Альтернативные источники энергии: виды, значение, преимущества и недостатки

Содержание
  1. Жизнь в частном доме
  2. Как заменить систему отопления
  3. Что такое альтернативная энергия
  4. Ресурсы возобновляемой энергии
  5. Причины внедрения альтернативного отопления
  6. Особенности использования альтернативных систем обогрева дома
  7. Виды, преимущества и недостатки разных альтернативных источников энергии
  8. Солнечная энергия
  9. Солнечные батареи
  10. Солнечные коллекторы
  11. Геотермальная энергетика
  12. Ветровая энергетика
  13. Волновая энергетика
  14. Градиент-температурная энергетика
  15. Биомассовая энергетика
  16. Энергия молнии
  17. Тепловые насосы
  18. Использование альтернативных источников энергии в Мире
  19. Варианты альтернативной тепловой системы для дома
  20. Котел на биотопливе
  21. Применение тепловых насосов
  22. Применение тепловых насосов (ТН) для обогрева помещений
  23. Как работает тепловой насос?
  24. Использование солнечных коллекторов
  25. Инфракрасное отопление
  26. Альтернатива классической отопительной системе – водородные котлы
  27. Система «теплый пол»
  28. Потолочные обогреватели
  29. Твердое топливо
  30. Печи
  31. Твердотопливные котлы
  32. Каминные топки
  33. Минусы альтернативных источников энергии: факты, о которых молчат
  34. 80% энергии в мире обеспечивается углеводородами
  35. Аккумуляторов надолго не хватит
  36. Первым делом самолеты
  37. Сравнение эффективности нефтяных скважин и ветряных турбин
  38. А вы о птицах подумали?
  39. Главный минус — затраты на внедрение альтернативных источников энергии
  40. Доступно ли внедрение возобновляемой энергии на самом деле? Просто факты

Жизнь в частном доме

Она намного разнообразней и красочней чем в городской квартире. Большинство людей, понимая все преимущества собственного строения, всеми силами стремятся сменить душные комнаты на свободу частного участка.

И пусть это даже будет лишь летний сезон на даче, а не постоянное место жительства, хозяева стараются вложить в дом все самое лучшее. Подвод коммуникаций, централизованного газоснабжения не всегда доступно самостоятельным постройкам.

Как заменить систему отопления

Полноценно заменить привычную систему отопления альтернативной вполне реально. И тому уйма примеров по всему миру.

К сожалению, у нас, пока, такая тенденция только зарождается. Но, учитывая неуклонный рост, цены на обычное топливо, распространение альтернативных источников тепла будет набирать обороты.

Первое к чему нужно быть готовым, это весомые вложения на первоначальном этапе. Нужно выполнить немало расчетов, для достаточного обеспечения всего дома энергией, и составить схему расположения узлов.

После закупить необходимое оборудование. Для того, что бы расходы получились более демократичными последний пункт лучше выполнить своими руками.

Что такое альтернативная энергия

Стандартная выработка тепловой и электрической энергии происходит за счет сжигания ископаемых — газа, угля и нефтепродуктов. Альтернативная энергетика предлагает использовать природные ресурсы без дополнительных затрат на их поиски и добывание. Источниками такой энергии могут быть: ветер, солнце, вода и даже земля. Отдельным пунктом выступают разработки по созданию биологического топлива, созданного на основе лузги семян, соломы и биологических отходов жизнедеятельности человека и животных. Эти ресурсы дает нам сама природа, их не нужно покупать, следует просто правильно преобразовать их энергию.

Технологии довольно сложные и дорогостоящие, но они быстро окупаются на фоне затрат на стандартные виды топлива. Также наука не стоит на месте, постоянно пытаются усовершенствовать процессы, для увеличения мощности и снижения стоимости оборудования, которое применяется в альтернативной энергетике.

Ресурсы возобновляемой энергии

 

  • Солнечный свет
  • Водные потоки
  • Ветер
  • Приливы
  • Биотопливо (топливо из растительного или животного сырья)
  • Геотермальная теплота (недра Земли)

Причины внедрения альтернативного отопления

Основная причина, почему владельцы недвижимости внедряют альтернативные системы отопления частного дома – это постоянный рост цен на многие виды энергоносителей, в том числе электроэнергию, природный газ, уголь и т.д.
Несмотря на то, что сейчас теплоснабжение частного дома, работающего за счет магистрального газа, обходится дешевле всего, данный источник тепловой энергии из года в год дорожает. Поскольку запасы его ограничены, такая тенденция будет сохраняться и в будущем. Альтернативное отопление частного дома не только экономически выгодно, оно прогрессивно, поскольку в результате не сжигается ископаемое топливо и древесина.

