خداع الذات أم تقنيات المستقبل: ما مدى ربحية التحول إلى مصادر التدفئة البديلة؟

بسبب الارتفاع المستمر في تكلفة الغاز والكهرباء، بدأ العديد من المستخدمين في الاهتمام بـ صديقة للبيئة واقتصادية في صيانة نظام التدفئة في المباني.

الأكثر شعبية منهم هي أنظمة الطاقة الحرارية الأرضية، وطواحين الهواء، والوقود الحيوي، وأنظمة الطاقة الشمسية. إن الطرق البديلة لتدفئة المنزل، على الرغم من أنها مكلفة في البداية، إلا أنها تؤتي ثمارها بسرعة كبيرة.

ما هي مصادر الحرارة البديلة؟

المهمة الرئيسية للأنظمة هي الحصول على الطاقة من مصادر متجددة. يمكن استخدام معظم الأجهزة البديلة لتوليد الطاقة الحرارية في أي مكان، مما يشير إلى أن سهولة الاستخدام والمتطلبات البسيطة.

مميزات أنظمة الطاقة الشمسية للمنازل الخاصة

مجمع الطاقة الشمسية يمكن استخدامها للتدفئة المباني السكنية والمنازل الخاصة. تُستخدم أنظمة الطاقة الشمسية أيضًا في كثير من الأحيان لتسخين المياه لتلبية الاحتياجات الشخصية للمستهلكين. تعمل أنظمة الطاقة الشمسية بأوضاع مختلفة، وتوفِّر، حسب المعدات المختارة، طاقةً مُولَّدة. طوال العام أو مواسم معينة.

الألواح والمجمعات يتم تسخين سائل التبريد عن طريق طلاءات امتصاص خاصة داخل المنشآت. يُغذّى السائل في خزان خاص، ومنه يدخل إلى نظام التدفئة المنزلي أو إلى دوائر الماء الساخن.

تمرر الألواح الشمسية سائل التبريد بين الألواح، ويرفع النظام الأنبوبي درجة حرارة السائل بفضل الفراغ بين القارورة الخارجية والداخلية. وتحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية، تبدأ طبقة الامتصاص بالتفاعل مع السائل، مما يُمكّنها من تسخينه. حتى 90 درجة.

المجمعات الشمسية هي مصادر لتسخين سائل التبريد الذي يدخل مباشرةً إلى دوائر التسخين. لاستخدام طاقة البطاريات الشمسية سوف تحتاج إلى خزان توسع ومضخة، والتي سوف تقوم بضخ المياه خارج المنشآت بمجرد الوصول إلى درجة الحرارة المحددة.

الايجابيات الأنظمة الشمسية:

• المجمعات الأنبوبية سهلة التركيب.
• الألواح الشمسية مختلفة منخفضة التكلفة وعالية الأداء في الموسم الدافئ.
• المعدات مناسبة للاستخدام في مناطق مناخية مختلفة.

مخطط توصيل مولد الرياح

تمثل المنشآت جهاز ذو شفرات، أثناء دورانها يتم توليد تيار كهربائييمكن أن تأتي توربينات الرياح بأحجام وأشكال مختلفة، اعتمادًا على الغرض منها والتضاريس.

عند تشغيل مولدات الرياح، تُشحن البطاريات، التي تُزوّد ​​بدورها الطاقة اللازمة لتدفئة المباني عبر مُحوّل. تحتوي هذه المنشآت على نوعان من محاور الدوران - الأفقي والرأسي.

الصورة 1. مخطط توصيل مولد الرياح في شبكة الكهرباء عبر وحدة التحكم إلى الأجهزة المنزلية.

معدات مع تثبيت أفقي تم تصميم الشفرات للعمل في المناطق التي يبلغ متوسط ​​سرعة الرياح السنوية فيها أكثر من 5 م/ث.

طواحين الهواء مع المحور الرأسي بفضل أبعادها الصغيرة، تُعد هذه المضخات مثالية للاستخدام في المنازل الخاصة. يجب أن يكون متوسط ​​سرعة الرياح السنوية المطلوبة أكثر من ثلاثة أمتار في الثانية.

ومن بين مزايا المولدات يمكننا أن نلاحظ الصديقة للبيئة وبيئة العمل ومصدر الطاقة المتجددةتشمل عيوب توربينات الرياح ما يلي: عدم الاستقرار، وانخفاض الكفاءة، والتكلفة العالية.

التدفئة الحرارية الأرضية - الموثوقية والمتانة؟

مضخات الحرارة يمثل دائرتين مع سوائل التبريدمتصلة بمعدات خاصة. إحدى الدائرتين تقع تحت مستوى الأرض، والأخرى تقع في المبنى الذي تُدفئه. نظام التدفئة الحرارية الأرضية يستخدم الحرارة المستخرجة من باطن الأرضفي الأماكن التي تم تركيب المعدات فيها، يبلغ متوسط ​​درجة الحرارة المحيطة السنوية 8-10 درجات.

يتم تسخين السائل الموجود في الدوائر الخارجية بواسطة التربة أو الماء وتغذيته في المضخة، وبعد ذلك يقوم الجهاز بتبريد المادة إلى درجات حرارة سلبية، وإعادة توجيه الحرارة المنبعثة إلى نظام التدفئة الداخلية. تُعد معدات الطاقة الحرارية الأرضية خيارًا ممتازًا لتدفئة الغرف باستخدام أجهزة ذات درجة حرارة منخفضة.

