Alternativní vytápění soukromých domů vlastníma rukama

Solární systémy

Solární tepelný systém je zařízení pro přeměnu energie slunečního záření na jiné formy energie. Například pro ohřev a chlazení vody a vzduchu. Solární kapalina je ohřívána solárním čerpadlem, které předává teplo do radiátorů nebo konvektorů.

Solární tepelné systémy

• Solární kolektor. Solární kolektor běžně pracuje současně s elektrickým ohřívačem. Topné médium je monitorováno teplotními čidly. Pokud není slunečné počasí a teplota klesne pod danou úroveň, aktivuje se dodatečné vytápění pomocí elektrických topných těles.

• Solární panel je vybaven nejen teplotním čidlem a měničem, který generuje stejnosměrný proud o napětí 12 nebo 24 V, ale také vysokokapacitní baterií. Přes den solární články ukládají energii do baterií, které dodávají energii v noci nebo při zataženém počasí. Pokud se kapacita baterií a plocha fotovoltaických článků přizpůsobí velikosti domu, lze realizovat zcela energeticky nezávislý systém. Má to však jednu nevýhodu - nejlepší baterie nevydrží déle než 5 let a jejich výměna je srovnatelná s náklady na elektřinu.
• Další možností, která může ušetřit peníze, je solární panel s regulátorem a střídačem.. Připojuje se paralelně k libovolné zásuvce. Budete také potřebovat mechanické počítadlo kotoučů. Elektronický není vhodný, protože nezaznamená opačný směr proudu. Pokud fotovoltaické články vyrobí během dne více elektřiny, než je potřeba k vytápění místnosti, elektroměr navrátí kilowatthodiny zpět. To vede k výrazným úsporám.

Co se považuje za alternativní vytápění

Neexistuje jednotný přístup k definici a klasifikaci. Výrobci topných zařízení, prodejci vybavení, hromadné sdělovací prostředky - ti všichni jsou připraveni tento pojem využít po svém. Často se vše, co není na plyn, nazývá alternativní vytápění domu. Může se jednat o systém na pelety, infračervené podlahové vytápění nebo iontový elektrický kotel. Někdy se klade důraz na neobvyklé realizace, jako jsou "teplé sokly" nebo "teplé stěny", zkrátka na vše relativně nové, co se aktivně používá od konce minulého století.

Jaká je tedy skutečná alternativa pro soukromý dům? Podívejme se na možnosti, které se řídí třemi základními principy.

Zaprvé by se mělo uvažovat pouze o obnovitelných zdrojích energie.

Za druhé, výkon zařízení by měl stačit k tomu, aby alespoň částečně doplňoval vytápění (jako energeticky nejnáročnější systém), a ne pouze zajišťoval provoz několika žárovek.

Zatřetí, náklady/výnosnost energetického zařízení by měly být na takové úrovni, aby bylo možné jej využívat pro domácí účely.

Využití solární energie v soukromém domě

Sluneční záření jako alternativní obnovitelná energie je nejslibnější náhradou tradičních zdrojů energie.

V Rusku lze v soukromých venkovských domech využívat alternativní energii ze slunce k výrobě elektřiny (heliobaterie) a k výrobě tepla, kde se používají solární kolektory (dochází k ohřevu topného média).

Hotová zařízení přeměňující světlo na elektrickou energii, solární panely, lze pro soukromý dům zakoupit v hotové podobě, ale jejich cena je vysoká.

Pro výrobu heliobaterií je třeba provést následující práce:

• koupit fotovoltaické články (monokrystalické nebo polykrystalické);
• připájejte je k sobě podle schématu;
• Vyrobte rám a krabici (obvykle se používá plexisklo);
• vyztužte tělo výrobku kovovým rohem nebo překližkou;
• k zarámování přivařených fotobuněk do připraveného rámu;
• namontovat takovou instalaci na standardní místo.

Baterie by měly být instalovány na nejsvětlejším místě střechy a jejich sklon by měl být upraven.

Solární energie má v porovnání s běžnými zdroji energie při použití v soukromém domě mnoho výhod:

• nevyčerpatelnost;
• velké množství;
• dostupnost kdekoli na světě;
• šetrnost k životnímu prostředí;
• absence hluku;
• nízké provozní náklady;
• zlepšení technologií pro jejich výrobu.

Solární energie má i své nevýhody:

• značné investice v počáteční fázi;
• nestabilita dodávek energie (závisí na denní době);
• vysoká cena baterií;
• používání vzácných zemin a drahých přísad v tenkovrstvých solárních panelech, což je prodražuje.