Особенности использования альтернативных систем обогрева дома

Альтернативное отопление частного дома своими руками достаточно часто выполняется с применением инфракрасных отопителей. Их конструкций в торговых сетях предлагается всё больше. Изделия весьма просты и удобны в эксплуатации, предлагаются по вполне приемлемым ценам.

Основа подобных отопительных устройств – инфракрасная плёнка. Наиболее часто встречающиеся варианты: тёплые полы и тёплые плинтусы.

Альтернативные источники отопления можно использовать и подключать в качестве:

  • дополнения к центральному источнику тепла (например, газовому котлу);
  • основной источник обогрева всего дома.

Владельцы личных домовладений уделяют много внимания, рассматривая альтернативные источники отопления частного дома. Причём ими данная категория устройств трактуется более широко.

Сюда включают традиционные котлы, функционирующие на биологическом топливе, инфракрасное отопление, ветрогенераторы, солнечные батареи, коллекторы и насосы тепловые.

Рассмотрим альтернативные способы отопления более подробно.

Виды, преимущества и недостатки разных альтернативных источников энергии

У каждого типа нетрадиционной энергетики есть свои плюсы и минусы, а также особенности организации процесса для получения электричества.

Солнечная энергия

Преобразование энергии солнца происходит с помощью особых технологий. Сложность обработки солнечной энергии выступает в качестве недостатка этого источника:

  • излучение имеет низкую плотность и непостоянно, поэтому существующие технологии имеют ряд ограничений;
  • в некоторых странах из-за низкого уровня солнечного излучения реализовать методику нецелесообразно.

Среди преимуществ можно выделить абсолютную экологическую безопасность солнечной энергии и отсутствие вмешательства в геологию Земли.

На солнечной энергии работают космические станции и спутники. Широкое распространение получили солнечные панели в некоторых странах – ими оснащают крыши домов.

Солнечные батареи

С помощью солнечных батарей вырабатывают электрическую энергию. Они собираются из специальных фотоэлементов, которые, в свою очередь, являются преобразователями и при попадании солнечных лучей вырабатывают электрический ток. Кремниевые фотопреобразователи — это только часть системы, далее нужен аккумулятор, который будет сохранять излишки энергии для потребления в ночное время или в момент пиковых нагрузок. А также целая система, для подачи энергии к потребителям. Мощность будет зависеть от вида фотоэлементов, их количества, а также от аккумуляторов.

Солнечные коллекторы

Самым простейшим солнечным коллектором является бочка с водой для летнего душа на даче. Современные гелиосистемы усовершенствованы, но принцип остается тот же, вода получает тепловую энергию от солнца, а дальше вы можете по специальной системе подавать воду в отопительные приборы либо использовать как горячее водоснабжение.

Для полноценного использования солнечных коллекторов в отоплении, нужна будет установка альтернативного источника тепла, например, котельной установки. Это требуется в период сильных холодов, когда солнечной энергии не будет хватать, так как отопление от нее будет низкотемпературным.

Геотермальная энергетика

Геотермальный метод получения энергии построен на принципе преобразования тепла мантии и ядра Земли (чаще всего источником служат пароводяные резервы). Преобразование природного пара – процесс трудоемкий, так как требуется строительство труб и турбин, проводящих его с глубины от 2-3 км. Однако стоимость электроэнергии на выходе получается не слишком высокой.

Недостаток метода – вероятность оседания грунта и повышения сейсмической активности, поэтому в опасных районах этот источник альтернативной энергии неприменим.

Ветровая энергетика

Для реализации метода требуется ветряная электростанция. Одно из преимуществ такого источника энергии – это дешевое оснащение. Но недостаток – сильная зависимость от погодных условий, требуется постоянный контроль состояния. А еще ветровые электростанции могут создавать помехи для радиоволн.

Важно! Обширное использование ветряных электростанций может стать причиной недостаточной вентиляции промышленных районов, что приведет к ухудшению экологической обстановки.

Также для ветряных станций требуются большие площади, поэтому реализация в густонаселенных регионах затруднена. Однако ветряные источники энергии используются в некоторых странах Европы и Америки для снабжения небольших поселений.

Волновая энергетика

В этом способе для получения электричества используется энергия волн. В отличие от альтернативных источников, описанных выше, волновая энергия отличается большей ударной мощностью. Это самый многообещающий способ получения энергии в перспективе освоения океанов.

