Alternative Heizung zum Selbermachen eines Privathauses

Solaranlagen

Ein Solarsystem ist ein Gerät, das dazu bestimmt ist, Sonnenstrahlungsenergie in andere Energieformen umzuwandeln. Zum Beispiel zum Heizen und Kühlen von Wasser und Luft.Zur Erwärmung des Kühlmittels wird eine Umwälzpumpe verwendet, die Wärme an Heizkörper oder Konvektoren leitet.

Solaroptionen

• Solarkollektor. In der Regel arbeitet der Sonnenkollektor gleichzeitig mit der Elektroheizung. Das Kühlmittel wird durch Temperatursensoren gesteuert. Wenn das Wetter nicht sonnig ist und die Temperatur unter das Niveau sinkt, wird eine zusätzliche Heizung durch elektrische Heizelemente eingeschaltet.

• Die Solarbatterie ist nicht nur mit einem Temperatursensor und einem Wechselrichter ausgestattet, der eine Spannung von 12 oder 24 Volt DC erzeugt, sondern auch mit einer Batterie mit großer Kapazität. Tagsüber speichern Solarmodule Energie in Batterien, die nachts oder bei bewölktem Wetter als Stromquelle dienen. Wenn die Kapazität der Batterien und die Fläche der Fotozellen der Fläche des Hauses entsprechen, dann lässt sich ein komplett energieautarkes System realisieren. Aber es gibt ein Minus, die besten Batteriemuster halten nicht länger als 5 Jahre und ihr Austausch ist mit den Stromkosten vergleichbar.
• Eine weitere Option, die Geld spart, ist Solarbatterie mit Controller und Inventar. Es wird parallel an jede Steckdose angeschlossen. Sie benötigen auch einen mechanischen Plattenzähler. Die Elektronik funktioniert nicht, sie registriert die umgekehrte Stromrichtung nicht. Produzieren die Fotozellen tagsüber mehr Strom, als zum Heizen des Raumes benötigt wird, dann wickelt der Zähler Kilowattstunden ab. Somit werden erhebliche Einsparungen erzielt.

Was kann als alternative Heizung betrachtet werden?

Es hat sich so ergeben, dass es keinen einheitlichen Ansatz für die Definition und Klassifizierung gibt.Hersteller von Heizgeräten, Geräteverkäufer und die Medien sind alle bereit, dieses Konzept auf ihre Weise zu nutzen. Oft werden alternative Arten der Hausheizung als alles bezeichnet, was nicht mit Gas funktioniert. Dies kann eine Pellet-"Biokraftstoff"-Anlage, infrarotbeheizte Böden oder einen ionischen Elektroboiler umfassen. Manchmal liegt der Schwerpunkt auf einer ungewöhnlichen Umsetzung, zum Beispiel „warmer Sockel“ oder „warme Wände“, kurz gesagt, alles ist relativ neu, was seit Ende des letzten Jahrhunderts aktiv genutzt wird.

Was ist also wirklich eine Alternative für ein Privathaus? Konzentrieren wir uns auf Optionen, bei denen drei Grundprinzipien beachtet werden.

Zunächst betrachten wir nur erneuerbare Energiequellen.

Zweitens sollte die Leistung der Geräte ausreichen, um die Heizung (als energieintensivstes System) zumindest teilweise zu ergänzen und nicht nur den Betrieb einiger Glühbirnen zu gewährleisten.

Drittens sollten die Kosten / Rentabilität des Kraftwerks auf einem solchen Niveau liegen, dass es ratsam wäre, es für den Eigenbedarf zu verwenden.

Die Nutzung von Sonnenenergie in einem Privathaus

Solarstrahlung als alternative erneuerbare Energie ist der vielversprechendste Ersatz für traditionelle Energiequellen.

In Russland kann in privaten Landhäusern alternative Energie von der Sonne zur Stromerzeugung (Solarbatterien) und zur Wärmeerzeugung verwendet werden, wo Sonnenkollektoren verwendet werden (das Kühlmittel wird erhitzt).

Fertige Installationen, die Licht in Strom umwandeln, Sonnenkollektoren, können fertig für ein Privathaus gekauft werden, aber ihre Kosten sind hoch.

Für die Herstellung von Solarbatterien müssen folgende Arbeiten durchgeführt werden:

• Solarzellen kaufen (mono- oder polykristallin);
• löten Sie sie gemäß dem Schema zusammen;
• machen Sie einen Rahmen und eine Schachtel (normalerweise wird Plexiglas verwendet);
• verstärken Sie den Körper des Produkts mit einer Metallecke oder Sperrholz;
• Legen Sie die gelöteten Fotozellen in den vorbereiteten Rahmen;
• Montieren Sie eine solche Installation an einem normalen Ort.

Die Installation der Batterien erfolgt an der am besten beleuchteten Stelle auf dem Dach, und Sie sollten überlegen, wie Sie ihre Neigung anpassen können.

Solarenergie bei der Nutzung in einem Privathaushalt hat viele Vorteile gegenüber herkömmlichen Energiequellen:

• Unerschöpflichkeit;
• große Menge;
• Verfügbarkeit überall auf der Welt;
• Umweltfreundlichkeit;
• kein Geräusch;
• niedrige Betriebskosten;
• Verbesserung ihrer Produktionstechnologien.

Es gibt auch Nachteile der Solarenergie:

• erhebliche Investitionen in der Anfangsphase;
• Instabilität der Energieversorgung (je nach Tageszeit);
• hoher Batteriepreis;
• die Verwendung von seltenen Erden und teuren Inhaltsstoffen in Dünnschicht-Solarmodulen, was zu deren Preisanstieg führt.

