Los sistemas de calefacción tradicionales se pueden organizar solo si hay gasoductos principales. La construcción en perspectiva moderna de redes de calefacción ofrece varias alternativas a la calefacción de gas en casas privadas.
Alternativa: aquellos métodos de calentamiento en los que el combustible no es gas ordinario. Las fuentes se dividen en dos tipos:
- Básico. Reemplace completamente el equipo de gas. Potentes instalaciones capaces de dotar de energía térmica al edificio en su totalidad;
- Adicional. Utilizado junto con calderas de gas. No cubren completamente la necesidad de calefacción. Se utilizan para reducir el consumo de gas durante las horas pico, así como en el período primavera-otoño, cuando no es necesario poner en marcha los equipos principales.
Se prevé el uso de fuentes de calor alternativas en los siguientes casos:
- No hay comunicaciones cercanas de la red de suministro de gas;
- Alto costo de recursos;
- La calefacción a gas tiene baja eficiencia;
- Regiones del norte (la temperatura del aire demasiado baja provoca un aumento en el consumo de gas);
- Se requiere reducir los costos de calefacción.
Calderas de combustible sólido
El combustible sólido se usa no solo en grandes salas de calderas, sino también en pequeñas calderas para calentar casas privadas. Además del carbón, las calderas de combustible sólido utilizan leña y pellets, paja, aserrín y astillas.
Propiedades del pellet:
- Bajo costo;
- Facilidad de transporte;
- Amabilidad del medio ambiente.
Diagrama seccional de una caldera de combustible sólido.
Principio de operación
Es similar al equipo tradicional: el combustible se quema en el horno, por lo que se calienta el refrigerante.
Beneficios:
- Alta eficiencia;
- Seguridad;
- Compacidad (modelos modernos).
La desventaja es la complejidad del mantenimiento de este sistema: carga frecuente de combustible, limpieza regular de la cámara de combustión, etc. Los modelos modernos están equipados con un sistema automático de suministro de combustible, lo que convierte a este tipo de calefacción alternativa en el principal competidor de las calderas de gas.
Calderas de combustible sólido / combustible líquido
Las calderas de combustible sólido funcionan quemando combustible. La turba, el coque, los pellets y el carbón se pueden utilizar como leña. En el proceso de operación, las calderas de combustible sólido emiten un gas específico, que también queman. Debido a esto, la habitación se calienta.
A menudo, el carbón se utiliza para el funcionamiento de tales unidades. La caldera de pirólisis tiene 2 cámaras separadas: la leña se carga en una y el gas se quema en la otra.
Calderas de gasoil - estos son dispositivos que queman aceite usado, queroseno, fueloil, biocombustible. Incluyen una cámara de combustión y una boquilla. La estructura del inyector consta de una bomba de combustible, un sistema de control de combustión y reguladores de aire y combustible.
Los aparatos de combustible líquido pueden ser de los siguientes tipos:
- Escenario único.
- De dos etapas.
- Modulado.
Su uso permitirá mantener el régimen de temperatura, además de proporcionar un consumo de combustible más económico.
Calderas de gasoil
Usan fuel oil o combustible diesel como combustible.
Beneficios:
- Alta eficiencia;
- La posibilidad de instalar equipos adicionales (calderas) en el sistema sin reconstruir los esquemas existentes;
- Calefacción eficaz de habitaciones grandes;
- Alta fiabilidad de las instalaciones;
- Instalación rápida;
- Compacidad (modelos modernos).
Diagrama seccional de una caldera diesel.
Las desventajas de este tipo de calefacción incluyen:
- Presencia de emisiones nocivas a la atmósfera;
- Instalación de instrumentos adicionales y dispositivos de control (para el monitoreo continuo de los parámetros de la red);
- La necesidad de una habitación separada para la unidad de caldera;
- Dificultades en el transporte y almacenamiento de combustibles líquidos.
Calderas de calefacción sin gas
Calderas de combustible líquido.
Estas plantas funcionan con tipos de combustible como gasoil, fuel oil o queroseno.
El principal problema es que el combustible es muy caro. Además, es altamente inflamable y altamente inflamable. Por lo tanto, debe almacenarse solo en una habitación especial. Pero al mismo tiempo, pueden calentar perfectamente la temperatura a una marca alta, incluso en edificios grandes. La gama también incluye opciones como calderas de vapor y agua caliente. Son muy manejables, compactos y versátiles. Y también son muy fáciles de instalar.