V Rusku se k výrobě tepla používají také alternativní obnovitelné zdroje; nejznámějším tepelným čerpadlem je solární kolektor. Jako samostatnou jednotku lze použít k vytápění soukromého domu nebo lze kolektor použít ve spojení s jinými zdroji tepla.

Solární kolektor je složité technické zařízení, které nelze vyrobit svépomocí.

Kotel, čerpadlo, ohřívač nebo kolektor: výhody a nevýhody

Abyste si mohli udělat představu o optimálním systému pro váš dům, stojí za to si každou z těchto možností stručně představit.

Kotle na různá paliva

Nejlepší alternativou jsou kotle na kapalná paliva. Nevyžadují žádné další výdaje na péči a vynikají nad kotli na tuhá paliva. Pracují plně automaticky po celou topnou sezónu.

Olejový kotel

Kotle na kapalná paliva musí být instalovány v místnosti s teplotou vzduchu nejméně +5 °C. Důležité je také zajistit odtahové větrání. V závislosti na zvoleném modelu kotle mohou spalovat parafín, naftu nebo použitý olej.

Objem nádrže se obvykle pohybuje mezi 100 a 2 000 litry.

K dispozici jsou také univerzální kotle na různá paliva. Kotle na pelety fungují na principu spalování lisovaného dřevního odpadu. Nejoblíbenější jsou ta, která jsou poháněna biopalivem, což jsou různé odpadní produkty, jako je hnůj, plevel a potravinový odpad. Při rozkladu vzniká plyn, který velmi dobře hoří a je schopen poskytnout velké množství tepelné energie. To je ideální pro malé plochy.

Infračervené ohřívače

Infrazářiče jsou odolné, účinné a velmi snadno se instalují. Jsou také cenově dostupné a nabízí širokou škálu modelů.

Infračervený ohřívač

Popis videa

V tomto videu se podívejte na účinnost infrazářičů:

Tepelná čerpadla

Tepelná čerpadla jsou v principu podobná standardním klimatizacím. Jedná se o zařízení, které získává teplo z přírodních zdrojů (voda, vzduch, země), ukládá ho a předává do topného systému v domě. Tyto systémy mají vysokou kapacitu a lze je používat po celý rok. Nevýhodou je krátká životnost (15-20 let), obtížná instalace a vysoké náklady.

Tepelné čerpadlo

Solární kolektory

Solární kolektory mohou během topné sezóny ve dnech s vysokou sluneční aktivitou několikanásobně snížit náklady na plyn. Mohou absorbovat až 90 procent tepla. Výhodou jsou přijatelné náklady, snadná obsluha. Většina modelů však ve větrném počasí ztrácí účinnost a v mrazu se poškozuje.

Solární kolektor

Využívání alternativního vytápění je výhodnou investicí do budoucna. Při současných tarifech a jejich neustálém zvyšování je to skvělý způsob, jak ušetřit peníze. Vzhledem k tomu, že tyto metody ještě nejsou na vrcholu popularity, je cena zařízení poměrně vysoká, ale investice se vrátí za rok nebo dva. Konkrétní volba by měla vycházet z konkrétních podmínek - lokality, množství potřebného tepla, trvalého nebo přechodného bydliště atd. a - pokud je to možné - z podpory odborníků.

Přeměna odpadu na příjem: bioplynové stanice

Všechny alternativní zdroje energie jsou přírodního původu, ale pouze bioplynové stanice nabízejí dvojí výhodu. Recyklují odpad z drůbeže a hospodářských zvířat. Výsledkem je určitý objem plynu, který lze po vyčištění a vysušení použít k určenému účelu. Zbylý recyklovaný odpad lze prodat nebo použít na polích ke zvýšení výnosů - jedná se o velmi účinné a bezpečné hnojivo.

Energii lze získat také z hnoje, ale ne jako volný hnůj, ale jako plyn.

Stručně o technologii

Tvorba plynu je podmíněna fermentací, na které se podílejí bakterie žijící v hnoji. Pro výrobu bioplynu jsou vhodné všechny druhy živočišného a drůbežího odpadu, optimální je však hnůj skotu. Dokonce se přidává ke zbytku odpadu jako "kvas", protože obsahuje vhodné bakterie pro kvašení.