Важно! Все виды естественной энергии – ветер, солнце, волны – относятся к возобновляемым источникам.

Самый яркий пример традиционного использования волновой энергии – гидроэлектростанции, но он не единственный. Целесообразно строительство волновых станций в районах с мощными приливами (колебание больше 4 м).

Среди недостатков можно выделить небольшую мощность, строительство только возле побережья, а также цикличность работы – всего 2 раза в сутки. Экологическая безопасность такого способа получения энергии под вопросом, ведь станции нарушают баланс соленой и пресной воды, что несет угрозу морской жизни.

Новейшая технология получения энергии волновым путем – аэро ГЭС. Они работают по принципу конденсации влаги из атмосферы, однако до внедрения этой технологии в жизнь еще далеко.

Градиент-температурная энергетика

В основе этого метода лежит баланс температур. Для строительства станций требуется морское побережье. Поглощая до 70% солнечной энергии, мировой океан становится отличным источником температурных ресурсов. Однако нагрев и выделение углекислой кислоты при обработке морской воды нарушают экологическую обстановку. Среди преимуществ можно выделить только то, что ресурс крайне обширен.

Биомассовая энергетика

Под этим понятием скрывается процесс гниения биологических отходов и ресурсов – в результате выделяется биологический газ с большим содержанием метана. Его можно использовать для обогрева помещений и выработки электричества.

Больше всего такой источник энергии используется в сельскохозяйственных предприятиях. Это безотходное производство, так как гниющие продукты потом используются для удобрения. Кроме растений и навоза, можно использовать быстрорастущие водоросли.

Главный недостаток теплового источника – КПД не превышает 6% и для обеспечения нужд мегаполиса энергией такой метод не подойдет.

Энергия молнии

Один из самых новых альтернативных методов получения электричества – сбор энергии молний, попадающих в землю. Пока что проект находится на стадии разработки – установки для улавливания молнии еще не готовы.

Это дорогостоящий, но окупающийся метод, ведь 1 молния способна обеспечить целый район крупного города энергией на некоторое время. Но уже сейчас можно выделить главный недостаток – зависимость от частоты гроз.

Тепловые насосы

Примитивным воздушным тепловым насосом является стандартный кондиционер, серьезные установки работают в более больших диапазонах температур и с большей мощностью.

Принцип работы теплового насоса заключается в получении тепла от низкопотенциального источника энергии и передачи этого тепла хладагенту, который нагревается от низких температур. После хладагент закипает в испарителе и переходит в газообразное состояние, после чего поступает в компрессор, где увеличивается давление. Далее он следует в конденсатор, где отдает свое тепло в систему отопления (где теплоносителем могут выступать вода, воздух, масло и т. д.) или в систему горячего водоснабжения. Далее весь процесс повторяется.

Тепловой насос может использовать низкопотенциальную энергию:
• Воды — подземные реки и наземные водоемы.
• Земли — на глубине ниже уровня промерзания температура всегда постоянная и ее достаточно для работы системы.
• Воздуха — но пока, что в установках есть ограничение до -25 градусов, после тепловой насос становится малоэффективен и требует дополнительный источник энергии.

Таким образом, мы получаем бесплатный источник энергии, а платим лишь за оборудование, которое окупается за счет отказа от покупки топлива.

Использование альтернативных источников энергии в Мире

Мы все знаем, что мир борется за улучшение экологии на нашей планете, а также за отказ от использования ископаемых. Серьезный поход проявляют европейские страны, где переход на альтернативные источники энергии поощряется государством.

В Европе используют альтернативную энергию как для личных нужд человека, проживающего в частном доме, так и для промышленной выработки электричества и тепла. В этих странах считается нормой освещать улицы в ночное время с помощью накопленной солнечной энергии. Масштабно производить электрическую энергию, используя ветрогенераторы, а обогревать свои дома и квартиры за счет энергии воздуха или земли.

Варианты альтернативной тепловой системы для дома

Рассматривая, как обогреть дом без газа, хозяину следует обратить внимание на следующие нюансы:

  • финансовые возможности – некоторые виды оборудования стоят очень дорого;
  • доступность иных видов топлива – это твердые виды, баллонный газ, отработанное масло;
  • степень утепления дома – ни одна система отопления не сработает с должной функциональностью, если строение плохо утеплено.

Также следует обратить внимание на региональные климатические условия и количество солнечных дней. Эти параметры влияют на показатели нагрева теплоносителя, в регионах с мягкими зимами обустроить альтернативное солнечное отопление можно как основное, а в регионах с суровыми климатическими условиями – только в качестве вспомогательного.