Calefacción eléctrica
Este tipo de calderas se puede utilizar como fuente de calor principal y adicional.
El principio de funcionamiento de una caldera eléctrica.
Beneficios:
- Pequeñas dimensiones;
- Alta eficiencia;
- Falta de llama;
- Posibilidad de conectar calderas y utilizar la tecnología "suelo caliente";
- Alta fiabilidad de las instalaciones;
- Amabilidad del medio ambiente, sin chimenea;
- Sin necesidad de mantenimiento constante.
Las desventajas incluyen un alto consumo de energía, lo que significa un alto costo de calefacción.
Calentar una casa particular con combustible diesel.
Las calderas de calefacción de aceite son una solución alternativa de calefacción para el hogar que tiene muchas ventajas, una de las cuales es el bajo costo de instalación. Cualquier otro tipo de calefacción que se base en combustión requiere elevados costes de instalación.
Estas calderas tienen aproximadamente un 75-85% de eficiencia y son la mitad del costo de las calderas de gas.
Las desventajas de las calderas diesel son que requieren un mantenimiento regular y un monitoreo frecuente del sistema, y también tienen un alto costo operativo.
Calefacción autónoma (depósito de gas)
Es la mejor opción para casas pequeñas o de campo donde no viven de forma permanente. El dispositivo le permite obtener calor, agua caliente y electricidad.
Es un recipiente grande que contiene gas licuado (butano, metano, sus diversas mezclas). El volumen del recipiente se elige de tal manera que dure una temporada.
Hay dos tipos de estructuras:
- Vertical. Tienen una pequeña zona de evaporación. A menudo, se instalan varios tanques en paralelo para aumentar la superficie de evaporación.
- Horizontal. Requiere más espacio de instalación.
Tanque de gas horizontal subterráneo
Dispositivo
El cuerpo del tanque está hecho de acero con alto contenido de carbono u hormigón armado, que puede soportar cargas pesadas y alta presión de la mezcla de gases. Se debe aplicar una capa de revestimiento anticorrosión a la superficie. Los modelos modernos se fabrican en volumen constante con instrumentación y dispositivos de control que permiten el monitoreo continuo de la presión del gas. Una trampa de condensado está ubicada en la parte inferior de la carcasa, en la que se recoge el líquido formado durante la evaporación de los gases.
El contenedor debe colocarse sobre losas de hormigón lejos de estructuras y edificios (al menos 10 m) sobre el suelo o en un pozo. En las regiones del norte, solo se permite la instalación oculta de embarcaciones. Además, en este caso, no es necesario instalar dispositivos adicionales para calefacción y evaporación de gas.
Desventajas:
- Almacenamiento de combustible;
- Alto costo de instalaciones;
- Un pequeño número de empresas que prestan servicio a este equipo de calefacción;
- Altos requisitos de seguridad;
- Grandes dimensiones.
- El uso de cilindros pequeños es extremadamente inconveniente debido a la necesidad de repostarlos constantemente.
Principio de operación
Similar a las calderas de gas convencionales.Diferencias: un tipo diferente de combustible y un diseño específico de la tubería. Cuando se quema gas licuado, la mezcla ingresa al reactor, manteniendo la presión de operación en el sistema, luego de lo cual se distribuye a través de las tuberías del sistema de calefacción.
El reabastecimiento de combustible del tanque debe realizarse una vez por temporada de calefacción, por lo tanto, el volumen del tanque debe calcularse en función del área de las instalaciones con calefacción.
¡Importante! Los modelos móviles (hasta 500 litros) con un sistema de calefacción incorporado están muy extendidos.
Características de las fuentes de energía.
Gas
El cálculo del costo se realiza en función de la eficiencia de la caldera de aproximadamente el 90%. Ésta es la eficiencia típica de una caldera de convección producida en las últimas dos décadas.
Pero:
- Las calderas de gas más antiguas para calentar una casa privada a menudo tienen una eficiencia en el rango del 60 al 85 por ciento. Y debido al crecimiento excesivo de depósitos minerales en el intercambiador de calor, y debido a la temperatura inicialmente más alta de los productos de combustión. En pocas palabras, se emite más calor a la tubería.