Optimální podmínky vyžadují anaerobní prostředí - kvašení musí probíhat bez přístupu kyslíku. Z tohoto důvodu jsou účinné bioreaktory uzavřené nádoby. Aby byl proces aktivnější, musí se hmota v pravidelných intervalech míchat. Průmyslové provozy mají k tomuto účelu míchadla s elektrickým pohonem; v domácích bioplynových stanicích se obvykle jedná o mechanická zařízení od jednoduchých tyčí až po mechanická míchadla, která "pracují" ručně.

Schéma bioplynové stanice

Na procesu tvorby plynu z hnoje se podílejí dva typy bakterií: mezofilní a termofilní bakterie. Mezofilní bakterie jsou aktivní při teplotách mezi +30 °C a +40 °C, termofilní bakterie při teplotách mezi +42 °C a +53 °C. Termofilní bakterie jsou účinnější. Za ideálních podmínek může produkce plynu z 1 litru využitelné plochy činit až 4-4,5 litru plynu. Udržovat teplotu 50 °C je však velmi obtížné a nákladné, i když jsou tyto náklady opodstatněné.

Něco málo o designu

Nejjednodušší bioplynová stanice je sud s víkem a míchadlem. Ve víku je přívod pro připojení hadice, kterou proudí plyn do nádrže. Z tohoto objemu nezískáte mnoho plynu, ale pro jeden nebo dva plynové hořáky je ho dostatek.

Větší objemy lze získat z podzemní nebo nadzemní nádrže. V případě podzemní nádrže je vyrobena ze železobetonu. Stěny jsou od země odděleny vrstvou tepelné izolace a samotná nádrž může být rozdělena na několik oddělení, ve kterých bude probíhat zpracování s časovým posunem. Vzhledem k tomu, že mezofilní plodiny obvykle pracují za těchto podmínek, trvá celý proces 12 až 30 dní (termofilní plodiny se zpracují za 3 dny), takže je žádoucí časový posun.

Schéma bioplynové stanice s násypkou

Hnůj je veden do plnicí nádrže; na opačné straně nádrže je výpustný poklop, odkud je odváděn vyhnilý materiál. Nádrž na biosměs není zcela naplněna, přibližně 15-20 % prostoru je ponecháno volné, kde se shromažďuje plyn. K jeho odstranění se do víka nainstaluje trubka, jejíž druhý konec se spustí do pachové jímky, což je nádoba částečně naplněná vodou. Tímto způsobem se plyn vysuší - v horní části se shromažďuje již vyčištěný, je odváděn další trubicí a může být již přiveden ke spotřebiteli.

Alternativní zdroje energie může využívat každý. Pro majitele bytů je to obtížnější, ale v soukromém domě je možné realizovat všechny nápady. Existují i reálné příklady. Lidé uspokojují všechny své potřeby a ne malé domácnosti.

Přeměna solární energie na elektřinu

Solární panely byly nejprve vyrobeny pro kosmické lodě. Zařízení je založeno na schopnosti fotonů vytvářet elektrický proud. Existuje mnoho variant solárních panelů, které se každým rokem zdokonalují. Solární panel si můžete vyrobit dvěma způsoby:

Způsob č. 1: Koupit prefabrikované solární články, sestavit z nich obvod a konstrukci zakrýt průhledným materiálem.

Musíte pracovat velmi opatrně, protože všechny buňky jsou velmi křehké. Každá fotobuňka je označena ve voltech a ampérech.

Vypočítat počet článků potřebných k sestavení baterie s požadovaným výkonem není příliš obtížné. Postup operací je následující:

• Na výrobu těla budete potřebovat překližku. Po obvodu jsou přibity dřevěné latě;
• Do překližky vyvrtejte otvory pro větrání;
• Umístěte dovnitř list dřevovláknité desky s připájeným obvodem fotobuňky;
• Zkontrolujte, zda funguje;
• Plexisklo je přišroubováno na lamely.

Solární panely

Způsob číslo 2 vyžaduje znalosti elektrotechniky. Elektrický obvod je sestaven z diod D223B. Pájejte je v řadách za sebou. Jsou umístěny v pouzdře pokrytém průhledným materiálem.

Fotobuňky jsou dvou typů:

1. Monokrystalické desky mají účinnost 13 % a vydrží čtvrt století. Bezchybně fungují pouze za slunečného počasí.
2. Polykrystalické mají nižší účinnost a životnost pouze 10 let, ale výkon neklesá, když je zataženo. Panel o ploše 10 metrů čtverečních je schopen vyrobit 1 kW energie. Při pokládání na střechu je třeba zohlednit celkovou hmotnost konstrukce.