А теперь подробнее о возможных вариантах формирования теплосистемы без применения газа.

Котел на биотопливе

Чтобы отказаться от газа и заменить его другим энергоносителем, достаточно сменить котел. Самые популярные варианты: электрический и твердотопливный. Но подогрев энергоносителя с помощью электричества не всегда бывает экономически выгодным.

Интересным вариантом может стать использование котлов на биотопливе. Для их работы используются специальные брикеты и пеллеты, но подойдут и такие материалы, как:

  • древесные гранулы и щепа;
  • гранулированный торф;
  • гранулы из соломы и т. п.

Использование брикетов позволяет сделать подачу топлива в котел автоматической, уже не нужно будет заботиться об этом. Однако следует отметить, что стоимость такого котла может в десять раз превышать цены на газовые аналоги, брикеты также стоят достаточно дорого.

Обратите внимание, что правильно устроенный камин — неплохая альтернатива современным способам отопления. Он вполне способен эффективно обогреть небольшой коттедж.

Применение тепловых насосов

Геотермальные тепловые насосы нагревают дом, используя энергию земли или воды. В летнее время такая система работает как кондиционер, т.е. помогает охлаждать здание, возвращая избыточное тепло земле. Это экологически чистый вид отопления, при котором используются возобновляемые ресурсы.

Если сравнивать расходы на обогрев тепловыми насосами с газовыми котлами, то можно отметить заметную экономию: около 15%. Однако альтернативные системы отопления этого типа встречаются редко, поскольку затраты на их создание остаются очень высокими.

Обратите внимание, что для работы теплового насоса нужно постоянное поступление электроэнергии. Поэтому не стоит монтировать такую систему в местности, где электричество часто отключают. Решить эту проблему можно с помощью собственного генератора, но в результате заметно увеличатся расходы на монтаж и обслуживание.

Применение тепловых насосов (ТН) для обогрева помещений


Такие альтернативные источники отопления дома, как тепловые насосы, сегодня наиболее часто используются в качестве источника отопления помещений, являющегося альтернативным.

Причина этого заключается в том, что указанная технология наиболее отработана.

Принцип работы изделия, в двух словах, характеризуется, как «холодильник наоборот». Это устройство вбирает тепло из окружающей среды (воздух, грунт или вода) и перенаправляет его на альтернативное отопление помещений. В основу работы ТН положен физический принцип Карно.

Как работает тепловой насос?


Заправленный в замкнутый контур устройства хладагент подаётся на испаритель, где расширяется с одновременным понижением давления и возрастанием объём. Параллельно хладагент частично испаряется, в связи, с чем падает температура последнего.

Охлаждённый, он начинает интенсивно аккумулировать энергию, отбирая её у стенок испарителя, соединённого с теплообменником. В последнем интенсивно перемещается теплоноситель, неформально именуемый «рассолом». В ходе указанных манипуляций в систему поступает тепловая энергия, аккумулированная в недрах земли.

Производители и торговые сети предлагают альтернативные источники отопления частного дома в виде ТН четырёх основных групп, различающихся видами тепловой энергии, которую они привлекают для отопления помещения:

  1. Насосы геотермальные (как горизонтальные, так и вертикальные) осуществляют обогрев за счёт использования тепла подземных вод. Так называемая схема «вода-вода»;
  2. Тепловые насосы, работающие за счёт тепловой энергии, получаемой из открытых водоёмов природного происхождения (море, озеро, река и т.п.). Реализована схема «вода-вода»;
  3. Аккумулирование для отопления тепла, содержащегося в воздухе, осуществляется по схеме «воздух-вода»;
  4. Если насос извлекает энергию грунта, то работа идёт по схеме «грунт-вода».

Использование солнечных коллекторов

Солнечные коллекторы — это пластины, которые обычно устанавливают на крыше дома. Они аккумулируют тепло солнечных лучей и и с помощью теплоносителя передают собранную энергию в котельную. Тепло поступает в теплообменник, который вмонтирован в бак-аккумулятор. После этого вода нагревается и может быть использована для отопления, бытовых нужд, бассейна и т. п.

Солнечные коллекторы могут эффективно работать при низких температурах и пасмурной погоде

Благодаря новым технологиям солнечные коллекторы способны получать тепло даже в пасмурную погоду или когда температура воздуха ниже нуля. Однако максимальный эффект от их использования можно получить в южных районах, где количество солнечной радиации достаточно высокое. В более холодной местности гелиоколлекторы лучше справятся с ролью дополнительного, а не основного отопления.