In Russland werden auch alternative erneuerbare Quellen zur Wärmeerzeugung genutzt, die bekannteste Wärmepumpe ist ein Sonnenkollektor. Mit seiner Hilfe können Sie als unabhängige Einheit ein Privathaus heizen oder einen Kollektor in Kombination mit anderen Wärmequellen nutzen.

Der Sonnenkollektor ist ein komplexes technisches Gerät, das Sie nicht selbst herstellen können.

Kessel, Pumpe, Heizung oder Kollektor: Vor- und Nachteile

Um zumindest grob eine für dich passende Option zu skizzieren, solltest du jeweils eine kurze Information dazu lesen.

Kessel für verschiedene Brennstoffarten

Die optimalste Option sind Kessel, die mit flüssigem Brennstoff betrieben werden. Sie erfordern keine zusätzlichen Wartungskosten, wodurch sie sich vor dem Hintergrund von Festbrennstoffanlagen abheben. Während der gesamten Heizperiode arbeiten sie vollautomatisch.

Ölkessel

Die Installation solcher Kessel erfolgt in einem Raum mit einer Lufttemperatur von mindestens + 5 ° C, das Vorhandensein einer Absaugung ist ebenfalls wichtig. Je nach gewähltem Modell können solche Kessel mit Kerosin, Dieselkraftstoff und Altöl betrieben werden

Die Tankkapazität beträgt in der Regel 100 bis 2000 Liter.

Ebenfalls im Angebot sind Universalkessel, die mit verschiedenen Brennstoffarten betrieben werden können. Pelletkessel arbeiten, indem sie komprimierte Holzabfälle verbrennen. Sehr beliebt sind Biokraftstoffgeräte, bei denen es sich um verschiedene Abfälle handelt: Gülle, Unkraut, Lebensmittelabfälle. All dies gibt beim Zerfall ein Gas ab, das perfekt brennt und in großen Mengen thermische Energie abgeben kann. Diese Option ist ideal für kleine Flächen.

Infrarotstrahler

Infrarotheizungen sind langlebig, effizient und einfach zu installieren. Plus, erschwingliche Preise und eine große Auswahl an Modellen.

Infrarotstrahler

Videobeschreibung

Ein Experiment zum Testen der Wirksamkeit von Infrarotheizungen wird in diesem Video vorgestellt:

Wärmepumpen

Wärmepumpen ähneln im Prinzip herkömmlichen Klimaanlagen. Dies sind Geräte, die Wärme aus natürlichen Quellen (Wasser, Luft, Erde) aufnehmen und speichern und an das Heizsystem des Hauses übertragen.Solche Anlagen zeichnen sich durch hohe Leistungsfähigkeit aus und sind ganzjährig einsetzbar. Zu den Mängeln zählen eine kurze Lebensdauer (15-20 Jahre), eine komplexe Installation und hohe Kosten.

Wärmepumpe

Sonnenkollektoren

Solarkollektoren können während der Heizperiode an Tagen mit hoher Sonnenaktivität die Gaskosten um ein Vielfaches senken. Sie können bis zu 90 % der Wärme aufnehmen. Der Vorteil sind erschwingliche Kosten, einfache Bedienung. Gleichzeitig verlieren die meisten Modelle bei windigem Wetter ihre Wirksamkeit und werden durch Frost beschädigt.

Solarkollektor

Der Einsatz alternativer Heizungen ist eine rentable Investition in die Zukunft. Angesichts der aktuellen Zinssätze und ihrer ständigen Erhöhung ist dies eine großartige Möglichkeit, Geld zu sparen. Aufgrund der Tatsache, dass die beschriebenen Methoden noch nicht auf dem Höhepunkt der Popularität sind, ist der Preis für die Ausrüstung ziemlich hoch, aber diese Investitionen werden sich in ein oder zwei Jahren auszahlen. Was die konkrete Auswahl anbelangt, so sollte sie auf der Grundlage konkreter Bedingungen getroffen werden – Standort, benötigte Wärmemenge, ständiger oder vorübergehender Aufenthaltsort usw., und auch – wenn möglich – mit Unterstützung von Fachleuten.

Waste to Income: Biogasanlagen

Alle alternativen Energiequellen sind natürlichen Ursprungs, aber von Biogasanlagen profitieren Sie nur doppelt. Sie recyceln Tier- und Geflügelabfälle. Als Ergebnis wird ein bestimmtes Gasvolumen erhalten, das nach Reinigung und Trocknung für den vorgesehenen Zweck verwendet werden kann. Die verbleibenden aufbereiteten Abfälle können verkauft oder auf den Feldern zur Ertragssteigerung eingesetzt werden – man erhält einen sehr effektiven und sicheren Dünger.

Auch aus Gülle lässt sich Energie gewinnen, allerdings nicht in reiner Form, sondern in Form von Gas

Kurz zur Technik

Bei der Vergärung kommt es zur Gasbildung, an der im Mist lebende Bakterien beteiligt sind. Alle Vieh- und Geflügelabfälle sind für die Biogasproduktion geeignet, Rindergülle ist jedoch optimal. Er wird sogar dem Restabfall für den „Sauerteig“ beigemischt – er enthält genau die Bakterien, die für die Verarbeitung benötigt werden.