Schéma solárního panelu

Hotové baterie jsou umístěny na sluneční straně. Panel musí být vybaven možností nastavení úhlu vůči slunci. Vertikální poloha se nastavuje při sněžení, aby nedošlo k selhání baterie.

Solární panel lze používat s baterií nebo bez ní. Přes den spotřebovává energii solární panel a v noci baterie. Nebo přes den využívejte solární energii a v noci elektrickou síť.

Úspora nákladů na vytápění vaší domácnosti

Bez ohledu na systém vytápění v rodinném domě je navržen tak, aby fungoval co nejúčinněji a nejhospodárněji. K tomu nestačí zvolit pouze vysoce spolehlivé kotlové zařízení, provést tepelnou ochranu konstrukčních prvků budovy a vyměnit okna za nová s dvojitými skly. Kromě výše uvedeného musí všichni majitelé domů znát a dodržovat pravidla pro údržbu topných systémů.

Poradenství zkušených odborníků v oblasti hospodárného řízení vytápění obytných budov:

1. Udržujte zařízení a sledujte tepelné podmínky. Údržbu a seřízení potřebuje každá kotlová jednotka, zejména pak kotel na tuhá paliva, který se potýká se zvýšenou tvorbou sazí a vysokými teplotami v topeništi. Znečištěné topné plochy kotle nemohou zajistit jmenovitou účinnost jednotky, protože saze neodvádějí teplo a velká část vysokoteplotních spalin bude odváděna do atmosféry, čímž se sníží účinnost v důsledku vysokých ztrát se spalinami. Před každou topnou sezónou je třeba provést preventivní údržbu kotle spolu s čištěním topných ploch a komínů.
2. Vnitřní topný okruh musí být vybaven automatickým systémem, který lze nastavit tak, aby vytápěl každou místnost zvlášť. Tím se obecně ušetří náklady na vytápění.
3. Provoz topného systému domu musí být monitorován a vzduchové uzávěry musí být včas vyčištěny. Při odstávce kotle dochází v otopných soustavách k zanášení vzduchu v důsledku zastavení oběhového čerpadla v systémech s nuceným oběhem nebo v důsledku poklesu teploty topného média v systémech s přirozeným oběhem. Vzduchové uzávěry v otopných tělesech a podlahovém vytápění snižují tepelný výkon celého systému, přičemž měrná spotřeba paliva zůstává velmi vysoká. Najít takový vzdušný zámek je poměrně snadné.
4. Pokud je při spuštění topení rozdíl teplot mezi horní a spodní částí radiátoru, je třeba odstranit ucpání.

Moderní technologie vytápění

Možnosti vytápění rodinného domu:

• Systém výroby tepla v tradičním provedení. Zdrojem tepla je kotel. Tepelná energie se rozděluje pomocí teplonosného média (voda, vzduch). To lze zlepšit zvýšením tepelného výkonu kotle.
• Energeticky úsporná zařízení, která se používají v nových technologiích vytápění. Pro vytápění domácností je nositelem energie elektřina (solární systémy, různé typy elektrického vytápění a solární kolektory).

Nové technologie v oblasti vytápění musí pomoci vyřešit následující problémy

• Snížení nákladů;
• Úcta k přírodním zdrojům.

Podlahové vytápění

Infračervená (IR) podlaha je moderní technologie vytápění. Hlavním materiálem je neobvyklý film. Pozitivní vlastnosti - pružnost, zvýšená trvanlivost, odolnost proti vlhkosti, požární odolnost. Lze ji položit pod jakýkoli podlahový materiál. Záření infračervené podlahy má na lidský organismus pozitivní vliv a je podobné vlivu slunečních paprsků na lidský organismus. Náklady na instalaci infračervené podlahy jsou o 30-40 % nižší než náklady na instalaci elektrického podlahového vytápění. Úspora energie 15-20 % při použití fóliové podlahy. Dálkové ovládání reguluje teplotu v každé místnosti. Žádný hluk, žádný zápach, žádný prach.

Při vodním způsobu vytápění se do podlahové mazaniny pokládá kovová plastová trubka. Teplota ohřevu je omezena na 40 stupňů.

Solární vodní kolektory

Tato inovativní technologie vytápění se používá v místech s velkým množstvím slunečního svitu. Solární kolektory pro přípravu teplé vody se instalují na místech, která jsou vystavena slunečnímu záření. Obvykle se umísťují na střechu budovy. Sluneční paprsky ohřívají vodu a směřují ji dovnitř domu.

