Возобновляемые источники энергии

Солнечные коллекторы

Солнечный коллектор, или гелиосистема – это наиболее распространенный метод использования солнечной энергии. Система состоит, в частности, из солнечных коллекторов, накопительных емкостей, теплообменников и регуляторов. Гелиоустановка – это не только способ отопления дома, но и нагрева горячей воды для хозяйственных нужд.

Солнечный коллектор поглощает свет с помощью абсорбера, подогревая пропиленгликоль, который становится теплоносителем. Затем циркуляционный насос перекачивает жидкость в теплообменник в накопительной емкости. Тепловая энергия переносится на воду в емкости. Если солнечных лучей не хватает для нагрева воды, она подогревается с помощью традиционной отопительной системы.

Современные солярные системы эффективно работают в любое время года. Их использование не приводит к выбросам в атмосферу CO2 и вредных дымовых газов. Систему можно также подключить к существующей системе отопления. Вложения в солярную систему могут окупиться за несколько лет. Пользователь получает дополнительный источник тепла, которое полностью не заменит систему отопления, но может значительно снизить расходы.

Тепловой насос

Суть теплового насоса заключается в использовании тепловой энергии, получаемой из окружающей среды (нижний источник тепла) для нагрева и производства горячей хозяйственной воды (верхний источник тепла). Данный процесс происходит с помощью холодильного контура, в котором происходит процесс сжатия и расширения рабочей жидкости. Испаритель и конденсатор, которые наряду с компрессором и расширительным клапаном являются главными элементами контура, используют сгенерированную энергию в промежуточных контурах. Работа компрессорного теплового насоса может быть основана на использовании ресурсов натуральной энергии, источником которой являются: грунт, атмосферный воздух, поверхностная или подземная вода.

Тепловые насосы все чаще используются в современном энергоэберегающем строительстве. Они автоматизированы, не нуждаются в техническом обслуживании и экономичны. При правильно установленном тепловом насосе расходы на отопление дома будут значительно ниже, чем в традиционных системах, а затраты на проект быстро окупятся.

Геотермия

Геотермальная энергия относится к возобновляемым источникам энергии Ее получают из горных пород, воды или грунта. Ее можно получать с помощью грунтовых тепловых насосов или с помощью глубоко расположенных водоносных слоев с горячей водой. Возможно также использование тепловой энергии горных пород, в которые закачивается холодная вода, а после нагрева откачивается горячая. На глубине от 15 до 18 метров температура грунта остается постоянной круглый год. Если опуститься ниже, температура возрастает в среднем на 3°C каждые 100 метров.

В настоящее время геотермальная энергия используется в нескольких десятках стран. Она является важнейшим источником энергии в Исландии и на Филиппинах. Система отопления и охлаждения с использованием теплового насоса – это благоприятная для окружающей среды и экономичная технология отопления.

Получение энергии из грунта

Грунтовой тепловой насос – это устройство, которое можно использовать для обогрева помещений, а также для приготовления горячей воды для хозяйственных нужд и охлаждения. Во время охлаждения грунт искусственно регенерируется. Избыточное тепло отводится за пределы здания и хранится в грунте. Благодаря активной регенерации грунта эффективность теплового насоса возрастает.

Получение энергии из геотермальных вод

Поскольку геотермальные воды часто содержат твердые частицы и химикаты, важно правильно подобрать теплообменники. Теплообменник должен быть устойчивым к агрессивным средам и иметь высокую производительность.
Выделяют три основных системы получения энергии из геотермальных вод.

• моновалентная система – это самодостаточная система, производит тепловую энергию с помощью геотермальной установки. Данное решение применяется в условиях высоких температур. Моновалентная система также применяется при использовании каскадной системы,
• бивалентная система – это система, в которой производство тепла поддерживается обычными устройствами в моменты максимального потребления. Для этой системы необходима установка дополнительного источника тепла, что увеличивает стоимость проекта,
• комбинированная система – производство тепла происходит одновременно в геотермальной системе, а также в устройствах, установленных в традиционных котельных.