Um optimale Bedingungen zu schaffen, ist ein anaerobes Milieu notwendig – die Gärung muss ohne Sauerstoff erfolgen. Daher sind effektive Bioreaktoren geschlossene Behälter. Damit der Prozess aktiver ablaufen kann, ist ein regelmäßiges Mischen der Masse notwendig. In Industrieanlagen werden dafür elektrische Rührwerke verbaut, in selbstgebauten Biogasanlagen sind dies meist mechanische Geräte – vom einfachsten Stab bis hin zu mechanischen Rührwerken, die von Hand „arbeiten“.

Schematische Darstellung von Biogasanlagen

An der Gasbildung aus Gülle sind zwei Arten von Bakterien beteiligt: ​​mesophile und thermophile. Mesophile sind bei Temperaturen von +30°C bis +40°C aktiv, thermophile - bei +42°C bis +53°C. Thermophile Bakterien arbeiten effizienter. Unter idealen Bedingungen kann die Gasproduktion aus 1 Liter nutzbarer Fläche 4-4,5 Liter Gas erreichen. Das Aufrechterhalten einer Temperatur von 50 °C in der Installation ist jedoch sehr schwierig und kostspielig, obwohl sich die Kosten rechtfertigen.

Ein bisschen über Designs

Die einfachste Biogasanlage ist ein Fass mit Deckel und Rührwerk. Der Deckel hat einen Auslass zum Anschließen eines Schlauchs, durch den Gas in den Tank eintritt. Viel Gas bekommt man aus so einem Volumen nicht, aber es reicht für ein oder zwei Gasbrenner.

Größere Mengen können aus einem unterirdischen oder oberirdischen Bunker bezogen werden. Wenn wir von einem unterirdischen Bunker sprechen, dann ist er aus Stahlbeton. Die Wände sind mit einer Wärmedämmschicht vom Boden getrennt, der Container selbst kann in mehrere Kammern unterteilt werden, in denen die Verarbeitung zeitversetzt erfolgt. Da mesophile Kulturen normalerweise unter solchen Bedingungen arbeiten, dauert der gesamte Prozess 12 bis 30 Tage (thermophile Kulturen werden in 3 Tagen verarbeitet), daher ist eine Zeitverschiebung wünschenswert.

Schema einer Bunkerbiogasanlage

Der Mist wird durch den Ladetrichter eingeführt, auf der gegenüberliegenden Seite bilden sie eine Entladeluke, aus der verarbeitete Rohstoffe entnommen werden. Der Bunker ist nicht vollständig mit Biogemisch gefüllt – ca. 15-20 % des Raumes bleiben frei – hier sammelt sich Gas an. Zum Ablassen ist im Deckel ein Rohr eingebaut, dessen zweites Ende in eine Wasserdichtung abgesenkt wird - einen teilweise mit Wasser gefüllten Behälter. Auf diese Weise wird das Gas getrocknet – bereits gereinigt sammelt es sich im oberen Teil, wird über ein weiteres Rohr abgeführt und kann bereits zum Verbraucher gedrosselt werden.

Jeder kann alternative Energiequellen nutzen. Für Wohnungseigentümer ist es schwieriger, dies umzusetzen, aber in einem Privathaus können Sie zumindest alle Ideen umsetzen. Dafür gibt es sogar echte Beispiele. Die Menschen sorgen vollständig für ihre eigenen Bedürfnisse und erhebliche Einsparungen.

Sonnenenergie in Strom

Sonnenkollektoren wurden zuerst für Raumfahrzeuge hergestellt. Das Gerät basiert auf der Fähigkeit von Photonen, elektrischen Strom zu erzeugen. Es gibt viele Variationen im Design von Solarmodulen und jedes Jahr werden sie verbessert. Es gibt zwei Möglichkeiten, eine Solarbatterie selbst herzustellen:

Methodennummer 1.Kaufen Sie fertige Fotozellen, bauen Sie daraus eine Kette zusammen und bedecken Sie die Struktur mit einem transparenten Material

Sie müssen mit äußerster Vorsicht arbeiten, alle Elemente sind sehr zerbrechlich. Jede Fotozelle ist in Volt-Ampere gekennzeichnet

Die Berechnung der erforderlichen Anzahl von Zellen zum Sammeln der Batterie mit der erforderlichen Leistung wird nicht sehr schwierig sein. Der Arbeitsablauf ist wie folgt:

• Für die Herstellung des Gehäuses benötigen Sie eine Sperrholzplatte. Holzlatten werden entlang des Umfangs genagelt;
• Belüftungslöcher werden in die Sperrholzplatte gebohrt;
• innen wird eine Faserplatte mit einer gelöteten Kette von Fotozellen eingelegt;
• Leistung wird überprüft;
• Plexiglas wird auf die Schienen geschraubt.

Sonnenkollektoren

Methode Nummer 2 erfordert Kenntnisse der Elektrotechnik. Der Stromkreis besteht aus D223B-Dioden. Löten Sie sie nacheinander in Reihen. In einem mit transparentem Material bedeckten Gehäuse untergebracht.

Es gibt zwei Arten von Lichtschranken:

1. Monokristalline Platten haben einen Wirkungsgrad von 13 % und halten ein Vierteljahrhundert. Sie funktionieren einwandfrei nur bei sonnigem Wetter.
2. Polykristalline haben einen geringeren Wirkungsgrad, ihre Lebensdauer beträgt nur 10 Jahre, aber die Leistung sinkt nicht, wenn es bewölkt ist. Plattenfläche 10 qm. m. ist in der Lage, 1 kW Energie zu erzeugen. Bei der Platzierung auf dem Dach lohnt es sich, das Gesamtgewicht der Struktur zu berücksichtigen.