- Por otro lado, las calderas de condensación modernas utilizan no solo el 98% del calor de combustión del gas, sino también el calor de condensación de los productos de combustión, por lo que su eficiencia total supera el 100% (por supuesto, el calor liberado durante la combustión de el metano se toma como 100 en este caso).
- Muchas áreas no cuentan con suministro de gas.
- Finalmente, lo principal: si la construcción de nuevas centrales eléctricas y la depuración de nuevas tecnologías (por ejemplo, fusión termonuclear fría o calefacción solar) son capaces de, al menos teóricamente, bajar los precios de la electricidad, entonces se garantiza que el gas natural subirá de precio. Verá, sus suministros son limitados.
Leña
A juzgar por el precio, esta es una buena alternativa al gas. Además, no es difícil instalar (y a veces fabricar) y encender una caldera de combustible sólido con sus propias manos, mientras que los costos serán muy moderados.
Pero:
- Al almacenar leña, requiere un área significativa. Preferiblemente, debajo de un dosel.
- Su utilidad está fuertemente determinada por la humedad.
- Finalmente, una caldera de combustible sólido requiere supervisión constante y leña al menos dos veces al día.
Incluso las mejores calderas de leña no pueden funcionar automáticamente sin la intervención del propietario.
Pellets
La caldera de pellets puede funcionar durante mucho tiempo sin supervisión ni mantenimiento, lo cual es una gran ventaja. Pero, por desgracia, desde el punto de vista de los costos, los pellets se pierden con el gas, y de manera significativa.
Electricidad
Parecería que la calefacción con electricidad es claramente inferior en comparación con el gas.
Sin embargo, puede utilizar y recibir electricidad de diferentes formas.
- La simple reducción de la temperatura ambiente objetivo en 2 grados ahorrará aproximadamente un 20 por ciento de electricidad. Es gracias a esto, por cierto, que los pisos cálidos con película y los calentadores infrarrojos brindan ahorros reales. Los primeros redistribuyen racionalmente el calor, por lo que la temperatura en el nivel del piso permanece vieja y debajo del techo cae. Estos últimos dan una sensación subjetiva de calor cuando el aire de la habitación es bastante frío.
Matiz: los suelos de película cálida son bastante caros. El precio comienza en 1000 rublos por metro cuadrado, lo que, con una gran área de las instalaciones, dará como resultado una cantidad tangible. Además, la instrucción prescribe aislarlos del piso base con aislamiento de espuma de espuma, lo que también aumentará ligeramente los costos.
Por desgracia, todavía no hemos encontrado que la calefacción sea más barata que el gas: los ahorros en la redistribución del calor son, en el mejor de los casos, del 50%.
La película de piso cálido en la foto es más económica que una caldera eléctrica, pero pierde mucho con el gas.
- Las bombas de calor y su caso especial: los sistemas split inverter en modo calefacción ya ofrecen un ahorro de 4 veces en relación con una caldera eléctrica. No generan calor, sino que lo bombean desde la calle. Hay un par de "peros": incluso tal calefacción no será más barata que el gas principal (al menos en Rusia); Además, las mejores bombas de calor funcionan solo hasta -25 ° C. Al mismo tiempo, con una caída de temperatura exterior, su eficiencia disminuye.
- La fuente de energía puede ser un aerogenerador o una batería solar para calentar una casa particular. ¡Aquí está, energía gratis para calefacción! ¿Cuál es el truco? En los precios de las baterías y su vida útil. El sol no brilla por la noche y el viento no siempre sopla. Es necesario almacenar energía y la capacidad de la batería debe ser grande.
Lo que se traduce en un precio de al menos doscientos o trescientos mil rublos por una casa extremadamente económica; más consumo: más capacidad y coste de la batería. Y el recurso no es más de cinco años ...
Sistemas geotermales
Ganando gran popularidad a través del uso de energía proveniente de recursos naturales. El calor de las entrañas de la tierra calienta los objetos. En los sistemas geotérmicos, esta energía calienta los intercambiadores de calor, desde los cuales, mediante una bomba de calor, el fluido de trabajo ingresa a las tuberías de calefacción.
Estos sistemas de calefacción permiten generar 4-6 veces más energía que la aplicada: por 1 kW de electricidad, es posible generar calor hasta 6 kW.
