, funkcionalni prostori jih ščitijo s severa;
- vrtnica vetrov - toplotne izgube ugasnejo verande, kuhinje na privetrni strani mesta;
- postavitev - mora zagotoviti kakovostno izmenjavo zraka z rekuperatorji.
Povezani članek:
Poleg teh dejavnosti obstajajo alternativnih virov energije (toplotna + električna):
solarni grelnik vode
Povezani članek:
Geotermalna črpalka
Povezani članek:
Obstajajo sistemi »aktivnega doma«, ki poleg zmanjšanja toplotnih izgub lahko ustvarijo dodatno toploto, ki jo akumulira centralno domače omrežje. Glavna pomanjkljivost je visok proračun za namestitev takšne opreme in dolga obdobja vračila.
Utekočinjeni plin
Po strošku kilovata energije je utekočinjeni zemeljski plin na tretjem mestu.
Obstajajo različni načini njegove dostave in skladiščenja, vendar manjša kot je količina, dražja je končna cena. Zato je za stalno prebivališče potreben rezervoar za plin, za majhno dačo, ki je redko obiskana v hladnem vremenu, pa je mogoče opustiti več 50-litrskih jeklenk. Pri uporabi rezervoarja za plin je cena kilovata toplote iz sežiganja utekočinjenega plina 2,3-2,5 rublja, uporaba jeklenk dvigne letvico za 50 kopekov.
Ogrevate lahko tudi na različne načine.
Najpreprostejši sistem je neposredno zgorevanje plina za proizvodnjo toplote brez segrevanja vmesne hladilne tekočine, cevi in radiatorjev. Za to se uporabljajo plinski konvektorji in infrardeči grelniki. Njihovo načelo delovanja in zasnova sta različna, skupna pa je razpoložljivost opreme, kompaktnost in delovanje iz ustekleničenega plina. Pomanjkljivost je omejitev moči in ogrevanje samo enega prostora. Na primer infrardeči in katalitski plinski grelniki Največja moč podjetja AYGAZ je 6,2 kW.
Tako kompakten infrardeči grelec se lahko ogreje do 40 m2
Rezervoar za plin vam omogoča izgradnjo popolnega avtonomnega sistema za ogrevanje vode, pogostost polnjenja pa je odvisna od prostornine rezervoarja, ogrevalne površine in načina delovanja. Po enostavnosti upravljanja in vzdrževanja je sistem na drugem mestu za električnim ogrevanjem. Vendar pa zahteva znatne začetne naložbe za nakup rezervoarja za plin, njegovo namestitev (običajno pod zemljo) in polaganje komunikacij (cevi za priključitev na kotel in električni kabel za sistem ogrevanja rezervoarja).
Druga težava za rezervoar za plin je izbira lokacije. Nahajati se mora dovolj blizu hiše in biti dostopen za oskrbo s plinom.
Toplotne črpalke
Načelo delovanja opreme je jemanje energije iz virov z nizkim potencialom in nato prenos toplote za nadaljnje segrevanje hladilne tekočine, ki se nato transportira po grelnih ceveh. Zasnova toplotnih črpalk je podobna hladilni enoti, na voljo so tudi toplotni izmenjevalnik, uparjalnik in kompresor.
Celotna shema deluje na fizikalnih lastnostih ohranjanja stalne pozitivne temperature v virih energije z nizkim potencialom - to je zrak, voda, zemlja. Prvi krog hladilne tekočine se segreje na temperaturo zunanjega vira, nato prenese energijo na hladilno sredstvo, kompresor sesa in stisne hladilno sredstvo, segreje snov na +125 C, nato jo transportira do kondenzatorja, ki odda toploto v ogrevalni krog.Po hlajenju hladilno sredstvo postane tekoče in ogrevalni cikel se nadaljuje.
Trije različni vrste toplotnih črpalk:
- Zemlja-voda. Univerzalni alternativni viri energije za zasebno hišo, ki je oddaljena od mesta. Takšne črpalke niso vezane na podnebne razmere, toplotna energija se vzame iz globin tal pod lediščem, zato je oprema indicirana za ogrevanje hiš na katerem koli območju. Postavitev konture je lahko navpična z vrtanjem vrtin, vodoravna - s polaganjem vzdolž talne ravnine.
- Voda-voda. Najboljša možnost za toplotno črpalko (HP) za lastnike hiš, ob katerih je jezero, ribnik ali reka. Cena opreme je nižja, namestitev lažja. Za izbiro nizkopotencialne energije je potrebna potopna sonda-toplotni izmenjevalec, stopnja penetracije je 10-15 metrov.