Solarbatteriediagramm

Fertige Batterien werden auf der sonnigsten Seite platziert. Das Panel muss mit der Möglichkeit ausgestattet sein, die Neigung des Winkels in Bezug auf die Sonne einzustellen. Die vertikale Position wird bei Schneefall eingestellt, damit die Batterie nicht ausfällt.

Das Solarpanel kann mit oder ohne Batterie verwendet werden. Verbrauchen Sie tagsüber die Energie der Solarbatterie und nachts die Batterie. Oder nutzen Sie tagsüber Sonnenenergie und nachts - aus dem zentralen Stromnetz.

Wir sparen beim Heizen eines Privathauses

Unabhängig davon, welches Wärmeversorgungskonzept in einem einzelnen Haushalt getroffen wird, es soll so effizient und wirtschaftlich wie möglich funktionieren. Dazu reicht es nicht aus, nur hochzuverlässige Kesselanlagen zu wählen, die Bauteile des Gebäudes thermisch zu schützen und Fenster durch neue doppelt verglaste Fenster zu ersetzen. Alle Hausbesitzer, mit Ausnahme der oben genannten, müssen die Regeln für die Wartung von Heizungsanlagen kennen und befolgen.

Tipps von erfahrenen Profis zur wirtschaftlichen Führung des Heizprozesses eines Wohngebäudes:

1. Führen Sie Gerätewartung und thermische Überwachung durch. Jede Kesseleinheit muss gewartet und eingestellt werden, insbesondere feste Brennstoffe, da sie mit einer erhöhten Rußbildung und hohen Ofentemperaturen zu kämpfen haben. Verschmutzte Heizflächen des Kessels können das Gerät nicht mit einem Nennwirkungsgrad versorgen, da Ruß die Wärme nicht gut abführt und die meisten Rauchgase mit hoher Temperatur in die Atmosphäre abgegeben werden, wodurch der Wirkungsgrad aufgrund großer Verluste mit verringert wird Abgase. Vor jeder Heizsaison muss die Kesselsanierung sowie die Reinigung der Heizflächen und Schornsteine ​​durchgeführt werden.
2. Das Schema des hausinternen Heizkreises sollte mit einer Automatisierung ausgestattet sein, mit der für jeden Raum ein individueller Heizmodus eingestellt werden kann. Dadurch lassen sich im Allgemeinen erhebliche Heizkosten einsparen.
3. Es ist notwendig, den Betrieb des internen Heizsystems zu überwachen und Luftstopfen rechtzeitig zu entleeren.Bei einer eventuellen Abschaltung des Kessels werden die Heizungsanlagen belüftet, bei Zwangsumlaufkreisläufen durch den Stillstand der Umwälzpumpe oder bei Naturumlaufkreisläufen durch ein Absinken der Kühlmitteltemperatur. Lufteinschlüsse in den Batterien und das „Warm Floor“-System reduzieren die Wärmeübertragung des Gesamtsystems, während der spezifische Kraftstoffverbrauch sehr hoch bleibt. Eine solche Luftschleuse zu finden ist ganz einfach.
4. Wenn beim Starten der Heizung ein Temperaturunterschied zwischen dem unteren und dem oberen Teil der Batterie besteht, weist dies darauf hin, dass ein Belüftungsbereich vorhanden ist, der entfernt werden muss.

Moderne Heiztechnologien

Heizmöglichkeiten für ein Privathaus:

• Traditionelles Heizsystem. Die Wärmequelle ist ein Boiler. Thermische Energie wird durch den Wärmeträger (Wasser, Luft) verteilt. Sie kann verbessert werden, indem die Wärmeübertragung des Kessels erhöht wird.
• Energiesparende Geräte, die in neuen Heiztechnologien eingesetzt werden. Strom (Solaranlage, verschiedene Arten von Elektroheizungen und Sonnenkollektoren) dient als Energieträger für die Beheizung von Wohnungen.

Neue Technologien in der Heizung sollten bei der Lösung der folgenden Probleme helfen:

• Kostenreduzierung;
• Respekt vor natürlichen Ressourcen.

Warmer Boden

Infrarot-Fußboden (IR) ist eine moderne Heiztechnologie. Hauptmaterial ist ein ungewöhnlicher Film. Positive Eigenschaften - Flexibilität, erhöhte Festigkeit, Feuchtigkeitsbeständigkeit, Feuerbeständigkeit. Kann unter jedem Bodenmaterial verlegt werden. Die Strahlung des Infrarotbodens hat eine gute Wirkung auf das Wohlbefinden, identisch mit der Wirkung des Sonnenlichts auf den menschlichen Körper.Die Barkosten für die Verlegung eines Infrarotbodens sind 30-40 % geringer als die Kosten für die Verlegung von Böden mit elektrischen Heizelementen. Energieeinsparung bei Verwendung eines Folienbodens von 15-20%. Das Bedienfeld regelt die Temperatur in jedem Raum. Kein Lärm, kein Geruch, kein Staub.

Bei der Wasser-Wärmeversorgung liegt ein Metall-Kunststoff-Rohr im Estrich. Die Heiztemperatur ist auf 40 Grad begrenzt.