Negativním bodem je nemožnost používat kolektor v noci. V oblastech na severu nemá smysl ji používat. Velkou výhodou využití tohoto principu získávání tepla je všeobecná dostupnost sluneční energie. Přírodě neškodí. Nezabírá užitečný prostor na dvoře domu.

Solární systémy

Používají se tepelná čerpadla. Při celkové spotřebě energie 3-5 kW čerpají čerpadla 5-10krát více energie z přírodních zdrojů. Zdrojem jsou přírodní zdroje. Získaná tepelná energie se pomocí tepelných čerpadel dostává do teplonosné látky.

Infračervené vytápění

Infrazářiče se používají pro primární a doplňkové vytápění v každé místnosti. Nízká spotřeba energie vytváří velký tepelný výkon. Vzduch v místnosti není odvlhčován.

Jejich instalace je snadná a nevyžaduje žádné povolení pro tento typ vytápění. Tajemství úspornosti spočívá v tom, že teplo se ukládá do objektů a stěn. Používají se stropní a stěnové systémy. Mají dlouhou životnost, více než 20 let.

Technologie vytápění základovými deskami

Technologie ohřevu lišt funguje podobně jako infračervené ohřívače. Stěna je vyhřívaná. Pak začne vydávat teplo. Infračervené teplo je pro člověka dokonale snesitelné. Stěny nebudou náchylné k houbám a plísním, protože budou vždy suché.

Snadná instalace. Teplo lze regulovat v každé místnosti. V létě lze systém využít k chlazení stěn. Princip činnosti je stejný jako u vytápění.

Systém ohřevu vzduchu

Systém vytápění je založen na principu termoregulace. Horký nebo studený vzduch je vháněn přímo do místnosti. Základním prvkem je sporák s plynovým hořákem. Hořlavý plyn odevzdává teplo výměníku tepla. Odtud proudí ohřátý vzduch do místnosti. Nepotřebuje vodovodní potrubí, radiátory. Řeší tři problémy - vytápění, větrání.

Výhodou je, že ohřev lze spustit postupně. V tomto případě není stávající vytápění ovlivněno.

Tepelné akumulátory

Topné médium se ohřívá v noci, aby se ušetřily náklady na energii. Izolovaná nádrž, velká nádrž je akumulátor. V noci se zahřívá, přes den uvolňuje tepelnou energii pro vytápění.

Využití počítačových modulů a tepla, které generují

Pro spuštění topného systému je nutné připojení k internetu a elektřina. Princip činnosti: Využívá teplo, které při provozu generuje procesor.

Používají se kompaktní a levné čipy ASIC. Do jednoho zařízení se montuje několik stovek čipů. Výrobní náklady tohoto zařízení jsou podobné jako u běžného počítače.

Zdroje energie pro domácnost: foto

Počet jednotek: 22 | Celkový počet znaků: 24523
Počet použitých dárců: 4

Tepelná čerpadla

Nejuniverzálnější alternativou vytápění rodinného domu je instalace tepelných čerpadel. Fungují na známém principu chladničky, kdy odebírají teplo chladnějšímu tělesu a vracejí je zpět v topném systému.

Zdánlivě složitý okruh se skládá ze tří zařízení: výparníku, výměníku tepla a kompresoru. Existuje mnoho variant tepelných čerpadel, ale nejoblíbenější jsou vzduch-vzduch:

• Vzduch-vzduch
• Vzduch-voda
• Voda-voda
• Podzemní voda

Vzduch-vzduch

Nejlevnějším provedením je vzduch-vzduch. Je v podstatě podobný klasickému split systému, ale elektřina se používá pouze k čerpání tepla z ulice do domu, nikoli k ohřevu vzduchových mas. To přispívá k úspoře nákladů a zároveň krásně vytápí dům po celý rok.

Účinnost systému je velmi vysoká. Na 1 kW elektřiny můžete získat až 6-7 kW tepla. Moderní střídače fungují bezvadně i při teplotách -25 stupňů a nižších.

Vzduch-voda

"Systém vzduch-voda je jedním z nejběžnějších typů tepelných čerpadel, který využívá jako výměník tepla velkou otevřenou cívku. Kromě toho ji lze rozfoukat ventilátorem, čímž se voda uvnitř ochladí.

Tyto jednotky jsou cenově dostupnější a snadno se instalují. Mohou však pracovat s vysokou účinností pouze při teplotách mezi +7 a +15 stupni Celsia. Při poklesu teploty do záporných hodnot se účinnost snižuje.