- Zrak-zrak. To so najbolj poceni TN. Primer črpalke zrak-zrak je split sistem. Toplotni izmenjevalec je radiator z veliko površino reber, ki jih piha ventilator. Sistem ima eno pomanjkljivost - ko temperatura zunaj okna pade od -15 C, se funkcionalnost naprave znatno zmanjša.
Klasično ogrevanje pečice
V določenih primerih je peč edini možni način za organizacijo toplote v hiši.
Peč za ogrevanje velja za najstarejše. Ogrevanje s peči se še vedno pogosto uporablja v primestnih stavbah. Ne mislite, da je ta metoda zastarela. Zaradi odsotnosti plina v nekaterih regijah je ta vrsta ogrevanja še vedno zelo priljubljena in povpraševana. Kombinirane peči ostajajo v modi, ki vam omogočajo tako ogrevanje prostora kot kuhanje hrane. Med prednostmi te možnosti je mogoče omeniti prihranke pri namestitvi, delovanju in gorivu, večnamenskost.Ob vsem tem je treba peči večkrat na dan ogrevati, zahtevajo stalno vzdrževanje. Poleg tega je nevarnost požara velika, peči so precej velike in zavzamejo veliko prostora. Prostor, v katerem je nameščena pečica, je vedno onesnažen s sajami in premogom, zahteva pa tudi stalno čiščenje in redno vzdrževanje. Če se peč ne uporablja pravilno, obstaja velika nevarnost zastrupitve z ogljikovim monoksidom.
Kateri je najboljši način ogrevanja?
Za izračun toplote se uporabljata dve merski enoti - gigakalorije (Gcal / h) in kilovatne ure (kW / h). Prav tako regionalne oblasti za izračune pogosto uporabljajo kilodžule (kJ). Po splošno sprejetih izračunih v gigakalorijah je mogoče določiti stroške Gcal / h za katero koli sobo. Torej, za ogrevanje prostora 150 m2 morate porabiti 16 Gcal na kurilno sezono ali 2,5 Gcal na mesec. Določanje cene 1 Gcal se lahko izvede s primerjalno metodo.
- Na primer, vzemimo plin, katerega strošek 1 m3 je bil leta 2014 4 rublje. Kalorična vrednost omrežnega plina je vsota kalorične vrednosti mešanice, ki sestavlja omrežni plin. Zato je specifična toplota 1 m3 mešanice plinov v območju od 7500-9600 Kcal. Plinski kotli imajo povprečno učinkovitost 90%, posledično dobimo stroške 1 Gcal toplote v območju 600-700 rubljev. Če ni glavnega plina, ustekleničen plin ne more rešiti težave - sestava plina je drugačna in opremo bo treba predelati. Če primerjamo stroške 1 Gcal mešanice propan-butan (balonski plin) in stroške zemeljskega plina, je razvidno, da je plinska mešanica 4-5 krat dražja.
- Specifična toplota zgorevanja tekočega goriva je znotraj 10000 Kcal/kg oziroma 8650 Kcal/l, saj je gostota tekočega goriva različna, še posebej glede na letni čas. Učinkovitost kotla na tekoče gorivo je 90%.Pri ceni 1 litra dizelskega goriva 33 rubljev bo 1 Gcal stal 3300 rubljev. Zaključek - ogrevanje na tekoče gorivo bo drag užitek. Glede na trend nenehne rasti cen dizelskega goriva ter goriv in maziv to ni najbolj ekonomičen način ogrevanja podeželske hiše.
- Premog je poceni gorivo, izkoristek kotlov na trda goriva pa je pogosto več kot 80%. Antracit je najdražja znamka premoga, za ogrevanje hiše pa se lahko uporablja cenejši premog - blagovne znamke DPK (dolg plamen, velika peč), znamke DKO (dolgoplamenski veliki oreh) ali piščančji premog. Tona premoga v povprečju stane 6000 rubljev. Specifična toplota zgorevanja premoga je 5300-5800 Kcal/kg. Izračuni kažejo, da bo strošek 1 Gcal za ogrevanje s premogom 1200-1300 rubljev.
- Uporaba šote za ogrevanje hiše bo stala več. Specifična toplota zgorevanja šote je 4000 Kcal/kg. To pomeni, da je strošek 1 Gcal 1300-1400 rubljev.
- Peleti so ena od vrst trdega goriva. Peleti se proizvajajo iz odpadkov lesnopredelovalne industrije v obliki granul. Primerne so za uporabo v kotlih na trda goriva z avtomatskim polnjenjem. Specifična toplota zgorevanja peletov je 4,2 Kcal/kg. S stroški peletov za 1 tono 5.000 rubljev na tono bo strošek 1 Gcal približno 1.500 rubljev.