Solarkollektoren für Wasser

An Orten mit hoher Sonnenaktivität kommt innovative Heiztechnik zum Einsatz. Wassersolarkollektoren befinden sich an Orten, die der Sonne ausgesetzt sind. Normalerweise ist dies das Dach des Gebäudes. Durch die Sonnenstrahlen wird das Wasser erwärmt und ins Haus geleitet.

Der negative Punkt ist die Unfähigkeit, den Kollektor nachts zu verwenden. Es macht keinen Sinn, sich in Gebieten in nördlicher Richtung zu bewerben. Der große Vorteil bei der Nutzung dieses Prinzips der Wärmeerzeugung wird die allgemeine Verfügbarkeit von Sonnenenergie sein. Schadet der Natur nicht. Nimmt keinen nutzbaren Platz im Hof ​​des Hauses ein.

Solaranlagen

Wärmepumpen kommen zum Einsatz. Mit einem Gesamtstromverbrauch von 3-5 kW fördern Pumpen 5-10 mal mehr Energie aus natürlichen Quellen. Die Quelle sind natürliche Ressourcen. Die dabei entstehende Wärmeenergie wird mit Hilfe von Wärmepumpen dem Kühlmittel zugeführt.

Infrarotheizung

Infrarotstrahler haben in Form von Primär- und Sekundärheizung in jedem Raum Anwendung gefunden. Bei geringem Stromverbrauch erhalten wir eine große Wärmeübertragung. Die Raumluft trocknet nicht aus.

Die Installation ist einfach zu montieren, für diese Art der Heizung sind keine zusätzlichen Genehmigungen erforderlich.Das Geheimnis des Sparens ist, dass sich Wärme in Gegenständen und Wänden ansammelt. Wenden Sie Decken- und Wandsysteme an. Sie haben eine lange Lebensdauer, mehr als 20 Jahre.

Technik der Sockelleistenheizung

Das Funktionsschema der Sockelleistentechnik zum Heizen eines Raumes ähnelt dem Betrieb von IR-Strahlern. Die Wand heizt sich auf. Dann beginnt sie Wärme abzugeben. Infrarotwärme wird vom Menschen gut vertragen. Die Wände sind nicht anfällig für Pilze und Schimmel, da sie immer trocken sind.

Einfach zu installieren. Die Wärmezufuhr in jedem Raum wird geregelt. Im Sommer kann das System zur Kühlung der Wände verwendet werden. Das Funktionsprinzip ist das gleiche wie beim Heizen.

Luftheizung

Das Heizsystem ist nach dem Prinzip der Thermoregulation aufgebaut. Warme oder kalte Luft wird dem Raum direkt zugeführt. Das Hauptelement ist ein Ofen mit Gasbrenner. Das verbrannte Gas gibt Wärme an den Wärmetauscher ab. Von dort gelangt die erwärmte Luft in den Raum. Benötigt keine Wasserleitungen, Heizkörper. Löst drei Probleme - Raumheizung, Belüftung.

Der Vorteil ist, dass die Erwärmung schrittweise gestartet werden kann. In diesem Fall wird die vorhandene Heizung nicht beeinträchtigt.

Wärmespeicher

Nachts wird das Kühlmittel aufgeheizt, um Stromkosten zu sparen. Ein wärmeisolierter Tank mit großer Kapazität ist eine Batterie. Nachts wird aufgeheizt, tagsüber wird Wärmeenergie zum Heizen zurückgeführt.

Nutzung von Computermodulen und der von ihnen erzeugten Wärme

Um das Heizsystem zu starten, müssen Sie das Internet und den Strom anschließen. Funktionsprinzip: Die Wärme, die der Prozessor während des Betriebs freisetzt, wird genutzt.

Sie verwenden kompakte und kostengünstige ASIC-Chips. Mehrere hundert Chips werden zu einem Gerät zusammengebaut.Zum Selbstkostenpreis kommt diese Installation wie ein normaler Computer heraus.

Energiequellen für das Haus: Foto

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Wärmepumpen

Die vielseitigste alternative Heizung für ein Privathaus ist die Installation von Wärmepumpen. Sie funktionieren nach dem bekannten Prinzip eines Kühlschranks, entziehen einem kälteren Körper Wärme und geben sie an das Heizsystem ab.

Es besteht aus einem scheinbar komplexen Schema aus drei Geräten: einem Verdampfer, einem Wärmetauscher und einem Kompressor. Es gibt viele Möglichkeiten für die Implementierung von Wärmepumpen, aber die beliebtesten sind:

• Luft zu Luft
• Luft zu Wasser
• Wasser Wasser
• Grundwasser

Luft zu Luft

Die günstigste Umsetzungsmöglichkeit ist Air-to-Air. Tatsächlich ähnelt es einem klassischen Split-System, jedoch wird Strom nur zum Pumpen von Wärme von der Straße in das Haus und nicht zum Erwärmen der Luftmassen aufgewendet. Das hilft, Geld zu sparen, während das Haus das ganze Jahr über perfekt beheizt wird.

Die Effizienz der Systeme ist sehr hoch. Für 1 kW Strom können Sie bis zu 6-7 kW Wärme erhalten. Moderne Wechselrichter funktionieren auch bei Temperaturen von -25 Grad und darunter hervorragend.

Luft zu Wasser

„Air-to-Water“ ist eine der gängigsten Ausführungen einer Wärmepumpe, bei der eine großflächig im Freifeld installierte Schlange die Rolle eines Wärmetauschers übernimmt. Zusätzlich kann es von einem Ventilator geblasen werden, wodurch das Wasser im Inneren zum Abkühlen gezwungen wird.