Инфракрасное отопление

Инфракрасное отопление получает все более широкое распространение. Такие альтернативные источники отопления дома стоят относительно недорого и очень просты в монтаже. Компактные инфракрасные обогреватели эффективно обогревают комнаты, кроме того, могут украсить интерьер.

Не менее популярна инфракрасная пленка, которая используется при монтаже системы «теплый пол». Ее укладывают под слоем декоративного напольного покрытия, что заметно облегчает монтаж. Не нужно сложного ремонта, достаточно снять напольное покрытие, уложить пленку и настелить новое покрытие.

Теплый плинтус позволяет обогреть комнату эффективно и равномерно

Также, интересным решением для дома может стать система, получившая название «теплый плинтус». Эта система монтируется вдоль стен, которые нагреваются первыми и излучают тепло внутрь помещения, препятствуя его проникновению наружу. В результате температура воздуха в помещении становится очень равномерной.

Эти альтернативные источники отопления загородного дома также не требуют слишком высоких затрат для приобретения. А их монтаж отличается простотой. Например, электрическая система теплого плинтуса может быть установлена буквально за пару дней. При этом не понадобится монтировать дополнительные коммуникации, а это означает, что интерьер дома не пострадает. При использовании такого отопления влажность воздуха в комнатах остается оптимальной.

Альтернатива классической отопительной системе – водородные котлы

Такие устройства для индивидуального обогрева, как водородные котлы на рынке появились совсем недавно. Принцип действия данных приборов основан на том, что в особом котле образуется тепловая энергия в результате реакции водорода и кислорода, то есть, в результате сгорания самого легкого газа. Образуется вода и большое количество теплоты, которой вполне хватает для обогрева жилых помещений.

Система «теплый пол»

Для отопления загородного дома отлично подойдет известная схема отопления – «теплый пол». Во время монтажа не потребуется проведение дополнительных перепланировок. Можно экономить значительные суммы денег на отоплении. Система укладывается под напольное покрытие. При наличии необходимых знаний и навыков монтаж теплого пола можно выполнить своими руками.

Процесс монтажа теплого пола.

Потолочные обогреватели

Еще один альтернативного отопления загородного дома – это установка потолочных специальных пленочных нагревателей. Например, фольга, которая монтируется просто на потолке. Под действием электрического тока происходит равномерное распределение тепла по помещению.

Твердое топливо

Не так давно у твердого топлива не было конкурентов. Вначале дрова, а затем и уголь, были основными видами. Конечно, сжигали еще торф, солому и даже кизяки, но, как и сейчас, это было «местное» топливо, не получившее широкого распространения.

Первобытный очаг в пещере очень напоминает классический камин 

С началом «газовой эры» отопления, дрова и уголь отошли на второй план, но по-прежнему остаются востребованными. Более того, перспективы у них «радужные», так как разведанных запасов угля гораздо больше, чем газа, а дрова и «древесное» топливо относятся к восполняемым источникам энергии. Современное отличие лишь в том, что раньше для отопления дома использовали исключительно печи или камины, а сейчас основным источником получения тепла считается котел. Хотя и бывают исключения.

Печи

Они встречаются и сейчас, особенно если речь идет о небольшом загородном доме или даче. Основное достоинство – абсолютная энергонезависимость. Поэтому их используют, когда необходимо обеспечить отопление частного дома без газа и электричества.

По назначению печи бывают отопительные и отопительно-варочные. К первому варианту относятся русская печь и шведка, ко второму – голландка и классический камин.

Отопительно-варочная печь 

Их эффективность во многом зависит от конструкции системы дымоотвода, которых насчитывается три типа:

  • Прямоточные. Дымоход имеет минимальное количество колен по направлению от топки к трубе. В эту категорию входят классические камины с открытой топкой и русские печи. Излучателем тепла выступает корпус и часть дымохода, что проходит в помещении или внутри стены. К слову, благодаря особому устройству и массивности, русская печь считается одной из наиболее эффективных. А у традиционного камина самый низкий КПД. И он в современных реалиях скорее декор или средство релакса при созерцании открытого пламени, чем полноценный обогреватель.

  • Канальные. Продукты горения отводятся с помощью системы каналов, проходящих внутри корпуса печи, который не только излучает, но и аккумулирует тепло. К этому типу относится «голландка». Она, как и русская печь, долго прогревается, но также долго и остывает.

  • Колпаковые. Горячие газы вначале поднимаются в «колпак», где они отдают часть тепла, остывают, опускаются вдоль стенок колпака и через «подвертку» вытягиваются в дымоход.