- Električna energija je najlažji način za ogrevanje hiše brez plina. Učinkovitost električnega grelnika je 100%. 1 Gcal je 1163 kWh. Zato bo pri trenutni ceni električne energije za vas, 2 rublja na 1 kWh, 1 Gcal stal približno 1.600 rubljev.
- Z uporabo toplotne črpalke lahko znižate stroške uporabe električne energije za ogrevanje. Toplotna črpalka deluje po principu hladilnika – hladilno sredstvo izhlapi pri nizkih pozitivnih temperaturah.Pot je položena po tankih dolgih ceveh v tleh ali na dnu naravnega rezervoarja. Tudi v ekstremnem mrazu pravilen izračun potrebne globine polaganja cevi ne bo dovolil, da bi zmrznili. Ko pride v hišo, hladilno sredstvo začne kondenzirati in oddaja toploto, nabrano iz vode ali zemlje, v ogrevalni sistem. Gibanje hladilnega sredstva nadzira kompresor, ki ga poganja električna energija. Povprečna poraba električne energije kompresorja je 300 W za proizvodnjo 1 kW toplotne energije. Cena 1 Gcal toplote bo 880 rubljev.
Zaključki so očitni in nedvoumni – za organizacijo varčnega ogrevanja podeželske hiše brez plina je najbolje uporabiti toplotno črpalko oz. trdo gorivo v kakršni koli obliki.
Kotli in peči na trda goriva
Kako poceni ogreti hišo? Najbolj dostopna in na začetku najcenejša možnost doslej ogrevanje podeželske hiše je uporaba navadnih drv. Je staro in dokazano varno gorivo. Toda če imajo ljudje v preprosti vaški majhni hiši dovolj drv in majhno peč, potem to ne bo dovolj za sodobno podeželsko hišo. In tukaj bodo na pomoč priskočili posebni kotli, ki delujejo na trda goriva.
Drva praviloma dajejo veliko količino toplote. Zato lahko z njimi tudi ogrevate prostor, kuhate hrano in po potrebi ogrevate vodo. Ko gre za ogrevanje večsobne hiše, potem en kotel ali peč ne bo dovolj.Tu bodo na pomoč priskočile posebne baterije ali radiatorji, ki bodo razporedili toploto v vse prostore iz glavnega vira, nameščenega na določenem mestu. Toplota bo krožila po celotnem ogrevalnem sistemu. Po želji lahko tak sistem naredite nastavljiv, s čimer boste nekatere prostore ogrevali, druge pa pustili hladne.
Do danes obstajajo 3 glavne vrste kotlov na trda goriva. To so pirolizne enote, klasične naprave in plinski kotli. Vsak model ima tako svoje nesporne prednosti kot slabosti. Klasične instalacije veljajo za najbolj poceni in povpraševanje. Niso tako dragi, delujejo skoraj gladko in brez resnih okvar.
Še vedno pa bo najcenejša stvar za podeželsko hišo nakup navadne peči na drva. Tako ekonomično ogrevanje bo pomagalo rešiti več težav hkrati. Možno bo kuhati hrano, segrevati vodo. V tem primeru bo peč popolnoma ogrela zrak v prostoru. In v regijah s posebej ostrim podnebjem je takšna peč priročna, saj lahko na njej tudi spite.
Slika 1. Peč na drva v zasebni hiši.
Peč lahko vgradite v hišo sami ali pa povabite strokovnjaka, ki jo bo sestavil po zaključenem projektu. Vse je odvisno od finančnih sredstev lastnika stanovanja. Če k temu vprašanju pristopite kompetentno, potem lahko naredite tako peč na drva, ki se ne bo odlikovala le z visoko funkcionalnostjo, ampak se bo tudi popolnoma prilegala notranjosti. Primer takšne namestitve je prikazan na fotografiji (slika 1).
Toda pri izbiri te možnosti ogrevanja je treba upoštevati nekatere pomanjkljivosti. Torej bo treba drva nenehno nalagati v peč.Če se uporablja premog, potem je to mogoče storiti nekoliko manj pogosto. Pri uporabi pečice bo treba skrbno spremljati skladnost z varnostnimi pravili. Druga pomembna pomanjkljivost za mnoge lastnike stanovanj je, da boste pri uporabi peči morali nenehno odstranjevati ostanke in pepel. In to je mogoče storiti le mehansko. Zato boste morali vnaprej opustiti preproge v sobi s pečjo.
Kako ogreti hišo brez uporabe električne energije in plina, je zdaj postalo jasno. Kateri je najcenejši način za to? Na takšno vprašanje ni mogoče odgovoriti tako takoj. Tu bo veliko odvisno od povezanih dejavnikov. Še vedno pa obstaja veliko možnosti za alternativno ogrevanje. Zato lahko vedno najdete najbolj primerno rešitev zase.