Solche Installationen zeichnen sich durch demokratischere Kosten und einfache Installation aus. Sie können jedoch nur bei Temperaturen von +7 bis +15 Grad mit hoher Effizienz arbeiten. Wenn der Balken auf eine negative Marke fällt, sinkt die Effizienz.

Grundwasser

Die vielseitigste Implementierung einer Wärmepumpe ist Boden-Wasser. Es kommt nicht auf die Klimazone an, da überall eine Erdschicht vorhanden ist, die das ganze Jahr über nicht gefriert.

Bei diesem Schema werden die Rohre bis zu einer Tiefe in den Boden eingetaucht, in der die Temperatur das ganze Jahr über auf einem Niveau von 7-10 Grad gehalten wird. Kollektoren können vertikal und horizontal angeordnet werden. Im ersten Fall müssen mehrere sehr tiefe Brunnen gebohrt werden, im zweiten Fall wird eine Spule in einer bestimmten Tiefe verlegt.

Der Nachteil liegt auf der Hand: aufwendige Installationsarbeiten, die hohe finanzielle Investitionen erfordern. Bevor Sie sich für einen solchen Schritt entscheiden, sollten Sie den wirtschaftlichen Nutzen berechnen. In Gebieten mit kurzen warmen Wintern lohnt es sich, andere Optionen für die alternative Beheizung von Privathäusern in Betracht zu ziehen. Eine weitere Einschränkung ist die Notwendigkeit einer großen freien Fläche - bis zu mehreren zehn Quadratmetern. m.

Wasser Wasser

Die Umsetzung einer Wasser/Wasser-Wärmepumpe unterscheidet sich praktisch nicht von der bisherigen, allerdings werden die Kollektorrohre in ganzjährig nicht gefrierendem Grundwasser oder in einem nahegelegenen Stausee verlegt. Es ist billiger aufgrund der folgenden Vorteile:

• Maximale Brunnenbohrtiefe - 15 m
• Sie kommen mit 1-2 Tauchpumpen aus

Biobrennstoffkessel

Wenn keine Lust und Möglichkeit besteht, ein komplexes System aus Rohren im Boden, Solarmodulen auf dem Dach auszustatten, können Sie den klassischen Heizkessel durch ein Modell ersetzen, das mit Biokraftstoff betrieben wird. Sie brauchen:

1. Biogas
2. Strohpellets
3. Torfgranulat
4. Hackschnitzel usw.

Es wird empfohlen, solche Installationen zusammen mit den zuvor betrachteten alternativen Quellen zu installieren.In Situationen, in denen eine der Heizungen nicht funktioniert, kann die zweite verwendet werden.

Hauptvorteile

Bei der Entscheidung über die Installation und den anschließenden Betrieb alternativer thermischer Energiequellen gilt es die Frage zu beantworten: Wie schnell amortisieren sie sich? Zweifellos haben die betrachteten Systeme Vorteile, darunter:

• Die Kosten der erzeugten Energie sind geringer als bei der Verwendung herkömmlicher Quellen
• Hohe Effizienz

Allerdings sollte man sich der hohen anfänglichen Materialkosten bewusst sein, die mehrere zehntausend Dollar erreichen können. Die Installation solcher Anlagen kann nicht als einfach bezeichnet werden, daher wird die Arbeit ausschließlich einem professionellen Team anvertraut, das eine Garantie für das Ergebnis geben kann.

Zusammenfassen

Die Nachfrage nach alternativen Heizungen für ein Privathaus wird vor dem Hintergrund steigender Preise für traditionelle thermische Energiequellen rentabler. Bevor Sie jedoch mit der Umrüstung des aktuellen Heizsystems beginnen, müssen Sie alles berechnen, indem Sie jede der vorgeschlagenen Optionen in Betracht ziehen.

Es wird auch nicht empfohlen, den traditionellen Kessel aufzugeben. Es muss verlassen werden, und in bestimmten Situationen, wenn alternative Heizungen ihre Funktionen nicht erfüllen, bleibt es möglich, Ihr Zuhause zu wärmen und nicht zu frieren.

Nicht-traditionelle Energiequellen: Gewinnungsmethoden

Nicht-traditionelle Quellen der Energieversorgung sind vor allem die Stromerzeugung aus Wind, Sonnenlicht, Gezeitenenergie, aber auch aus geothermischen Gewässern. Aber daneben gibt es noch andere Möglichkeiten, Biomasse und andere Methoden zu nutzen.

Nämlich:

1. Strom aus Biomasse gewinnen.Diese Technologie impliziert die Produktion von Biogas aus Abfall, der aus Methan und Kohlendioxid besteht. Einige Versuchsanlagen (Michaels Humireactor) verarbeiten Gülle und Stroh, wodurch aus 1 Tonne Material 10–12 m3 Methan gewonnen werden können.
2. Strom thermisch gewinnen. Umwandlung von Wärmeenergie in Elektrizität durch Erhitzen einiger miteinander verbundener Halbleiter, die aus Thermoelementen bestehen, und Kühlen anderer. Als Ergebnis der Temperaturdifferenz wird ein elektrischer Strom erhalten.
3. Wasserstoffzelle. Dies ist ein Gerät, mit dem Sie aus gewöhnlichem Wasser durch Elektrolyse eine ziemlich große Menge an Wasserstoff-Sauerstoff-Gemisch erhalten können. Gleichzeitig sind die Kosten für die Beschaffung von Wasserstoff minimal. Doch eine solche Stromerzeugung befindet sich noch im Versuchsstadium.