الصورة 2. وضع أنابيب التدفئة، والتي تقع أفقياً، أسفل مستوى التجمد في الأرض.

الأنظمة الحرارية يتم تثبيتها بثلاث طرق:

• أفقي.
• رَأسِيّ.
• تحت الماء.

على الجانب الإيجابي تشمل مزايا التدفئة الحرارية الأرضية عدم استنفاد الموارد الطبيعية، وغياب الانبعاثات الضارة في الغلاف الجوي، والكفاءة العالية للنظام. سلبيات المعدات هي انخفاض درجة حرارة سائل التبريد في الدوائر الداخلية (في حدود 35-60 درجة), التكلفة العالية للتركيبات.

عندما يأتي الوقود الحيوي للإنقاذ

الوقود الحيوي هو مادة يتم الحصول عليها من مواد حيوانية أو نباتيةوالنفايات العضوية الناتجة عن الصناعة، ونتائج النشاط البشري. هناك أنواع مختلفة من الوقود الحيوي، ولكن الخيارات الأكثر شيوعًا هي حبيبات أو قوالب الفحم.

لتدفئة المنزل بالوقود الحيوي بحاجة إلى تركيب غلاية، والتي ستكون متوافقة مع مصدر الطاقة البديل.

عند احتراقها، تطلق المادة حرارة تعمل على تسخين السائل في نظام التدفئة وتضمن الحفاظ على درجة الحرارة المطلوبة.

الميزة الرئيسية هذا النوع من الطاقة البديلة هو القدرة على الحركةإن عملية استخدام الوقود الحيوي لتدفئة المباني لا تؤدي إلى انبعاث أي مواد ضارة إلى الغلاف الجوي. العيب الرئيسي المواد الخام هي استخدام مساحات كبيرة لزراعة المحاصيل التي يمكن إنتاج هذا الوقود منها.

هل من الممكن تركيب التدفئة البديلة بنفسك؟

معظم الأنظمة صعب التثبيت بشكل مستقل، حيث تتطلب عملية التثبيت أدوات ومهارات خاصة.

مخططات توصيل مولدات الرياح يتم اختيارهم بشكل فردي اعتمادًا على المهمة المطروحة. يتم توصيل توربينات الرياح إلى وحدة التحكم، الذي يشحن البطاريات وينقل الكهرباء إلى العاكس. هذا التصميم مثالي لتزويد المنازل بالكهرباء.

مضخات الحرارة غالبًا ما يتم تركيبها عموديًا. لتثبيت المعدات، ستحتاج إلى حفر الآبار إلى عمق أكثر من 50 متراً. يعتمد حجم الخطوط على سعة مضخة الحرارة. أحيانًا يصل الطول الإجمالي للآبار إلى مائتي متر. تتصل الدوائر الخارجية بمضخة، تسحب الحرارة منها وتنقلها إلى نظام تدفئة المنزل. تستقبل المعدات منخفضة الحرارة سائل تبريد ساخنًا لتدفئة المبنى.

غلايات الوقود الحيوي يتم تثبيتها على ذراع التسوية المحضرة مسبقًا، والتي يبلغ سمكها لا يقل عن 7 سم. للحصول على التشغيل الأكثر كفاءة لنظام التدفئة، قم بتوصيل سعة التخزين المؤقت، وهو عبارة عن خزان ماء.

يُحسب حجم الجهاز بناءً على سعة الغلاية. إذا كانت معدات التدفئة تعتمد على الطاقة، فيجب تزويدها بالكهرباء.

يجب أن تكون المدخنة المثبتة على غلاية الوقود الحيوي مجهزة بـ جامع المكثفات ولها قطر لا يقل عن 18 سميبلغ ارتفاع المدخنة عادةً أكثر من أربعة أمتار. لحماية نظام التدفئة من الضغط العكسي وتصريف السيفون، يُركّب صمام مانع للتسرب فيها، ويقع على أنبوب إمداد المياه العام. ويتم تنظيم السوائل والتحكم في درجة الحرارة باستخدام صمامات الموازنة والخلط.

لتركيب المجمعات الشمسية بحاجة إلى التحضير إطار، حيث سيتم إنشاء النظام الشمسي. لضمان استقرار النظام وسلامته، مجمع الحرارة وخزان التمدديتم التحكم في المعدات وضبطها باستخدام مقياس ضغط، وصمام تخفيف، وفتحة تهوية، ومقاييس حرارة، ومضخة، وصمامات فحص، وفلتر ميكانيكي، ومقياس تدفق. يتطلب تركيب أنظمة الطاقة الشمسية دقة وعناية فائقة.

فيديو مفيد

شاهد هذا الفيديو الذي يناقش مزايا وعيوب أنواع مختلفة من مصادر التدفئة البديلة.

الجدوى الاقتصادية لتركيب الأنظمة

على الرغم من أن الأنظمة باهظة الثمن إلى حد ما، فإن شراء المعدات يدفع ثمن نفسه في أقل من خمس سنوات. العمر التشغيلي لهذه الأجهزة غالبًا ما يكون يتجاوز 20 عامًابفضل جودة المعدات العالية ومقاومتها العالية للتآكل. بمجرد تركيب نظام تدفئة بديل، يمكنك توفير المال الذي كان يُنفق سنويًا على تدفئة المبنى لفترة طويلة.