Beneficios:
- Suministro de calor y electricidad en regiones remotas;
- Ajuste independiente de los parámetros de la red de calefacción y el caudal del agente de calefacción;
- Bajos costos de calefacción;
- La posibilidad de aumentar las cargas térmicas y eléctricas sin el permiso de las organizaciones de vivienda y comunales;
- Amabilidad y seguridad con el medio ambiente;
- Falta de costos laborales para la entrega de recursos combustibles;
- Facilidad de almacenamiento de combustible;
- La capacidad de instalarse usted mismo;
- Larga vida útil.
Pero hay, por supuesto, desventajas:
- Recuperación de la inversión larga;
- Como regla general, se considera una fuente adicional de calefacción.
Dispositivo y principio de funcionamiento.
Hay un intercambiador de calor en el eje de tierra, una bomba de calor está instalada en la parte superior, que calienta el líquido y lo eleva al sistema de calefacción.
La calefacción geotérmica consta de dos partes: una ubicada en la casa y la otra en el suelo.
El sistema geotérmico es una buena alternativa a la calefacción de gas en una casa privada.
La parte del suelo es idéntica a la clásica calefacción de agua caliente: tuberías y radiadores. También en la casa, debe elegir un lugar para instalar un generador que convierta la energía de la tierra en calor. Como regla general, se trata de un sótano o una habitación independiente. La autoinstalación del sistema se realiza de la siguiente manera:
- La mina es la primera en construirse. Los parámetros (ancho y profundidad) se seleccionan individualmente para cada caso. Depende del clima, el tipo de suelo, la potencia de salida del equipo de calefacción, el área de la casa;
- Luego viene la instalación de intercambiadores de calor y tuberías en el fondo de la mina, a través de las cuales fluirá el refrigerante hacia los radiadores de la casa.
En verano, este sistema se puede utilizar para aire acondicionado. Cuando se instala equipo adicional, el portador de calor enfriado se suministrará desde el intercambiador de calor al sistema.
La parte subterránea prevé la creación de un pozo y un intercambiador de calor.
Hay tres tipos de calefacción geotérmica:
- Alimentado por agua de un depósito cercano. En la parte inferior se instalan sondas que convierten la energía térmica del agua;
- Energía de aguas subterráneas profundas. La bomba de calor levanta el agua subterránea, que emite calor y energía al sistema de calefacción del hogar;
- Calefacción con anticongelante. En este caso, se construye una mina de tierra de al menos 75 m de profundidad Cuando se calienta con una bomba de calor, el refrigerante ingresa al intercambiador de calor. Después de absorber el calor, el anticongelante se baja de nuevo a la mina.
Bomba de calor
Cómo funciona la bomba de calor
Una bomba de calor consta de las siguientes partes:
- Potente compresorlo que crea alta presión.
- Evaporador-radiadorcompuesto por tubos delgados de alta conductividad térmica.
Durante el funcionamiento de la bomba, el compresor influye en el refrigerante. Esta sustancia puede evaporarse y hervir incluso a la temperatura más baja.El compresor acumula presión para que el refrigerante se evapore incluso a las temperaturas más bajas.
El refrigerante tiene un condensador en camino, en el que el refrigerante emite su calor al radiador. Se enfría a líquido y luego regresa al compresor. Un ciclo de este tipo puede tener varias repeticiones.
La proporción de energía consumida por el compresor puede rondar el 20%. El 80% restante se puede tomar prestado del medio ambiente. La bomba de calor puede tomar energía de la atmósfera o de fuentes geotérmicas. La peculiaridad de las unidades modernas difiere en que están configuradas no solo para calentar, sino también para enfriar la habitación.
Los sistemas de calefacción basados en bombas de calor constan de las siguientes partes:
- Investigacion (sistema de tuberías, que es un gran serpentín. Se puede colocar en el agua o en el suelo. La función de la sonda es recolectar energía térmica).
- Bomba de calor (El principio de funcionamiento de tal mecanismo es familiar para todos. Sin embargo, tales bombas pueden ser de varios tipos: suelo-agua, agua-aire, bomba de calor agua-agua, bomba de calor aire-aire).
Las ventajas del mecanismo térmico se pueden describir como alta eficiencia. Un dispositivo de este tipo puede producir de 4 a 5 kW de energía térmica. Esto asegura una temperatura agradable en el hogar.