Кроме энергонезависмости, достоинство классических печей в их «всеядности» по отношению к твердому топливу. Дрова, уголь, торф, брикеты – все, что можно сложить в топке руками и поджечь. Причем неприхотливость распространяется на зольность угля и влажность дров.

Русская печь до сих пор актуальна, и может обогревать несколько комнат в двух уровнях
Источник yandex.uz

Недостатки не менее значимы, чем достоинства:

  • радиационный вид передачи тепловой энергии – одной печью отапливается дом, где вся жилая площадь заключается в одной или двух смежных комнатах;

  • трудоемкое обслуживание – частая закладка топлива и чистка;

  • низкая эффективность (КПД в среднем около 20%) – топливо полностью не прогорает и большая часть тепла «вылетает в трубу» вместе с дымом;

  • сложная конструкция «ручного» изготовления, которую может выполнить только опытный мастер.

Этих недостатков нет у современных твердотопливных котлов и заводских каминных топок.

Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте о «волшебных» дровяных котлах – что такое на самом деле котлы длительного горения, насколько они эффективны и можно ли с их помощью получить реальную экономию.

Твердотопливные котлы

Еще один не самый худший вариант чем отапливать дом. Современные твердотопливные котлы имеют КПД 80-95%. То есть, лучшие образцы по эффективности работы находятся на уровне газовых котлов, и только три экономических фактора «отбрасывают» их на второе место:

  • выше стоимость теплоносителя в пересчете на киловатт тепловой энергии;

  • более высокая цена оборудования;

  • «присутствуют» затраты на обслуживание (расходы на транспорт, хранение топлива и утилизацию твердых остатков).

Если говорить о стоимости, то в Московской области топить дровами приблизительно в полтора раза дороже чем газом – около 90 коп. за киловатт против 53 коп. (по тарифам за природный газ на второе полугодие 2017 г. при условии наличия приборов учета).

Пиролизные котлы имеют самый высокую эффективность – дрова в них сгорают практически полностью, с минимальным «твердым» остатком
Источник pogreb-podval.ru

Использование топливных пеллет увеличивают стоимость киловатта до 1.3-1.4 руб. и почти сравнивается в цене при использовании каменного угля, но все-таки дешевле на 15-20%, чем топить антрацитом. Но тут есть нюансы.

Если стоит задача как отопить дом дешево без газа, то дровяные котлы длительного горения или пиролизные (газогенераторные) модели лучше всего отвечают этому условию. Единственный недостаток – закладка дров проходит вручную и автоматизировать этот процесс невозможно. Хотя это надо делать нечасто – 1-2 раза в сутки. Также учитывайте, что надо внимательно проверять информацию о так называемых «волшебных» дровяных котлах длительного горения.

Котлы на пеллетах или угле есть с автоматической загрузкой топлива из бункера. И хотя бункер также надо загружать вручную, он намного больше, чем объем топки. Обычная модель котла со стандартным бункером емкостью 1 м3 может непрерывно работать от трех суток до недели, а с увеличенным бункером – до 12 дней (с учетом качественного утепления дома и низких теплопотерь). И когда нет возможности часто загружать топливо, то именно такие котлы наиболее оптимальный вариант (если не учитывать более высоких цен на оборудование).

Твердотопливные котлы длительного горения с бункером большой емкости не требуют от хозяев ежедневного обслуживания

Примечание. Есть даже автоматические модульные угольные котлы с объемом бункера до 14 м3, собственной дробилкой, шнековой подачей топлива в топку и автоматическим удалением сажи в свой бункер – практически миникотельная для частного дома. Причем это отечественная разработка и стоимость оборудования также «отечественная».

Каминные топки

Современные каминные топки, печи-камины и печи по принципу действия не отличаются от твердотопливных котлов. У них также есть функция длительного горения и вторичного дожига. Их КПД отличается от газогенераторных котлов всего на 5-10%, что как минимум в четыре раза выше, чем у классических каминов с открытой топкой.

Демонстрационная модель каминной топки закрытого типа с водяным контуром 

Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про утепление пола снизу.

Внутривидовые отличия таких устройств в том, что каминные топки требуют дополнительного монтажа декоративного портала и используются только для отопления, печи-камины имеют законченную конструкцию и некоторые модели относятся к классу отопительно-варочные (есть даже модели со встроенным грилем), а все печи выполняют две функции – готовку и отопление.

У печей-каминов и печей ограниченная линейка мощностей – максимум 25 кВт. Это, конечно, меньше чем у котлов, но дом площадью до 250 м2 они отопить смогут.

