Как известно, для получения электричества и тепла можно использовать энергию четырех повсеместно доступных источников – земли, воды, ветра и Солнца. Но, не все применяемые для этого устройства подходят для бытовой сферы. Речь идет о ветрогенераторах, для монтажа которых требуются особые условия – очень высокие и прочные мачты, отдаленность от линий электропередач и достаточное свободное пространство на приусадебных участках. То есть, данное оборудование требует больших первоначальных вложений, не говоря уже о том, что в местностях, где оно будет работать, должна быть достаточная скорость ветра от 2 м/с. Поэтому, ветрогенераторы, включая даже компактные ветряки, устанавливаемые на крыши домов, не пользуются популярностью у рядовых потребителей, предпочитающих энергии ветра другие источники – землю, воду и Солнце, используемые за счет такого оборудования:
1. Гелиосистемы – это название нескольких линеек устройств, функционирующих благодаря солнечной энергии. За счет ее аккумуляции они способны вырабатывать электричество или тепло. Причем современные гелиосистемы могут делать это даже в морозную погоду.
Такая функциональность в сочетании с доступностью сделали чрезвычайно популярными все модификации таких устройств, делящихся на 2 вида:
- Солнечные батареи – представляющие собой комплекты простых плоских батарей на фотоэлектрических элементах, способных преобразовывать энергию Солнца в электрическую. Из-за этого солнечные панели часто именуют солнечными батареями или реже – гелиобатареями. А сила продуцируемого ими тока всегда зависит от интенсивности светового излучения. Чем оно ярче – тем более эффективно происходит генерация. Фактически, комплект солнечных батарей позволяет получить собственную мини-элекростанцию для снабжения электричеством дома, любого другого здания или даже квартиры. При этом своей значительной востребованностью данные изделия обязаны, в том числе, и разным вариантам размещения – на крышах, на придомовых территориях и даже на балконах. Главное – чтобы они были хорошо освещены;
- Солнечные коллекторы – представляющие собой системы параллельно расположенных полых трубок, наполненных теплоносителем, которым может быть вода или антифриз. Проходя через такие трубки, жидкость нагревается под воздействием УФ-излучения, а затем сразу направляется в сети отопления или горячего водоснабжения. При этом, тепловые солнечные коллекторы бывают – открытыми и закрытыми, плоскими и сферическими, а также полусферическими концентраторами, и некоторыми другими. Но, в быту применяются только их первые 3 вида. Немаловажно, что гелиоколлекторы задействуются для обогрева помещений, как самостоятельно, так и в сочетании с другими традиционными отопительными приборами. Кроме того, как и батареи, они могут размещаться на крышах зданий, не занимая площадей на земле;
- Готовые комплекты – представляющие собой наборы, в которых есть все или почти все необходимое для приготовления используемой в быту горячей воды за счет солнечной энергии. Обязательными элементами подобных наборов являются солнечные коллекторы, в количестве от одной до 5 единиц, и емкостные водонагреватели с несколькими змеевиками. А в более полных комплектах кроме них присутствуют емкости для слива теплоносителя и насосные группы. Все они разработаны специально для монтажа в частных домах и коттеджах с различными уровнями потребления горячей воды. При этом, наличие в составе готовых гелиокомплектов емкостных водонагревателей, которые могут дополняться электрическими ТЭНами, позволяет эффективно использовать их не только в летние, но и в зимние периоды;
- Комплектующие для гелиосистем – представляющие собой различные элементы, необходимые для функционирования подобного оборудования, а также для того, чтобы делать его максимально эффективным. Речь идет, например, о – модулях электрического нагрева водонагревателей, самосливных станциях солнечных систем, различных контроллерах, каскадных регуляторах, емкостях для самосливных солнечных систем, дополнительных насосах солнечных контуров, а также специальном теплоносителе для гелиоколлекторов, циркулирующем внутри их полых трубок. С помощью подобных элементов можно легко собрать солнечную систему с оптимальной комплектацией, или дополнить готовый гелиокомплект, в начальном составе которого есть только коллекторы и емкостные водонагреватели.
2. Тепловые насосы – это название нескольких линеек устройств, функционирующих благодаря энергии земли, воды или Солнца. А общий принцип их работы основан на передаче тепловой энергии от источника с более низкой температурой, к потребителю с более высокой температурой, что реализуется за счет электроэнергии.
При этом, как следует из названия, все теплонасосы производят тепловую энергию, делясь на 3 вида:
- Тепловые насосы воздух-вода – представляющие собой аппараты, передающие тепловую энергию от наружного воздуха к теплоносителю систем отопления или горячего водоснабжения. Подобные устройства в данный момент являются самыми популярными и часто устанавливаемыми в частных домах, среди всех прочих видов альтернативных нагревателей. И это легко объяснить тем, что теплонасосы воздух-вода проще всего монтировать, для чего не нужно проводить сложных и весьма затратных земляных или буровых работ. Поскольку ключевое, что необходимо для их использования – это воздух, а также электричество, применяемое для передачи тепла от него к жидкостям. Но, из-за относительно невысокой производительности такие агрегаты обычно используют в составе разных теплосетей как дополнительные;
- Тепловые насосы вода-вода – представляющие собой аппараты, передающие тепловую энергию от подземных вод, рек, озер или других водоемов, к теплоносителю систем отопления или горячего водоснабжения. Как следует из его названия, для работы данного оборудования в непосредственной близости от обогреваемого здания должен располагаться незамерзающий водоем, в котором будет смонтирован специальный рабочий контур. При этом, теплонасосы вода-вода часто оказываются наиболее эффективными с экономической точки зрения, поскольку позволяют получать до 30 Вт тепла с 1 м рабочего трубопровода. Но, даже если на участке рядом с домом нет водоема, его могут заменить две скважины, пробуренные до водоносных горизонтов. Однако, такой способ монтажа является весьма дорогим;
- Тепловые насосы грунт-вода – представляющие собой аппараты, передающие тепловую энергию от почв к теплоносителю систем отопления или горячего водоснабжения. Этот вид устройств также считается одним из самых эффективных, благодаря весьма высоким КПД. Но, монтаж теплонасосов грунт-вода требует значительных расходов на обустройства геотермальных полей с использованием горизонтального, вертикального или кластерного бурения. При этом, в первом случае нужно не только иметь земельный участок с немалой площадью – от 200 м2, но и прокладывать рабочий контур на глубине ниже уровня промерзания почвы – в 1,5 - 2 м. Бурение скважин для геотермальных зондов тоже обходится недешево. Зато этот вид отопления может полностью заменить традиционное даже самостоятельно;
- Принадлежности к тепловым насосам – представляющие собой также разные элементы, необходимые для правильного и эффективного функционирования подобного оборудования. Речь идет, например, о – внутренних блоках тепловых насосов, модулях приточно-вытяжной вентиляции, гидравлических и теплообменных модулях, теплообменных модулях пассивного охлаждения, воздушных теплообменных модулях, модулях управления, компактных системах вентиляции и гидравлических станциях, а также специальных теплоносителях для тепловых насосов. Разумеется, данные изделия могут использоваться и для ремонта или сервисного обслуживания подобного теплотехнического оборудования. При этом, для этих целей желательно подбирать продукцию тех брендов, под которыми выпущены и сами теплонасосы.