Eine andere Art der Stromerzeugung ist ein spezielles Gerät namens Stirlingmotor. In einem speziellen Zylinder mit einem Kolben befindet sich ein Gas oder eine Flüssigkeit. Bei externer Erwärmung nimmt das Flüssigkeits- oder Gasvolumen zu, der Kolben bewegt sich und lässt den Generator seinerseits arbeiten. Außerdem kühlt das durch das Rohrsystem strömende Gas oder die Flüssigkeit ab und bewegt den Kolben zurück. Dies ist eine ziemlich grobe Beschreibung, aber es macht deutlich, wie diese Engine funktioniert.

Sonne und Wind als alternative Energieformen

Eine Alternative zur Gewinnung von Wärme und Strom ist für viele Menschen relevant. Kleine Solarenergie ist die Verwendung von Solarmodulen auf Siliziumbasis. Die erhaltene Energiemenge hängt von der Anzahl der Batterien, dem Breitengrad des Standorts des Hauses oder anderer Räumlichkeiten ab.

Die Technologie der Energiegewinnung mit Generatoren ist interessant, es reicht aus, einen Laderegler an den Generator anzuschließen und den gesamten Stromkreis mit Batterien zu verbinden, damit Sie genug Energie bekommen.

Aktuell ist der Einsatz spezieller thermoelektrischer Wandler von Wärmeenergie in Strom, also die Verwendung eines Thermoelements aus Halbleitern. Ein Teil des Paares wird erwärmt, der andere gekühlt, wodurch kostenloser Strom entsteht, der im Alltag genutzt werden kann. Es kann als Stromgenerator für Kinder verwendet werden, es reicht aus, eine Schaukel mit einem Dynamo auf dem Spielplatz zu verbinden, um einen kleinen Prozentsatz an Strom zu erhalten, der zur Beleuchtung des Spielplatzes verwendet werden kann.

Wärmepumpen für die Hausheizung

Wärmepumpen nutzen alle verfügbaren alternativen Energiequellen. Sie nehmen Wärme aus Wasser, Luft, Erde auf. In kleinen Mengen ist diese Wärme auch im Winter vorhanden, die Wärmepumpe sammelt sie und leitet sie zur Beheizung des Hauses zurück.

Wärmepumpen nutzen auch alternative Energiequellen - die Wärme der Erde, des Wassers und der Luft

Arbeitsprinzip

Warum sind Wärmepumpen so attraktiv? Die Tatsache, dass Sie, nachdem Sie 1 kW Energie für das Pumpen aufgewendet haben, im schlimmsten Fall 1,5 kW Wärme erhalten, und die erfolgreichsten Implementierungen können bis zu 4-6 kW ergeben. Und dies widerspricht in keiner Weise dem Energieerhaltungssatz, da Energie nicht für die Gewinnung von Wärme aufgewendet wird, sondern nicht für das Pumpen. Also keine Ungereimtheiten.

Schema einer Wärmepumpe zur Nutzung alternativer Energiequellen

Wärmepumpen haben drei Arbeitskreise: zwei externe und interne, sowie einen Verdampfer, einen Kompressor und einen Kondensator.Das Schema funktioniert wie folgt:

• Im Primärkreislauf zirkuliert ein Kühlmittel, das Wärme aus Niederspannungsquellen aufnimmt. Es kann in Wasser abgesenkt, im Boden vergraben oder der Luft Wärme entzogen werden. Die höchste Temperatur, die in diesem Kreislauf erreicht wird, liegt bei etwa 6°C.
• Der interne Kreislauf zirkuliert ein Heizmedium mit einem sehr niedrigen Siedepunkt (typischerweise 0°C). Beim Erhitzen verdampft das Kältemittel, der Dampf gelangt in den Kompressor, wo er auf hohen Druck komprimiert wird. Beim Verdichten wird Wärme frei, der Kältemitteldampf wird auf eine durchschnittliche Temperatur von +35°C bis +65°C erhitzt.
• Im Kondensator wird Wärme aus dem dritten – Heizungs – Kreislauf auf das Kühlmittel übertragen. Kühldämpfe werden kondensiert und treten dann weiter in den Verdampfer ein. Und dann wiederholt sich der Kreislauf.

Der Heizkreislauf erfolgt am besten in Form eines warmen Fußbodens. Dafür eignen sich die Temperaturen am besten. Das Kühlersystem erfordert zu viele Abschnitte, was hässlich und unrentabel ist.

Alternative Wärmeenergiequellen: wo und wie man Wärme bekommt

Die größte Schwierigkeit ist jedoch das Gerät des ersten externen Kreislaufs, der Wärme sammelt. Da die Quellen ein niedriges Potential haben (am Boden gibt es wenig Wärme), sind große Flächen erforderlich, um sie in ausreichender Menge zu sammeln. Es gibt vier Arten von Konturen:

• Ringe in Wasserleitungen mit Kühlmittel verlegt. Das Gewässer kann alles sein – ein Fluss, ein Teich, ein See. Die Hauptbedingung ist, dass es auch bei strengsten Frösten nicht durchfrieren darf. Pumpen, die Wärme aus dem Fluss pumpen, arbeiten effizienter, in stehenden Gewässern wird viel weniger Wärme übertragen. Eine solche Wärmequelle ist am einfachsten zu implementieren - Rohre werfen, eine Last binden. Es besteht nur eine hohe Wahrscheinlichkeit von Unfallschäden.