Podzemní voda

Nejuniverzálnějším způsobem použití tepelného čerpadla je systém země-voda. Nezáleží na klimatickém pásmu, protože půda je ve všech oblastech celoročně zmrzlá.

V tomto systému jsou trubky uloženy hluboko v zemi, kde se po celý rok udržuje teplota 7-10 stupňů. Kolektory lze umístit vertikálně nebo horizontálně. V prvním případě je třeba provést několik velmi hlubokých vrtů, ve druhém případě je třeba položit cívku v určité hloubce.

Nevýhoda je zřejmá: složité instalační práce, které si vyžádají vysoké finanční investice. Před tímto krokem je dobré spočítat ekonomické přínosy. V oblastech s krátkou a teplou zimou se vyplatí zvážit jiné alternativní možnosti vytápění rodinných domů. Dalším omezením je potřeba velké volné plochy - až několik desítek metrů čtverečních.

Voda-voda

Realizace tepelného čerpadla voda-voda je prakticky stejná jako dříve, ale kolektorové trubky jsou uloženy v podzemní vodě, která během roku nezamrzá, nebo v blízké vodní nádrži. Je levnější díky následujícím výhodám:

• Maximální hloubka vrtu je 15 metrů.
• Vystačíte si s 1-2 ponornými čerpadly.

Kotle na biomasu

Pokud nemáte chuť a možnost zařizovat složitý systém složený z trubek v zemi a solárních modulů na střeše, můžete klasický kotel nahradit modelem na biopalivo. Vyžadují:

1. Bioplyn
2. Slaměné pelety
3. Rašelinové pelety
4. Chipsy atd.

Doporučuje se, aby tyto jednotky byly instalovány ve spojení s alternativními zdroji, o nichž byla řeč dříve. V situacích, kdy jeden z ohřívačů nefunguje, je možné použít druhý.

Hlavní výhody

Pokud se rozhodnete instalovat a následně využívat alternativní zdroje tepelné energie, je otázkou, jak rychle se vám vyplatí. Uvažované systémy mají nepochybně své výhody, mezi které patří:

• Náklady na získanou energii jsou nižší než při použití tradičních zdrojů.
• Vysoká účinnost

Je však třeba pamatovat na vysoké počáteční náklady na materiál, které mohou dosáhnout až desítek tisíc dolarů. Instalaci takových zařízení nelze označit za jednoduchou, proto se práce svěřuje pouze profesionálnímu týmu, který je schopen poskytnout záruku na výsledek.

Shrnuto a podtrženo

Alternativní vytápění soukromých domů je stále populárnější a vzhledem k rostoucím nákladům na tradiční zdroje tepla se stává výhodnějším. Než se však pustíte do modernizace stávajícího topného systému, musíte si vše propočítat a zvážit všechny nabízené možnosti.

Ani tradiční kotel by neměl být zavržen. Mělo by být zachováno a v určitých situacích, kdy alternativní vytápění neplní svou funkci, je stále možné dům vytopit a nezmrznout.

Nekonvenční zdroje energie: jak se k nim dostat

Nekonvenční zdroje energie jsou především větrná energie, sluneční záření, přílivová energie a geotermální voda. Kromě toho však existují i další způsoby, jak využívat biomasu a jiné metody.

Konkrétně:

1. Výroba elektřiny z biomasy. Tato technologie zahrnuje výrobu bioplynu z odpadu, který se skládá z metanu a oxidu uhličitého. Některá experimentální zařízení (humireaktor od Michaela) zpracovávají hnůj, slámu, což umožňuje získat 10-12 m3 metanu z 1 tuny materiálu.
2. Získávání elektřiny tepelnou metodou. Přeměna tepelné energie na elektřinu zahříváním některých propojených polovodičů složených z termočlánků a ochlazováním jiných. V důsledku rozdílu teplot vzniká elektrický proud.
3. Vodíkový článek. Jedná se o zařízení, které z obyčejné vody elektrolýzou vyrábí dostatečně velké množství směsi vodíku a kyslíku. Náklady na výrobu vodíku jsou minimální. Tento typ výroby elektřiny je však zatím pouze v experimentální fázi.