Las estufas de carbón y leña pueden ser una excelente alternativa a las calderas, bombas y colectores. Ahora se pueden comprar confeccionados o puede construirlos usted mismo con los materiales necesarios.
Habiendo comprado una estufa de este tipo, no solo puede mantener la temperatura de calor óptima en su hogar, sino que también puede usarla para cocinar. Esta opción es perfecta para calentar una casa en la que no hay gas. Esto ahorrará mucho en electricidad.
Calefacción por energía solar
Este tipo está ganando popularidad debido a la fuente de calor gratuita: el sol. Se utiliza como sistema adicional de calefacción y suministro de energía. Con la construcción de sistemas complejos y la presencia de baterías de almacenamiento, es posible obtener una fuente de calor absolutamente autónoma.
Colectores solares de vacío para calefacción doméstica
Calentar una casa privada con sistemas eléctricos.
Dicho sistema de calefacción es uno de los más convenientes tanto en la instalación como en el funcionamiento. Dicho sistema funciona automáticamente y no requiere cuidados e intervenciones especiales; además, la calefacción eléctrica puede garantizarle a su espacio vital un funcionamiento estable y de alta calidad. El sistema de calefacción eléctrica tiene una eficiencia del 100% y su ventaja es la capacidad de regular la calefacción en cada habitación por separado.
Debido a su pequeño tamaño, el sistema alimentado eléctricamente se puede instalar en cualquier lugar y a bajo costo. La calidad y estabilidad del trabajo depende de la disponibilidad de electricidad. La desventaja de un sistema de calefacción eléctrica es el alto costo de la electricidad.
recomendaciones
Los sistemas de calefacción geotérmica son una excelente alternativa a los sistemas de calefacción clásicos, porque la energía de la naturaleza es renovable y respetuosa con el medio ambiente. El único inconveniente es el reducido número de servicios de mantenimiento especializados. Incluso con un alto costo inicial (instalación y compra de equipos), los sistemas se amortizan en varias temporadas.
Los depósitos de gas pequeños son la mejor solución para pequeñas casas de campo y casas de campo.
El efecto máximo y la pérdida de calor mínima cuando se usa cualquier tipo de calefacción se observan con un aislamiento complejo de los edificios: revestimiento de paredes, aislamiento de pisos, ventanas de doble acristalamiento de alta calidad.
¿Qué son las fuentes de calor alternativas?
Una alternativa son aquellas fuentes y dispositivos que no requieren gas para su trabajo. Este enfoque se utiliza en los casos en que no hay forma de suministrar gas a la casa o es muy caro.Pero también ayuda a reducir significativamente los costos de calefacción, ya que tales fuentes pueden convertirse en principales o auxiliares. Por lo tanto, incluso si hay un gasoducto cerca, puede rechazarlo.
Las fuentes alternativas se pueden dividir en dos grupos:
- Son auxiliares. En este caso, la caldera de gas seguirá siendo la principal fuente de calor, pero todos los demás elementos apoyarán su funcionamiento, por ejemplo, en picos de carga o cuando no hace mucho frío en el exterior. Este enfoque se recomienda para quienes viven en regiones con inviernos severos.
- Son básicos. En esta versión, se utilizan electrodomésticos fuertes, cuya potencia permitirá calentar un edificio grande. Pero la disposición de tal sistema no es un placer barato. Aunque, si piensa en la recuperación de la inversión, entonces el dinero lo vale.
Es la cuestión del precio lo que más preocupa siempre. Y antes de empezar a ahorrar, tiene que gastar dinero. Y a veces no lo suficiente. Es este momento el que causa mucha controversia.
Pero, ¿cuál es el combustible más barato? Generalmente se acepta en la construcción que 10 metros cuadrados. requiere 1kW de energía. Pero esos números aparecen cuando hace mucho frío afuera. Sin embargo, estos datos son suficientes para hacer una comparación aproximada del costo por kilovatio-hora de diferentes energías térmicas de diferentes fuentes. Entonces,:
- gas (línea principal) - 50 kopeks / kWh;
- electricidad - 1,4 rublos;
- leña - 55 kopeks;
- pastillas - 80 kopeks.
Como puede ver en la información anterior, la gasolina no es tan cara. Aunque, para responder objetivamente a esta pregunta, se deben tener en cuenta muchos factores individuales.