• Thermische Felder mit Rohren, die unter dem Gefrierpunkt vergraben sind. In diesem Fall gibt es nur einen Nachteil - große Mengen an Erdarbeiten. Wir müssen den Boden großflächig und sogar bis in eine solide Tiefe entfernen.

• Nutzung geothermischer Temperaturen. Es werden mehrere Brunnen mit großer Tiefe gebohrt, in die Kühlmittelkreisläufe abgesenkt werden. Das Gute an dieser Option ist, dass sie wenig Platz benötigt, aber nicht überall in große Tiefen gebohrt werden kann und Bohrdienstleistungen viel kosten. Sie können zwar selbst ein Bohrgerät bauen, aber die Arbeit ist trotzdem nicht einfach.

• Entzug von Wärme aus der Luft. So funktionieren Klimaanlagen mit der Möglichkeit zu heizen - sie nehmen Wärme aus der "außenliegenden" Luft auf. Auch bei Minusgraden funktionieren solche Geräte, allerdings bei einem nicht sehr „tiefen“ Minus - bis zu -15 ° C. Um die Arbeit intensiver zu gestalten, können Sie die Wärme aus den Lüftungsschächten nutzen. Werfen Sie dort ein paar Schlingen mit Kühlmittel und pumpen Sie Wärme von dort.

Der Hauptnachteil von Wärmepumpen ist der hohe Preis der Pumpe selbst, und die Installation von Wärmesammelfeldern ist nicht billig. In diesem Fall können Sie Geld sparen, indem Sie die Pumpe selbst herstellen und die Konturen auch mit Ihren eigenen Händen legen, aber die Menge bleibt dennoch beträchtlich. Der Vorteil ist, dass das Heizen kostengünstig ist und das System lange funktioniert.

Klimaanlagen

Die Klimaanlage ist die kostengünstigste und einfachste alternative Quelle für die Beheizung von Wohngebäuden. Sie können einen leistungsstarken auf der gesamten Etage oder einen in jedem Raum installieren.

Die optimale Option für die Nutzung der Klimaanlage ist im späten Frühling oder frühen Herbst, wenn es draußen noch nicht zu kalt ist und die Gastherme noch nicht gestartet werden kann. Dadurch wird der strombedingte Gasverbrauch reduziert und der monatliche Gasverbrauch nicht überschritten.

Wichtige Punkte:

• Boiler und Klimaanlage müssen miteinander verbunden werden, um paarweise zu arbeiten. Das heißt, der Kessel muss sehen, dass die Klimaanlage funktioniert, und sich nicht einschalten, während der Raum warm ist. Hier können Sie auf einen Wandthermostat nicht verzichten.
• Heizen mit Strom ist nicht billiger als Gas. Daher sollten Sie nicht komplett auf das Heizen mit Klimaanlagen umsteigen.
• Nicht alle Klimaanlagen können bei Null und Frost verwendet werden.

Persönliche Erfahrung

Ich verwende vier Wärmequellen, um mein Haus zu heizen: einen Gaskessel (Haupt), einen Kamin mit Wasserkreislauf, sechs Flachkollektoren und eine Inverter-Klimaanlage.

Warum wird es benötigt

1. Halten Sie eine zweite (Backup-) Wärmequelle bereit, wenn der Gaskessel ausfällt oder seine Kapazität nicht ausreicht (starker Frost).
2. Sparen Sie beim Heizen. Aufgrund unterschiedlicher Wärmequellen können Sie den monatlichen und jährlichen Gasverbrauch steuern, um nicht zu einem teureren Tarif zu wechseln.

Einige Statistiken

Der durchschnittliche Gasverbrauch im Januar 2016 beträgt 12 Kubikmeter pro Tag. Mit einer beheizten Fläche von 200m2 und einem zusätzlichen Keller.

	Oktober	November	Januar
Verbrauch pro Monat	63,51	140	376
Minimum	0,5	0,448	7,1
Maximal	5,53	10,99	21,99
Durchschnitt pro Tag	2,76	4,67	12,13

Tägliche Verbrauchsschwankungen im Laufe des Monats hängen mit unterschiedlichen Außentemperaturen und dem Vorhandensein der Sonne zusammen: An sonnigen Tagen arbeiten die Kollektoren und der Gasverbrauch sinkt.

Schlussfolgerungen

Heizen ohne Gas ist möglich. Manche Wärmequellen dienen als vollwertiger Ersatz für eine Gastherme, andere können nur zusätzlich genutzt werden. Fassen wir der Einfachheit halber alles in einer Tabelle zusammen:

Alternative zu Erdgas	Zusatz
Erdwärmepumpe Festbrennstoffkessel Pelletkessel	Kamin mit Wasserkreislauf Luftkamin Pelletkamin Sonnenkollektoren Inverter-Klimaanlagen Luftwärmepumpe Elektroboiler

Es gibt andere alternative Möglichkeiten, ein Gebäude zu heizen, die nicht in der Liste enthalten sind: Öfen, Buleryans, Elektroboiler und andere Heizgeräte.

Und natürlich ist es wichtig, sich daran zu erinnern, dass die Installation anderer Wärmequellen nicht die einzige Möglichkeit ist, Gas zu sparen und die Abhängigkeit davon zu verringern. Wir müssen daran arbeiten, die Gesamtenergieeffizienz des Gebäudes zu verbessern: alle Wärmelecks identifizieren und beseitigen, Wärme effizienter nutzen und Wärmeverluste des Gebäudes minimieren