Dalším typem výroby energie je speciální zařízení zvané Stirlingův motor. Ve speciálním válci s pístem je plyn nebo kapalina. Při vnějším ohřevu kapaliny nebo plynu se zvětší objem, píst se pohybuje a generátor pracuje. Poté se plyn nebo kapalina procházející systémem potrubí ochladí a posune píst zpět. Toto je poněkud strohý popis, ale poskytuje představu o tom, jak tento motor funguje.

Slunce a vítr jako alternativní zdroje energie

Alternativa získávání tepla i elektřiny je pro mnoho lidí relevantní Malá solární energie je využití solárních panelů na bázi křemíku, množství získané energie závisí na počtu baterií, zeměpisné šířce domu nebo jiných prostor.

Zajímavou technologií pro výrobu energie je použití generátorů; stačí připojit regulátor nabíjení ke generátoru a celý obvod připojit k bateriím, aby bylo možné vyrábět dostatečné množství energie.

Aktuální je použití speciálních termoelektrických měničů tepelné energie na elektrickou, zjednodušeně řečeno použití polovodičového termočlánku. Jedna část dvojice se zahřívá, druhá ochlazuje, čímž vzniká volná elektřina, kterou lze využít v domácnosti. Děti je možné využít i k výrobě elektřiny, stačí na hřišti připojit houpačku s dynamem a vyrábět malé procento elektřiny, kterou lze využít k osvětlení hřiště.

Tepelná čerpadla pro vytápění domácností

Tepelná čerpadla využívají všechny dostupné alternativní zdroje energie. Čerpají teplo z vody, vzduchu a země. Malé množství tohoto tepla je k dispozici i v zimě, takže tepelné čerpadlo je shromažďuje a přesměrovává k vytápění domu.

Tepelná čerpadla využívají také alternativní zdroje energie - teplo země, vody a vzduchu.

Princip fungování

Čím jsou tepelná čerpadla tak atraktivní? Při vynaložení 1 kW energie na jeho čerpání získáte v nejhorším případě 1,5 kW tepla a nejúspěšnější implementace mohou dát až 4-6 kW. A to v žádném případě neodporuje zákonu zachování energie, protože energie se nevynakládá na výrobu tepla, ale na jeho čerpání. Neexistuje tedy žádný rozpor.

Schéma tepelného čerpadla pro využití alternativních zdrojů energie

Tepelná čerpadla mají tři pracovní okruhy: dva vnější a jeden vnitřní, dále výparník, kompresor a kondenzátor. Tento systém funguje následovně:

• V prvním okruhu cirkuluje chladicí kapalina, která odebírá teplo z nízkopotenciálních zdrojů. Může být spuštěn do vody, zakopán v zemi nebo může čerpat teplo ze vzduchu. Nejvyšší teplota dosažená v tomto okruhu je přibližně 6 °C.
• Ve vnitřním okruhu cirkuluje chladicí kapalina s velmi nízkým bodem varu (obvykle 0 °C). Po zahřátí se chladivo odpařuje, páry vstupují do kompresoru, kde se stlačí na vysoký tlak. Při kompresi se uvolňuje teplo a páry chladiva se zahřívají na průměrnou teplotu +35 °C až +65 °C.
• V kondenzátoru se teplo předává teplonosnému médiu z třetího - topného - okruhu. Chladicí páry se zkondenzují a poté se dále uvolňují do výparníku. A pak se cyklus opakuje.

Topný okruh je nejvhodnější provést jako podlahové vytápění. Teploty jsou pro to vhodné. Radiátorový systém by vyžadoval příliš mnoho sekcí, což je nevzhledné a nerentabilní.

Alternativní zdroje tepelné energie: Kde a jak získat teplo

Největší výzvou je však návrh prvního vnějšího obvodu, který sbírá teplo. Protože zdroje mají nízký potenciál (je v nich málo tepla), je k jeho získání zapotřebí velkých ploch. Existují čtyři typy obvodů:

• Prstence trubek položené ve vodě s teplonosným médiem. Nádrž může být jakákoli - řeka, rybník, jezero. Hlavní podmínkou je, aby nepromrzla ani při největších mrazech. Čerpadla, která odčerpávají teplo z řeky, pracují efektivněji, ve stojaté vodě se teplo přenáší mnohem méně. Takový zdroj tepla je nejjednodušší realizovat - hodit do trubek, přivázat závaží. Pouze pravděpodobnost náhodného poškození je vysoká.

• Tepelná pole s trubkami uloženými pod hloubkou pronikání mrazu. Nevýhodou je v tomto případě velký objem výkopových prací. Je nutné odstranit zeminu na velké ploše a navíc v solidní hloubce.