Отопительно-варочная печь-камин – оптимальный вариант для небольшого загородного дома

Мощность каминной топки может достигать 40 кВт, что позволяет обогревать дом площадью до 400 м2.

Печи и каминные топки могут обогревать дом тремя способами:

  • излучением тепла в общем пространстве при свободной планировке всего уровня (по типу студии);

  • в системе водяного отопления, если у топки есть соответствующий теплообменник с обвязкой из труб;

  • в системе воздушного отопления.

Примечание. Воздушное отопление – это первая известная в истории система, которая появилась на несколько тысячелетий раньше водяной. И сейчас она успешно используется, но только в современном исполнении – применение принудительной подачи теплого воздуха в соседние комнаты или на второй этаж по коробам воздуховодов.

Минусы альтернативных источников энергии: факты, о которых молчат

80% энергии в мире обеспечивается углеводородами

К сожалению, желания не всегда подкрепляются возможностями. А они говорят о том, что «новая энергетическая экономика» не способна сыграть значимую роль в обозримом будущем. Аргументированных доказательств тому довольно много.

Сегодняшняя ситуация в мире такова, что более 80% энергии, используемой в мире, обеспечивается углеводородами. Если добиться снижения доли их потребления только на 2%, глобальные расходы на альтернативные источники энергии потребуют расходов в размере около 2 триллионов долларов. Что касается доли энергетических установок, использующих ветер и солнце, то она не достигает 2% от общего объема энергии, используемой в мире.

Аккумуляторов надолго не хватит

Интересно! Существует важное условие, целью которого является обеспечение страны энергией в течение двух месяцев. Для этого созданы специальные хранилища, где находятся запасы углеводородов. В сегодняшних условиях запасти в таких количествах электроэнергию невозможно. Так, в США все имеющиеся батареи, все аккумуляторы и миллион электромобилей могут обеспечивать спрос на электроэнергию лишь в течение двух часов.

Сейчас много говорят об аккумуляторах завода Tesla Gigafactory. Конечно, в течение года этих устройств производится очень много. Однако весь годовой выпуск в Соединенных Штатах обеспечит только 3 минуты потребностей на электроэнергию. Для того, чтобы создать запас аккумуляторов, с помощью которых можно обеспечить необходимой энергией Штаты в течение двух дней, Tesla Gigafactory должен работать тысячу лет.

Завод Tesla Gigafactory в Китае

Первым делом самолеты

Известно, что для эксплуатации самолета стоимостью миллиард долларов на протяжении двадцати лет потребуется объем горючего на 5 миллиардов долларов. Годовые расходы на строящиеся самолеты превышают 50 миллиардов долларов в год. Миллиард долларов, израсходованный на обработку данных в специальных центрах, требует затратить 7 миллиардов долларов в течение 20 лет на электроэнергию. Мировые расходы на такие центры за год превышают 100 миллиардов.

Сравнение эффективности нефтяных скважин и ветряных турбин

В течение 30 лет солнечные и ветровые электростанции выработают электроэнергию на миллион долларов, выдав соответственно 40 миллионов и 55 миллионов киловатт/часов. Скважины, с помощью которых добывают сланцевую нефть и газ, стоимостью миллион долларов, за 30 лет дадут такое количество газа, что его хватит для выработки 300 миллионов киловатт/часов.

Чтобы построить одну скважины (нефть или газ), требуются такие же затраты, как и для строительства двух ветряных турбин. При этом скважина на сланцевом месторождении в час обеспечивает получение 10 баррелей нефти. Если сделать перерасчет на эквивалентность энергии, то ветряная турбина производит 0,7 баррелей нефти в час.

Чтобы хранить баррель нефти или природный газ в нефтяном эквиваленте, требуется 0,5 доллара. Для хранения электроэнергии в эквиваленте баррелю в батареи, требуется 200 долларов.

Ветряные и солнечные станции

Для компенсации эпизодического использования ветровой и солнечной энергии в США используются установки, работающие на нефти и газе. За период с 2000 года их использование возросло в 3 раза. Что касается коэффициента мощности парка ветровых установок, то этот показатель увеличивается приблизительно на 0,7% за год. Это достигается, главным образом, за счет того, что происходит сокращение числа турбин на акр. В результате средняя площадь земли, которая используется для производства электроэнергии, увеличивается на 50%.

А вы о птицах подумали?