• Využití geotermálních teplot. Vyvrtá se několik vrtů do velké hloubky a do nich se spustí okruhy s topným médiem. Co je na této možnosti dobré - vyžaduje málo místa, ale ne všude je možné vrtat do velkých hloubek a služby vrtáků stojí poměrně hodně. Je však možné vyrobit vrtnou soupravu samostatně, ale práce není snadná.

• Odběr tepla ze vzduchu. Takto fungují klimatizace s funkcí vytápění - odebírají teplo z venkovního vzduchu. Tyto jednotky fungují i při teplotách pod bodem mrazu, ale ne při velmi "hlubokých" teplotách pod bodem mrazu - do -15 °C. Pro intenzivnější práci je možné využít teplo z větracích šachet. Nalijte tam trochu chladicí kapaliny a čerpejte teplo odtud.

Hlavní nevýhodou tepelných čerpadel je vysoká cena samotného čerpadla a nákladná je i instalace sběrných polí. Můžete na tom ušetřit, pokud si čerpadlo vyrobíte sami a obvody položíte vlastníma rukama, ale i tak bude částka značná. Výhodou je, že vytápění bude levné a systém bude mít dlouhou životnost.

Klimatizace

Klimatizace je cenově nejdostupnější a nejjednodušší alternativní zdroj vytápění vašeho domova. Můžete instalovat jeden výkonný pro celé patro nebo jeden v každé místnosti.

Nejvhodnější doba pro použití klimatizace je pozdní jaro nebo začátek podzimu, kdy venku ještě není příliš chladno a plynový kotel může zůstat zapnutý. Tím se sníží spotřeba plynu prostřednictvím elektřiny a nepřekročí se měsíční norma spotřeby plynu.

Důležité body:

• Kotel a klimatizace musí být propojeny, aby fungovaly jako pár. To znamená, že kotel musí vidět, že je klimatizace v provozu, a nesmí se spustit, když je v místnosti teplo. Zde se neobejdete bez nástěnného termostatu.
• Vytápění elektřinou není levnější než vytápění plynem. Proto není dobré přecházet zcela na vytápění klimatizací.
• Ne všechny klimatizace lze používat při nulových a mrazivých teplotách.

Osobní zkušenost

K vytápění domu používám čtyři zdroje tepla: plynový kotel (hlavní), krb s cirkulací vody, šest plochých solárních kolektorů a invertorovou klimatizaci.

Proč je to nutné

1. Mít druhý (záložní) zdroj tepla pro případ, že plynový kotel selže nebo jeho výkon přestane stačit (silné mrazy).
2. Úspora nákladů na vytápění. Na úkor různých zdrojů tepla je možné řídit měsíční a roční spotřebu plynu tak, aby nedošlo k přechodu na dražší tarif.

Některé statistiky

Průměrná spotřeba plynu v lednu 2016 činila 12 metrů krychlových denně. S vytápěnou plochou 200 m2 a dalším suterénem.

	Říjen	Listopad	Leden
Spotřeba za měsíc	63,51	140	376
Minimum	0,5	0,448	7,1
Maximum	5,53	10,99	21,99
Průměr za den	2,76	4,67	12,13

Rozdíly ve spotřebě v jednotlivých dnech v průběhu měsíce jsou způsobeny rozdílem venkovních teplot a slunečního svitu: za slunečných dnů jsou kolektory v provozu a spotřeba plynu je nižší.

Závěr

Vytápění bez plynu je možné. Některé zdroje tepla slouží jako plnohodnotná náhrada plynového kotle, jiné lze použít pouze jako doplněk. Pro větší pohodlí je všechny spojíme do jedné tabulky:

Alternativa k plynu	Doplněk
Zemní tepelné čerpadlo Kotel na tuhá paliva Kotel na pelety	Krb s vodním okruhem Vzduchový krb Krb na pelety Solární kolektory Invertorové klimatizace Vzduchové tepelné čerpadlo Elektrické kotle

Existují i další alternativní způsoby vytápění budov, které nejsou v seznamu uvedeny - sporáky, dmychadla, elektrické kotle a další topná zařízení.

A samozřejmě je důležité si uvědomit, že instalace jiných zdrojů tepla není jediným způsobem, jak ušetřit plyn a snížit závislost na něm. Musíte pracovat na zlepšení celkové energetické účinnosti budovy: identifikovat a odstranit všechny úniky tepla, efektivněji využívat teplo a minimalizovat tepelné ztráty budovy.