Интересный факт! Много комментариев и споров получило высказывание президента РФ В.В. Путина о ветряках и их вреде для птиц. Владимир Владимирович Путин на выставке «Иннопром-2019» в Екатеринбурге заявил, что зеленые возобновляемые источники энергии, к которым относятся солнечная и энергия ветра, вредят природе и людям. «Комфортно ли людям будет жить на планете, уставленной частоколом ветряков и покрытой несколькими слоями солнечных батарей? Сколько птиц гибнет из-за ветряков! Они так трясутся, что червяки вылезают из земли», — сказал президент РФ.

Главный минус — затраты на внедрение альтернативных источников энергии

Для трансформации экономики на новую энергетику потребуются огромные затраты. Это можно сравнить с ситуацией, при которой всех жителей земли нужно отправить на Луну.

Если говорить об увеличении установок, получающих энергию от солнца, то следует помнить о физическом пределе. Максимумом преобразования фотонов в электроны является только 33%. Коммерческие установки обеспечивают и того меньше, только 26%. Что касается ветровых установок, то пределом для них является 60% той энергии, которую обеспечивает движущийся воздух. Показатель коммерческих турбин – 45%.

В фунте нефти содержится столько энергии, что она намного превышает возможное хранение энергии в фунте батареи, созданной для хранения электроэнергии. Сравнение здесь такое – эквивалентом одного фунта углеводородного горючего являются 60 фунтов батарей. При этом для создания одного фунта такой батареи необходимо 100 фунтов добытых, перемещенных, переработанных материалов. Чтобы хранить энергетический эквивалент барреля нефти, нужно 20 тысяч фунтов батарей. Общая их стоимость – 200 тысяч долларов.

Доступно ли внедрение возобновляемой энергии на самом деле? Просто факты

  • Чтобы перевезти в Азию один энергетический эквивалент авиационного керосина, потребуются аккумуляторы общей стоимостью в 60 миллионов долларов. При этом их общий размер впятеро превысит размеры самолета.
  • При изготовлении батарей, способных хранить в себе энергию, эквивалентную баррелю нефти, потребуется эквивалент энергии в 100 баррелей. Что касается самих батарей, то чтобы их создать, нужно переработать более гигатонны (109 тонн или 1012 кг) грунта. При этом потребуются литий, медь, никель, графит, кобальт и еще целый ряд элементов. Мало того, нужно будет израсходовать несколько миллионов тонн угля и нефти, огромное количества бетона и металла.
  • Сейчас лидером в изготовлении аккумуляторов является Китай. При этом 70% его энергетики работает на угле. Поэтому китайские машины, работающие на таких аккумуляторах, обеспечивают поступление в атмосферу столько углекислого газа, что его объем превышает тот, который выбрасывает такое же количество автомобилей, работающих на бензине и дизтопливе.

Из выше сказано понятно, что польза от пропагандируемых некоторыми людьми и компаниями источников электроэнергии, использующих энергию солнца и ветра, может быть мнимой. Более того, она не только не соизмерима с затратами, само ее использование в целях снижения вредного воздействия на окружающую среду, также остается под вопросом.

Источники

  • https://domsdelat.ru/elektroprovodka/alternativnoe-otoplenie-chastnogo-doma.html
  • https://eco-energetics.com/alternativeenergy/alternativnie-istochniki-energii
  • https://invlab.ru/texnologii/alternativnaya-energiya/
  • https://teplospec.com/alternativnoe-otoplenie/alternativnoe-otoplenie-chastnogo-doma-vybor-dostatochno-bolshoy.html
  • https://vse-otoplenie.ru/alternativnoe-otoplenie-chastnogo-doma-svoimi-rukami
  • https://NatWorld.info/raznoe-o-prirode/alternativnaja-jenergetika-tipy-rol-pljusy-i-minusy-netradicionnyh-istochnikov-jenergii
  • https://dizain-vannoy.ru/sistema-otopleniya/sistemy-otopleniya/vodorodnoe-induktsionnoe/otoplenie-bez-gaza.html
  • https://aqua-rmnt.com/otoplenie/alt_otoplenie/alternativnye-istochniki-otopleniya-chastnogo-doma.html
  • https://OtoplenieBlog.ru/tsentralnoe-otoplenie/alternativnoe/kakoe-sushhestvuet-alternativnoe-otoplenie-chastnogo-doma-bez-gaza-i-elektrichestva.html
  • https://x-teplo.ru/otoplenie/doma/alternativnoe-zagorodnogo-doma.html
  • https://m-strana.ru/articles/chem-otaplivat-dom-esli-net-gaza/
  • https://promdevelop.ru/minusy-alternativnyh-istochnikov-energii-fakty-o-kotoryh-molchat/

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: