Las centrales eléctricas domésticas para el suministro eléctrico autónomo de casas de campo, asentamientos de villas, casas de campo, nuevos microdistritos. Costo llave en mano de calefacción geotérmica para el hogar

La pregunta de por qué se necesita una bomba de circulación en el sistema de calefacción de una casa privada hoy en día no es tan común. Los consumidores han entendido durante mucho tiempo que este pequeño dispositivo resuelve muchos problemas asociados con el funcionamiento eficiente del sistema de calefacción en su conjunto.

En primer lugar, aumenta la eficiencia. En segundo lugar, existe la oportunidad de ahorrar en materiales y elementos de calefacción. Todo esto a continuación.

Características de la circulación forzada.

La bomba de circulación instalada en el sistema crea una ligera presión en el interior. Al mismo tiempo, el refrigerante se mueve a baja velocidad, distribuyendo uniformemente el calor por todos los radiadores.

¿La circulación natural del refrigerante no puede distribuir la energía térmica de manera uniforme?

Tal vez, pero debido al hecho de que las casas privadas suburbanas en construcción son cada vez más grandes y, en consecuencia, el diseño de las tuberías se vuelve cada vez más complicado, es cada vez más difícil para el refrigerante superar la configuración de la tubería. circuitos Y en tales casas bomba de circulación no es suficiente.

Ventajas

Bajo la acción de la bomba, el refrigerante pasa más rápido por todo el circuito del sistema de calefacción y regresa a la caldera de calefacción. Al mismo tiempo, su temperatura no será baja. Esto significa que será más fácil calentar un refrigerante no muy enfriado. Menos costes de consumo de combustible.

Para la circulación natural del refrigerante, es necesario un gran volumen del mismo para que en su masa pueda mantener la temperatura requerida. En consecuencia, para el funcionamiento normal del sistema de calefacción en una casa privada, se necesitarán tuberías de gran diámetro, radiadores con cavidades anchas y válvulas que coincidan con las tuberías.

Para un sistema en el que se instala una bomba, no es necesario mantener un gran volumen de refrigerante. Por lo tanto, puede usar con seguridad tuberías y válvulas con un diámetro más pequeño. Y esto supone una reducción en el precio de todos los productos y un ahorro en materiales.

desventajas

En principio, dicho calentamiento solo tiene un inconveniente: es la volatilidad. El dispositivo funciona con electricidad. En primer lugar, es, aunque pequeño, pero el costo. En segundo lugar, cuando la fuente de alimentación está apagada unidad de bomba deja de funcionar

Por supuesto, los artesanos, dada esta situación, instalan un bypass a través del cual la calefacción comienza a funcionar según el principio de circulación natural de agua caliente. Y esto es una disminución en la eficiencia del trabajo, además de una disminución en la eficiencia.

Selección de instrumentos

El momento crucial es calcular correctamente la potencia de la bomba instalada. Aquí se tienen en cuenta dos indicadores:

• volumen de masa de agua destilada, m³/h;
• Presión medida en metros.

Es muy difícil hacer el cálculo correcto si no eres especialista en esta materia. Aquí es necesario tener en cuenta la complejidad del diseño de las tuberías, la cantidad de radiadores y válvulas, la potencia de la caldera de calefacción, los materiales de los que están hechas las tuberías y otros dispositivos de calefacción. Por lo tanto, esta etapa es mejor dejarla en manos de un profesional.

Sin embargo, si decide asumir la responsabilidad por sí mismo, es mejor comprar una bomba en la que pueda cambiar la velocidad de movimiento del refrigerante.

La opción ideal es con ajuste automático. Tal dispositivo cuesta varias veces más que una muestra convencional, pero está tranquilo de que puede configurarlo usted mismo con los parámetros necesarios del sistema de calefacción en el hogar.

Ejemplo de cálculo

Antes de elegir una bomba, se debe realizar el siguiente cálculo. Por ejemplo, se instala una caldera de calefacción en el sótano. Tu casa es un edificio de dos pisos. El sistema de calefacción es un cableado monotubo.

Es decir, resulta que el punto más alto del sistema de calefacción son los bordes superiores de los radiadores instalados en el segundo piso. Esto es a pesar de que la casa tiene un sistema de calefacción cerrado.

Cálculo de cabeza

Desde la tubería de retorno que ingresa a la caldera (es esta sección el lugar de instalación del dispositivo), es necesario medir la distancia hasta el borde superior del radiador en el segundo piso. Esta será la presión del dispositivo de bombeo. Esencialmente, será así:

• 2,5 m - altura del sótano;
• 3 m - la altura del primer piso;
• dos pisos - 0,5 m;
• la distancia desde el suelo hasta el borde superior del radiador es de 0,6 m.

La suma es de 6,6 m, lo que significa que necesita una bomba con una altura de 7 m.

Para hacer esto, necesita conocer el área climatizada de una casa privada. Por ejemplo, que sea de 200 m². Para que una casa privada se caliente, es necesario cumplir con la proporción: 1 kW de energía térmica por 10 m². Es decir, necesitas 20 kW.

El siguiente indicador es la diferencia de temperatura entre los circuitos de suministro y retorno. Los expertos recomiendan dentro de los 10 ° C. Es decir, si a la salida de la caldera la temperatura del refrigerante es de +70 °C, entonces a la entrada es de +60 °C. Ahora realiza esta acción matemática: 20:10=2. Esta es la potencia de la bomba, medida en m³/h.

Como puede ver, elegir una bomba no es tan difícil. Por supuesto, este es el cálculo más simple sin tener en cuenta varios matices. Pero se puede tomar como base, añadiendo un 20% por si acaso.

Montaje

Es mejor no instalar la bomba de circulación por su cuenta, si no conoce todos los matices del proceso de instalación. Pero necesita familiarizarse con la tecnología y la secuencia.

Ubicación de la instalación

La bomba se instala en la línea de retorno al lado de la caldera de calefacción. Esto se hace con un solo propósito: reducir las cargas de temperatura en los sellos, manguitos y juntas que se utilizan en el diseño de la unidad misma. Bajo la influencia de altas temperaturas, fallan rápidamente.

Hay dos tipos de dispositivos: rotor húmedo y seco. Por lo general, la primera opción son las bombas de baja potencia utilizadas para calentar pequeñas casas privadas. Se corta directamente en la tubería, conectando en ambos lados con un hilo. La segunda es una configuración más potente. Estas bombas se conectan con mayor frecuencia mediante bridas.

Válvulas de cierre y filtro

La bomba está separada de la tubería por dos válvulas (válvulas de bola) que, si es necesario reparar, se cierran.

Se debe instalar un bypass. Esta es una tubería que conecta la tubería, sin pasar por unidad de bombeo. Se debe instalar una válvula en el bypass. Bloquea el flujo del refrigerante cuando la bomba está funcionando. Y se abre cuando el dispositivo deja de funcionar o está en proceso de reparación. Es decir, el bypass funciona en casos de emergencia para que la calefacción no se detenga si la propia bomba se detiene.

Hoy en día, a menudo se monta un filtro grueso delante de la bomba. Es responsable de la calidad del refrigerante.

Fabricantes populares

La cuestión de cómo elegir afecta no solo las características técnicas del dispositivo. La mayoría de las veces, los consumidores entienden la marca o el fabricante como tal. El mercado moderno ofrece suficiente gran rango de. Aquí hay análogos extranjeros y nacionales. Aquí hay algunos modelos.

Bomba italiana Aquario

Su modelo AC204-130 es uno de los más populares. Utilizado para pequeñas casas privadas. Su potencia es de 2,4 m³/h, altura hasta 3 m, consumo eléctrico 0,64 kW, peso 3,4 kg.

La conexión es bridada, tiene tres modos de velocidad.

Dispositivo italiano DAB VA-VB-VD

Posee una amplia gama de características técnicas: altura de hasta 6 m a potencias de 0,5 a 3,3 m³/h.

Esta muestra está equipada con un relé térmico especial que apaga la bomba si comienza a sobrecalentarse. Muchos expertos aconsejan elegir este modelo en particular.

La empresa danesa Grundfos ofrece bombas de cinco modificaciones. En Rusia, el modelo UPS ha ganado gran popularidad como el más económico en términos de consumo eléctrico (0,55 kW).

Al mismo tiempo, su cabeza es de 3 my el volumen del refrigerante bombeado es de 3 m³ / h.

modelos rusas

Entre los fabricantes nacionales, es necesario destacar las bombas de la marca "Khozyain" de Podolsk y "Compass" de la empresa "Dzhileks". Algunas especificaciones técnicas:

• Propietario 4.25.180 - cabezal 4,2 m, potencia 3 m³ / h;
• Propietario 8.32.180 - cabezal 8 m, potencia 9,6 m³ / h;
• Compases 25/40 (cabeza 4 m, volumen 2,5 m³ / h) - la muestra más pequeña;
• Compases 32/80 (cabeza 8 m, volumen 3,2 m³ / h) - el más grande.

Ambas marcas producen bombas que se conectan a la tubería con una conexión de brida.
Entonces, conociendo las marcas y modelos que ofrecen los fabricantes, puede elegir la bomba adecuada, teniendo en cuenta no solo sus características técnicas, sino también el precio.

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La extracción de calor del suelo y de las fuentes de agua no es una innovación de este tipo. mundo occidental ha utilizado durante mucho tiempo la energía geotérmica para calentar el hogar. Este tema se vuelve cada vez más relevante a medida que aumentan los precios de los servicios públicos. Una bomba de calor para calefacción doméstica permite calentar baterías de forma ecológica, segura y gratuita.

La bomba de calor calienta la casa con calor natural

Bomba de calor para calefacción doméstica: principio de funcionamiento, ventajas y desventajas.

Una muestra de un dispositivo similar a una bomba de calor se encuentra en cada hogar: este es un refrigerador. Produce no solo frío, sino también calor, esto se nota por la temperatura. pared posterior unidad. Se establece un principio similar en la bomba de calor: recolecta energía térmica del agua, la tierra y el aire.

Principio de funcionamiento y dispositivo.

El sistema operativo del dispositivo es el siguiente:

• el agua de un pozo o depósito pasa por el evaporador, donde su temperatura desciende cinco grados;
• después del enfriamiento, el líquido ingresa al compresor;
• el compresor comprime el agua, aumentando su temperatura;
• el líquido calentado se traslada a la cámara de intercambio de calor, donde cede su calor al sistema de calefacción;
• el agua enfriada se devuelve al comienzo del ciclo.

Los sistemas de calefacción basados ​​en instalaciones de bomba de calor tienen tres componentes:

• Una sonda es una bobina situada en el agua o en la tierra. Recoge el calor y lo transfiere al dispositivo.
• Una bomba de calor es un dispositivo que extrae energía térmica.
• El propio sistema de calefacción, incluida la cámara de intercambio de calor.

Pros y contras del dispositivo.

Primero, sobre los aspectos positivos de dicho calentamiento:

• Consumo de energía relativamente bajo. La calefacción consume solo electricidad y requerirá mucho menos que, por ejemplo, calentar con electrodomésticos. Las bombas de calor tienen un factor de conversión que indica la producción de energía térmica en relación a la energía eléctrica consumida. Por ejemplo, si el valor de "ϕ" es 5, entonces 1 kilovatio por hora de consumo de electricidad representará 5 kilovatios de energía térmica.

• Versatilidad. Este sistema de calefacción se puede instalar en cualquier área. Esto es especialmente cierto para áreas remotas donde no hay gasoductos. Si no es posible conectar la electricidad, la bomba puede funcionar con un motor diesel o de gasolina.
• Automatización completa. No es necesario agregar agua al sistema ni controlar su funcionamiento.
• Respeto al medio ambiente y seguridad. La instalación de bomba de calor no produce residuos ni gases. El dispositivo no puede sobrecalentarse accidentalmente.
• Tal unidad no solo puede calentar una casa en invierno a una temperatura del aire de hasta menos quince grados, sino también enfriarla en verano. Estas funciones están disponibles en los modelos inversos.

• Largo período de operación - hasta medio siglo. Es posible que sea necesario reemplazar el compresor aproximadamente una vez cada veinte años.

Este sistema también tiene sus inconvenientes, que no se pueden ignorar:

• Precios. Una bomba de calor para calentar una casa no es un placer barato. Este sistema dará sus frutos no antes de cinco años.
• En áreas donde la temperatura invernal cae por debajo de los quince grados bajo cero, la operación del dispositivo requerirá fuentes de calor adicionales (eléctricas o de gas).
• Un sistema que toma energía térmica del suelo altera el ecosistema del sitio. El daño no es significativo, pero esto debe tenerse en cuenta.

Punto de vista del experto

Andrey Starpovski

Hacer una pregunta

“Si lo desea, puede hacer una bomba de calor para calentar una casa desde un refrigerador con sus propias manos. Pero esto requerirá algunos conocimientos técnicos.

Qué bomba elegir

Las instalaciones difieren en la fuente de energía térmica y el método de su transmisión. Hay cinco tipos principales:

• Agua-aire.
• Agua subterránea.
• aire-aire.
• Agua agua.
• Aire agua.

Inspección del lugar

Antes de instalar el sistema de calefacción, es importante examinar las características del sitio. Este estudio ayudará a determinar qué fuente de energía térmica será la mejor opción. La forma más fácil es si hay un depósito cerca de la casa. Este hecho aliviará la necesidad de realizar movimientos de tierra. Otra solución práctica es utilizar un sitio donde el viento sople constantemente. Si no hay ni lo uno ni lo otro, tendrás que parar en el movimiento de tierras.

El sistema de calefacción puede tener dos opciones de instalación:

• usando sondas;
• con la instalación de un colector subterráneo.

Bomba de agua subterránea y opciones de instalación

Las sondas geotérmicas generalmente se instalan en un área pequeña, cuyo área no permite colocar una tubería grande. Para instalar este sistema, se requerirá equipo de perforación, ya que la profundidad de los pozos debe ser de al menos cien metros, el diámetro es de veinte centímetros. Las sondas se bajan a dichos pozos. El número de pozos afecta el rendimiento del sistema de calefacción.

Si el área del sitio es lo suficientemente grande, puede hacerlo sin taladrar e instalar un sistema horizontal. Para ello, la bobina se entierra a una profundidad de un metro y medio. Esta versión del sistema se considera la más estable y libre de problemas.

Bomba agua-agua: fácil instalación

Una bomba de calor agua a agua para calefacción doméstica es adecuada para áreas con cuerpos de agua. Para la tubería, se pueden usar tuberías de polietileno ordinarias. El colector recolectado se traslada al estanque y allí se baja al fondo. Esta es una de las opciones de instalación más baratas que puede hacer usted mismo.

Bomba de calor aire-aire: precio de instalación

En un sitio donde los vientos están constantemente presentes, es adecuado un sistema que utilice la energía térmica del aire. La instalación en este caso tampoco es necesaria. costos especiales, Puedes hacerlo por ti mismo. Solo necesita instalar la bomba a no más de veinte metros de la casa en el lugar más ventilado.

Bomba de calor para calefacción doméstica: precios y fabricantes.

Las instalaciones de bombas de calor en el mercado ruso están representadas por productos de Vaillant (Alemania), Nibe (Suecia), Danfoss (Dinamarca), Mitsubishi Electric (Japón), Mammoth (EE. UU.) Viessmann (Alemania). Los fabricantes rusos SunDue y Henk no son inferiores a ellos en calidad.

Para calentar una casa de cien metros cuadrados de superficie se requiere una instalación de diez kilovatios.

Tabla 1. Costo promedio diferentes tipos bombas de 10 kilovatios

Imagen	tipo de bomba	Costo del equipo, frotar	El costo del trabajo de instalación, frotar
	agua subterránea Importar fabricantes	Desde 500 000	Desde 80 000
	Productores domésticos suelo-agua	Desde 360 ​​000	Desde 70 000
	aire al agua Importar fabricantes	Desde 270 000	Desde 50 000
	aire al agua productores nacionales	Desde 210 000	Desde 40 000
	Fabricantes importados agua-agua	Desde 230 000	Desde 50 000
	Productores domésticos de agua-agua	Desde 220 000	Desde 40 000

precio llave en mano bomba de calor el promedio es de unos 300 - 350 mil rublos. El sistema aire-agua se considera la opción más económica, ya que no requiere costosos movimientos de tierra.

Punto de vista del experto

Andrey Starpovski

Jefe del grupo "Calefacción, ventilación y aire acondicionado" LLC "GRAST"

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Una casa privada, una casa de campo, una casa de campo... ¿Qué es mejor elegir para obtener electricidad: su propia planta de energía o la conexión a una red eléctrica común?

Después de elegir un sitio de construcción para una casa o cabaña, es importante que el propietario determine la fuente de electricidad y calor. La fuente de suministro de energía para la instalación puede ser la red eléctrica pública o su propia planta de energía doméstica. Sin embargo, uno debe pensar detenidamente y sopesar cuidadosamente los pros y los contras de uno u otro método de suministro de energía.

Es una paradoja, pero es poco probable que una planta de energía autónoma, con un modo de suministro de energía continuo, para una casa de campo o una casa privada se pague sola. La explicación de esta paradoja es simple: la fuerte no linealidad del consumo. Las personas duermen por la noche, el consumo es muy bajo, se despiertan por la mañana y se preparan para el trabajo, en este momento el consumo es más alto. Durante el día, el consumo de electricidad también disminuye y por la noche alcanza su valor máximo durante 3-4 horas. ¡Todo este tiempo la planta de energía debe funcionar!

Con un bajo consumo de electricidad, el consumo de combustible aumenta y el recurso del motor se gasta mediocremente. La capacidad de la planta de energía debe exceder las cargas máximas en un 30%. Para la energía, tendrá que desembolsar mucho al comprar una planta de energía. Este es el principal criterio de precio. Tarde o temprano, todo depende de la calidad de la central eléctrica y, en consecuencia, de su precio, la unidad de potencia deberá detenerse para el mantenimiento de rutina. Por lo tanto, debe haber dos de ellos en la estructura de la central eléctrica. Con un par de plataformas en cascada, será más fácil manejar los picos de carga. También proporcionarán una mejor economía de combustible.

Sin embargo, durante algún tiempo es necesario proporcionar un suministro de respaldo al hogar; esta tarea se puede resolver utilizando un generador diesel o conectándose a la misma fuente de alimentación pública externa a través de potencia minima. ¡Imagínese que el suministro de gas se corta en invierno! Tales casos ocurrieron en la región de Moscú a bajas temperaturas invernales, la presión del gas prácticamente desapareció. Una ráfaga banal de un gasoducto tampoco es un fenómeno, como cualquier otro accidente de gas.
Es necesario decir algunas palabras sobre el calor de una central eléctrica de cogenerador (térmica), que se puede utilizar para calefacción y suministro de agua caliente. Puedes usar calor, pero hay problemas. El primer problema surge en una fría noche de enero: la central eléctrica funciona al mínimo (no hay cargas eléctricas, todos duermen) y a -30 simplemente no hay suficiente energía térmica.

Este problema se soluciona instalando una caldera de calor pico, que tiene alta eficiencia y no tiene miedo de una caída en la presión del gas. La caldera debe conectarse automáticamente al sistema de control de la planta de energía doméstica y encenderse cuando la temperatura del aire cae fatalmente. Y en verano el problema es otro: será necesario deshacerse del exceso de calor. Todo el mundo ha visto las torres de refrigeración de las grandes centrales térmicas, así que deberías ser así, lo bueno es que será “seca”, pequeña y no se nota mucho.

Esperamos que lea atentamente este texto, tenga coraje, conocimientos técnicos y buen cálculo mental.

Para los miembros del hogar, será Chubais y pedirá algunas "superposiciones" ridículas en el complejo de energía del hogar, en todo caso, estarán con usted ...
Explicaciones como esa en "nuestros planes se deslizaron en un pequeño error" no será escuchado...

Después de revisar lo anterior, probablemente notó que no estamos tratando de venderle algo, pero honestamente, incluso con fuerza, apoyándonos en el conocimiento y la experiencia, recomendamos conectar su hogar a una red eléctrica común, instalar una caldera térmica moderna y un sistema automático. generador diesel de respaldo. Con el último dispositivo, por cierto, podemos ayudarte. Por cierto, en las condiciones de la región de Moscú y Rusia central, olvídese al mismo tiempo de toda la herejía sobre los paneles solares y los molinos de viento si no recibe subsidios o subvenciones estatales. Pero preste atención a los colectores solares.

Si aún decide instalar una planta de energía doméstica ...

Cabe señalar que al menos la instalación de una planta de energía doméstica es económicamente factible con una potencia de más de 15 kW. Debe haber gas principal. El uso de gas licuado en este caso se asemeja a un inserto de chimenea con billetes. Incluso con el proveedor más decente, una mini-CHP autónoma no es barata, si no cara. Si la potencia eléctrica es de 15–20–30 kW, recomendamos las centrales eléctricas japonesas ultramodernas YANMAR.

Si la potencia requerida es mayor, se pueden ofrecer plantas de energía confiables FG WILSON.

Si la potencia alcanza 1 MW y más, digamos grupos de casas, pueblo o barrio, entonces la planta de energía de pistón de gas MWM de eficiencia energética será óptima.

El costo de conexión a la red eléctrica general en la Región de Moscú ha alcanzado los 60.000 mil rublos. por un kilovatio de potencia eléctrica instalada (2011, sin embargo, si la potencia es superior a 15 kW).

Los costos de conexión son bastante comparables al costo de instalar su propia central eléctrica doméstica a gas de alta calidad, como FG WILSON o la microcentral eléctrica YANMAR.

Si la elección recayó en una planta de energía doméstica, se evitará la transferencia gratuita de dinero para conectarse a la red eléctrica: usted mismo se convierte en propietario, productor de electricidad y energía térmica gratuita. ¡También serás independiente de los aumentos de tarifas!

Centrales eléctricas domésticas: todos los pros y los contras.

Durante la producción de electricidad, se libera una cantidad significativa de energía térmica. En las potentes centrales térmicas, el exceso de calor se libera a la atmósfera a través de torres de refrigeración.

Al tener su propia minicentral eléctrica doméstica, puede utilizar el 100% de la energía térmica para calefacción y suministro de agua caliente. Teniendo en cuenta las tarifas actuales, esto es más que un ahorro significativo de dinero.

En el verano, es posible que no se necesite esta cantidad de calor. Las centrales eléctricas domésticas podrán convertir esta energía térmica en fría para el acondicionamiento de espacios. Pero cuesta mucho dinero extra.

Las centrales eléctricas de gas no contaminan el medio ambiente y su funcionamiento es prácticamente silencioso. Las centrales eléctricas domésticas modernas son energéticamente eficientes y tienen una alta eficiencia. Este característica técnica Las minicentrales eléctricas suponen un importante ahorro de dinero durante su funcionamiento.

Un factor positivo es la falta de personal de mantenimiento: el control sobre el funcionamiento de las microturbinas lo realiza una computadora. Detectores de fugas de gas, fuego y sistemas de seguridad hacer que el funcionamiento de las microturbinas domésticas, las centrales eléctricas, sea lo más seguro posible. Cabe señalar bueno Diseño industrial plantas de microturbinas y sus dimensiones compactas.

Si una casa de campo, casa o casa de campo tiene un piso, la planta de energía doméstica se instala en los cuartos de servicio.

Centrales eléctricas domésticas - generadores en asentamientos de casas de campo - economía y recuperación de la inversión

Teniendo en cuenta el rápido crecimiento de las tarifas eléctricas, la compra e instalación de centrales eléctricas de microturbinas para el suministro autónomo de energía se está convirtiendo en una medida más que conveniente. En poco tiempo, los precios de la electricidad serán completamente gratuitos. ¡El costo de la electricidad subirá! YANMAR y FG WILSON el costo de la electricidad y el calor producido es 3-4 veces menor que las tarifas vigentes en el país, y eso sin tomar en cuenta el alto costo de conexión a las redes eléctricas estatales ( 60.000 rublos por 1 kW en la región de Moscú, 2011).

El momento de la devolución de los fondos gastados en una central eléctrica autónoma o una microcentral eléctrica depende del volumen del consumo de energía térmica y de la uniformidad de las cargas eléctricas. El período de recuperación de la inversión de las centrales eléctricas autónomas cuando operan en asentamientos de cabañas es de 4 a 8 años.

Para compartir los costos de comprar una planta de energía, puede combinar los esfuerzos de varios propietarios o arrendar equipos.

Este otoño hay un agravante en la red sobre las bombas de calor y su uso para calefacción casas de campo y dachas. En una casa de campo que construí con mis propias manos, se instaló una bomba de calor de este tipo desde 2013. Este es un acondicionador de aire semi-industrial que puede funcionar efectivamente para calentar a temperaturas exteriores de hasta -25 grados centígrados. Es el principal y único dispositivo de calefacción en una casa de campo de un piso con un área total de 72 metros cuadrados.

2. Recuerda brevemente los antecedentes. Hace cuatro años, se compró una parcela de 6 acres en una sociedad de jardinería, en la que, con mis propias manos, sin involucrar mano de obra contratada, construí un moderno edificio de bajo consumo. Casa de vacaciones. El propósito de la casa es el segundo apartamento, ubicado en la naturaleza. Operación todo el año, pero no permanente. Máxima autonomía requerida junto con una ingeniería simple. En la zona donde se ubica el SNT no hay gas principal y no se debe contar con él. Queda el combustible sólido o líquido importado, pero todos estos sistemas requieren una infraestructura compleja, cuyo costo de construcción y mantenimiento es comparable a la calefacción directa con electricidad. Por lo tanto, la elección ya estaba parcialmente predeterminada: calefacción eléctrica. Pero aquí surge un segundo, nada menos punto importante: limitación de las capacidades eléctricas en la asociación de jardines, así como tarifas de electricidad bastante altas (en ese momento, no era una tarifa "rural"). De hecho, se han asignado 5 kW de energía eléctrica al sitio. La única salida en esta situación es usar una bomba de calor, que ahorrará en calefacción entre 2,5 y 3 veces, en comparación con la conversión directa de energía eléctrica en calor.

Así que pasemos a las bombas de calor. Se diferencian en el lugar del que toman el calor y en el que lo despiden. Un punto importante, conocido por las leyes de la termodinámica (octavo grado de la escuela secundaria): una bomba de calor no produce calor, lo transfiere. Por eso su COP (factor de conversión de energía) es siempre superior a 1 (es decir, la bomba de calor siempre cede más calor del que consume de la red).

La clasificación de las bombas de calor es la siguiente: "agua - agua", "agua - aire", "aire - aire", "aire - agua". Bajo el "agua" indicado en la fórmula de la izquierda se entiende la eliminación de calor del refrigerante líquido en circulación que pasa a través de tuberías ubicadas en el suelo o en un depósito. La eficiencia de tales sistemas prácticamente no depende de la época del año y la temperatura ambiente, pero requieren movimientos de tierra costosos y lentos, así como la disponibilidad de suficiente espacio libre para colocar un intercambiador de calor en el suelo (sobre el cual, posteriormente, cualquier cosa crecerá mal en verano, debido a la congelación del suelo). El "agua" indicado en la fórmula de la derecha se refiere al circuito de calefacción ubicado en el interior del edificio. Puede ser un sistema de radiadores o suelo radiante líquido. Tal sistema también requerirá un trabajo de ingeniería complejo dentro del edificio, pero también tiene sus ventajas: con la ayuda de una bomba de calor de este tipo, también puede obtener agua caliente en la casa.

Pero la categoría de bombas de calor aire-aire parece la más interesante. De hecho, estos son los acondicionadores de aire más comunes. Mientras trabajan para calentar, toman calor del aire exterior y lo transfieren al intercambiador de calor de aire ubicado dentro de la casa. A pesar de algunos inconvenientes (los modelos de serie no pueden funcionar a temperaturas ambiente inferiores a -30 grados centígrados), tienen una gran ventaja: una bomba de calor de este tipo es muy fácil de instalar y su coste es comparable al de la calefacción eléctrica convencional mediante convectores o una caldera eléctrica.

3. En base a estas consideraciones, se eligió el acondicionador de aire semi-industrial Mitsubishi Heavy duct, modelo FDUM71VNX. A partir del otoño de 2013, un conjunto que consta de dos bloques (externo e interno) cuesta 120 mil rublos.

4. La unidad exterior se instala en la fachada del lado norte de la casa, donde hay menos viento (esto es importante).

5. La unidad interior se instala en el pasillo debajo del techo, desde donde, con la ayuda de conductos de aire flexibles e insonorizados, se suministra aire caliente a todos los espacios habitables dentro de la casa.

6. Porque el suministro de aire está ubicado debajo del techo (es absolutamente imposible organizar el suministro de aire caliente cerca del piso en una casa de piedra), es obvio que necesita tomar el aire en el piso. Para ello, mediante una caja especial, se bajó la toma de aire hasta el suelo del pasillo (en todas puertas interiores las rejillas de desbordamiento también están instaladas en la parte inferior). Modo de funcionamiento: 900 metros cúbicos de aire por hora, debido a la circulación constante y estable, no hay absolutamente ninguna diferencia en la temperatura del aire entre el piso y el techo en ninguna parte de la casa. Para ser precisos, la diferencia es de 1 grado centígrado, que es incluso menor que cuando se usan convectores montados en la pared debajo de las ventanas (con ellos, la diferencia de temperatura entre el suelo y el techo puede alcanzar los 5 grados).

7. Además del hecho de que la unidad interior del acondicionador de aire, debido al potente impulsor, puede impulsar grandes volúmenes de aire alrededor de la casa en modo de recirculación, no se debe olvidar que las personas necesitan aire fresco en la casa. Por lo tanto, el sistema de calefacción también actúa como un sistema de ventilación. A través de un conducto de aire separado de la calle, se suministra aire fresco a la casa que, si es necesario, se calienta (durante la estación fría) mediante automatización y un elemento calefactor de canal.

8. La distribución del aire caliente se realiza a través de estas rejillas ubicadas en los salones. También vale la pena prestar atención al hecho de que no hay una sola lámpara incandescente en la casa y solo se usan LED (recuerda este punto, esto es importante).

9. El aire "sucio" residual se elimina de la casa a través de la campana en el baño y en la cocina. Agua caliente preparado de la forma habitual calentador de agua de almacenamiento. En general, este es un elemento de gasto bastante grande, porque. el agua de pozo está muy fría (de +4 a +10 grados centígrados dependiendo de la época del año) y alguien puede notar razonablemente que puede usar colectores solares para calentar agua. Sí se puede, pero el coste de invertir en infraestructura es tal que por ese dinero se puede calentar agua directamente con electricidad durante 10 años.

10. Y esto es "TsUP". Controlador principal y maestro de bomba de calor de fuente de aire. Tiene varios temporizadores y automatización simple, pero usamos solo dos modos: ventilación (durante la estación cálida) y calefacción (durante la estación fría). La casa construida resultó ser tan eficiente energéticamente que el acondicionador de aire en ella nunca se usó para el propósito previsto: enfriar la casa en el calor. La iluminación LED jugó un papel importante en esto (la transferencia de calor tiende a cero) y el aislamiento de muy alta calidad (no es broma, después de colocar el césped en el techo, incluso tuvimos que usar una bomba de calor este verano para calentar la casa - en los días en que la temperatura diaria promedio cayó por debajo de + 17 grados centígrados). La temperatura en la casa se mantiene durante todo el año en al menos +16 grados centígrados, independientemente de la presencia de personas en ella (cuando hay personas en la casa, la temperatura se establece en +22 grados centígrados) y la ventilación de suministro nunca cambia. apagado (por pereza).

11. El medidor para la medición técnica de electricidad se instaló en el otoño de 2013. Eso es exactamente hace 3 años. Es fácil calcular que el consumo medio anual de energía eléctrica es de 7000 kWh (de hecho, esta cifra ahora es ligeramente inferior, ya que el primer año el consumo fue elevado debido al uso de deshumidificadores durante los trabajos de acabado).

12. En la configuración de fábrica, el acondicionador de aire es capaz de calentar a una temperatura ambiente de al menos -20 grados centígrados. Para trabajar con más temperaturas bajas se requiere refinamiento (de hecho, es relevante durante el funcionamiento incluso a una temperatura de -10, si está en la calle alta humedad) - instalación del cable calefactor en la bandeja de drenaje. Esto es necesario para que después del ciclo de descongelación de la unidad exterior, el agua líquida tenga tiempo de salir de la bandeja de drenaje. Si ella no tiene tiempo para hacer esto, el hielo se congelará en la sartén, lo que posteriormente exprimirá el marco con el ventilador, lo que probablemente provocará la rotura de las cuchillas (puede ver fotos de las cuchillas rotas). en Internet, casi me encuentro con esto porque no solté el cable calefactor de inmediato).

13. Como mencioné anteriormente, la iluminación LED se usa en todas partes de la casa. Esto es importante cuando se trata de climatizar una habitación. Tomemos una habitación estándar en la que hay 2 lámparas, 4 lámparas en cada una. Si se trata de lámparas incandescentes de 50 vatios, en total consumen 400 vatios, mientras que las lámparas LED consumirán menos de 40 vatios. Y toda la energía, como sabemos por el curso de física, eventualmente se convierte en calor de todos modos. Es decir, la iluminación incandescente es un buen calentador de potencia media.

14. Ahora hablemos de cómo funciona una bomba de calor. Todo lo que hace es transferir energía térmica de un lugar a otro. Así funcionan los frigoríficos. Transfieren calor del refrigerador a la habitación.

Hay un acertijo tan bueno: ¿Cómo cambiará la temperatura en la habitación si dejas el refrigerador enchufado en el tomacorriente con la puerta abierta? La respuesta correcta es que la temperatura de la habitación aumentará. Para una comprensión simple, esto se puede explicar de la siguiente manera: la habitación es un circuito cerrado, la electricidad fluye a través de los cables. Como sabemos, la energía finalmente se convierte en calor. Es por eso que la temperatura en la habitación aumentará, porque la electricidad ingresa al circuito cerrado desde el exterior y permanece en él.

Un poco de teoría. El calor es una forma de energía que se transfiere entre dos sistemas debido a las diferencias de temperatura. Donde energía térmica pasar de un lugar de alta temperatura a un lugar de menor temperatura. Este es un proceso natural. La transferencia de calor se puede realizar por conducción, radiación térmica o por convección.

Hay tres estados agregados clásicos de la materia, cuya transformación se lleva a cabo como resultado de un cambio de temperatura o presión: sólido, líquido, gaseoso.

Para cambiar el estado de agregación, el cuerpo debe recibir o emitir energía térmica.

Durante la fusión (transición de un estado sólido a líquido), se absorbe energía térmica.
Durante la evaporación (transición de un estado líquido a gaseoso), se absorbe energía térmica.
Durante la condensación (transición de un estado gaseoso a un estado líquido), se libera energía térmica.
Durante la cristalización (transición de un estado líquido a un estado sólido), se libera energía térmica.

La bomba de calor utiliza dos modos transitorios en su funcionamiento: evaporación y condensación, es decir, funciona con una sustancia que se encuentra en estado líquido o gaseoso.

15. El refrigerante R410a se utiliza como fluido de trabajo en el circuito de la bomba de calor. Es un fluorocarbono que hierve (cambia de líquido a gas) a temperaturas muy bajas. Es decir, a una temperatura de - 48,5 grados centígrados. Es decir, si el agua corriente a temperatura normal presión atmosférica hierve a una temperatura de +100 grados centígrados, el freón R410a hierve a una temperatura casi 150 grados más baja. Además, a una temperatura muy negativa.

Es esta propiedad del refrigerante que se utiliza en la bomba de calor. Mediante la medición específica de la presión y la temperatura, se le pueden dar las propiedades deseadas. O será evaporación a temperatura ambiente con absorción de calor, o condensación a una temperatura medioambiente con liberación de calor.

16. Así es como se ve el circuito de la bomba de calor. Sus componentes principales son compresor, evaporador, válvula de expansión y condensador. El refrigerante circula en un circuito cerrado de la bomba de calor y cambia alternativamente su estado de agregación de líquido a gaseoso y viceversa. Es el refrigerante que transfiere y transfiere calor. La presión en el circuito es siempre excesiva en comparación con la presión atmosférica.

¿Cómo funciona?
El compresor aspira el gas refrigerante frío a baja presión procedente del evaporador. El compresor lo comprime a alta presión. La temperatura aumenta (el calor del compresor también se agrega al refrigerante). En esta etapa se obtiene un refrigerante gaseoso de alta presión y alta temperatura.
De esta forma, ingresa al condensador, soplado con aire más frío. El refrigerante sobrecalentado cede su calor al aire y se condensa. En esta etapa, el refrigerante se encuentra en estado líquido, a alta presión ya una temperatura media.
Luego, el refrigerante ingresa a la válvula de expansión. Hay una fuerte disminución de la presión en él, debido a la expansión del volumen que ocupa el refrigerante. La disminución de la presión conduce a la evaporación parcial del refrigerante, lo que a su vez reduce la temperatura del refrigerante por debajo de la temperatura ambiente.
En el evaporador, la presión del refrigerante continúa disminuyendo, se evapora aún más y el calor necesario para este proceso se toma del aire exterior más cálido, que luego se enfría.
El refrigerante completamente gaseoso ingresa nuevamente al compresor y el ciclo se completa.

17. Intentaré explicarlo de nuevo de una manera más sencilla. El refrigerante ya hierve a una temperatura de -48,5 grados centígrados. Es decir, en términos relativos, a cualquier temperatura ambiente más alta, tendrá un exceso de presión y, en el proceso de evaporación, tomará calor del ambiente (es decir, del aire de la calle). Hay refrigerantes que se usan en refrigeradores de baja temperatura, su punto de ebullición es aún más bajo, hasta -100 grados centígrados, pero no se puede usar para operar una bomba de calor para enfriar una habitación en el calor debido a la presión muy alta a temperaturas ambiente altas . El refrigerante R410a es una especie de equilibrio entre la capacidad del acondicionador de aire para funcionar tanto para calefacción como para refrigeración.

Aquí, por cierto, hay un buen documental filmado en la URSS que cuenta cómo funciona una bomba de calor. Recomendar.

18. ¿Se puede usar cualquier aire acondicionado para calefacción? No, no cualquiera. Aunque casi todos los acondicionadores de aire modernos funcionan con freón R410a, otras características no son menos importantes. En primer lugar, el aire acondicionado debe tener una válvula de cuatro vías que le permita cambiar a "reversa", por así decirlo, es decir, para cambiar el condensador y el evaporador. En segundo lugar, tenga en cuenta que el compresor (que se encuentra en la parte inferior derecha) está ubicado en una carcasa aislada térmicamente y tiene un calentador de cárter eléctrico. Esto es necesario para mantener siempre una temperatura de aceite positiva en el compresor. De hecho, a una temperatura ambiente inferior a +5 grados centígrados, incluso en estado apagado, el aire acondicionado consume 70 vatios de energía eléctrica. El segundo punto, el más importante: el aire acondicionado debe ser inverter. Es decir, tanto el compresor como el motor eléctrico del impulsor deben poder cambiar el rendimiento durante el funcionamiento. Esto es lo que permite que la bomba de calor funcione de manera eficiente para calentar a temperaturas exteriores inferiores a -5 grados centígrados.

19. Como sabemos, en el intercambiador de calor de la unidad exterior, que es el evaporador durante la operación de calefacción, se produce una evaporación intensiva del refrigerante con la absorción de calor del ambiente. Pero en el aire de la calle hay vapores de agua en estado gaseoso, que se condensan, o incluso cristalizan en el evaporador debido a un descenso brusco de la temperatura (el aire de la calle cede su calor al refrigerante). Y la congelación intensiva del intercambiador de calor conducirá a una disminución en la eficiencia de la eliminación de calor. Es decir, a medida que disminuye la temperatura ambiente, es necesario "reducir la velocidad" tanto del compresor como del impulsor para garantizar la eliminación de calor más eficiente en la superficie del evaporador.

Una bomba de calor ideal solo para calefacción debe tener un área de superficie del intercambiador de calor externo (evaporador) varias veces el área de superficie del intercambiador de calor interno (condensador). En la práctica, volvemos al mismo equilibrio de que la bomba de calor debe poder funcionar tanto para calefacción como para refrigeración.

20. A la izquierda, puede ver el intercambiador de calor externo casi completamente cubierto de escarcha, a excepción de dos secciones. En la sección superior, no congelada, el freón todavía tiene suficiente presión alta, lo que no permite que se evapore de manera efectiva con la absorción de calor del ambiente, mientras que en la parte inferior ya está sobrecalentado y ya no puede tomar calor del exterior. Y la foto de la derecha responde a la pregunta de por qué la unidad externa del aire acondicionado se instaló en la fachada y no se ocultó a la vista en un techo plano. Es debido al agua que debe desviarse de la bandeja de drenaje en la estación fría. Sería mucho más difícil drenar esta agua del techo que del área ciega.

Como ya escribí, durante la operación de calefacción a una temperatura exterior negativa, el evaporador de la unidad exterior se congela, el agua del aire exterior se cristaliza en él. La eficiencia de un evaporador congelado se reduce notablemente, pero la electrónica del acondicionador de aire controla automáticamente la eficiencia de eliminación de calor y cambia periódicamente la bomba de calor al modo de descongelación. De hecho, el modo de descongelación es un modo de acondicionamiento directo. Es decir, el calor se toma de la habitación y se transfiere a un intercambiador de calor congelado externo para derretir el hielo que se encuentra sobre él. En este momento, el ventilador de la unidad interior funciona a la velocidad mínima y sale aire frío por los conductos de aire del interior de la casa. El ciclo de descongelación suele durar 5 minutos y ocurre cada 45-50 minutos. Debido a la alta inercia térmica de la casa, no se sienten molestias durante la descongelación.

21. Aquí hay una tabla de salida de calor para este modelo de bomba de calor. Os recuerdo que el consumo energético nominal es de poco más de 2 kW (actual 10A), y la transferencia de calor va desde los 4 kW a -20 grados en el exterior, hasta los 8 kW a una temperatura de calle de +7 grados. Es decir, el factor de conversión es de 2 a 4. Es la cantidad de veces que una bomba de calor ahorra energía en comparación con la conversión directa de energía eléctrica en calor.

Por cierto, hay otro punto interesante. El recurso del acondicionador de aire cuando funciona para calefacción es varias veces mayor que cuando funciona para refrigeración.

22. El otoño pasado instalé el medidor de energía eléctrica Smappee, que permite llevar estadísticas mensuales de consumo de energía y permite una visualización más o menos cómoda de las mediciones realizadas.

23. Smappee se instaló hace exactamente un año, en los últimos días de septiembre de 2015. También intenta mostrar el costo de la electricidad, pero lo hace basándose en tarifas establecidas manualmente. Y hay un punto importante con ellos: como saben, subimos los precios de la electricidad 2 veces al año. Es decir, para el período de medición presentado, las tarifas cambiaron 3 veces. Por lo tanto, no prestaremos atención al costo, sino que calcularemos la cantidad de energía consumida.

De hecho, Smappee tiene problemas con la visualización de gráficos de consumo. Por ejemplo, la columna más corta de la izquierda es el consumo de septiembre de 2015 (117 kWh). algo salió mal con los desarrolladores y por alguna razón hay 11, no 12 columnas en la pantalla durante un año. Pero las cifras de consumo total se calculan con precisión.

Es decir, 1957 kWh durante 4 meses (incluido septiembre) a finales de 2015 y 4623 kWh para todo 2016 de enero a septiembre inclusive. Es decir, se gastaron un total de 6580 kWh en TODO soporte vital casa de Campo, que estaba calefaccionada todo el año, independientemente de la presencia de personas en ella. Permítanme recordarles que en el verano de este año, por primera vez tuve que usar una bomba de calor para calentar, y para enfriar en verano no funcionó ni una vez en los 3 años de funcionamiento (excepto para los ciclos automáticos de descongelación, por supuesto). En rublos, según las tarifas actuales en la región de Moscú, esto es menos de 20 mil rublos al año, o alrededor de 1700 rublos al mes. Permítame recordarle que este monto incluye: calefacción, ventilación, calentamiento de agua, estufa, refrigerador, iluminación, electrónica y electrodomésticos. Es decir, en realidad es 2 veces más barato que el pago mensual de un apartamento en Moscú de la misma área (por supuesto, excluyendo las tarifas de mantenimiento, así como las tarifas de reparaciones importantes).

24. Y ahora calculemos cuánto dinero ahorró la bomba de calor en mi caso. Compararemos con la calefacción eléctrica, usando el ejemplo de una caldera eléctrica y radiadores. Contaré con los precios anteriores a la crisis, que eran en el momento de la instalación de la bomba de calor en el otoño de 2013. Ahora las bombas de calor han subido de precio debido al colapso del rublo, y todos los equipos son importados (los líderes en la producción de bombas de calor son los japoneses).

Calefacción eléctrica:
Caldera eléctrica - 50 mil rublos
Tuberías, radiadores, accesorios, etc. - otros 30 mil rublos. Materiales totales por 80 mil rublos.

Bomba de calor:
Aire acondicionado de canal MHI FDUM71VNXVF (unidad exterior e interior) - 120 mil rublos.
Conductos de aire, adaptadores, aislamiento térmico, etc. - otros 30 mil rublos. Materiales totales por 150 mil rublos.

Instalación de bricolaje, pero en ambos casos es casi lo mismo en el tiempo. "Pago en exceso" total por una bomba de calor en comparación con una caldera eléctrica: 70 mil rublos.

Pero eso no es todo. calentamiento de aire con la ayuda de una bomba de calor, esto es al mismo tiempo un acondicionador de aire en la estación cálida (es decir, el acondicionador de aire aún debe instalarse, ¿verdad? Entonces agregaremos al menos otros 40 mil rublos) y ventilación (obligatorio en casas selladas modernas, al menos otros 20 mil rublos).

¿Que tenemos? El "sobrepago" en el complejo es de solo 10 mil rublos. Todavía está en la etapa de poner en funcionamiento el sistema de calefacción.

Y entonces comienza la operación. Como escribí anteriormente, en los meses de invierno más fríos, el factor de conversión es de 2,5, y fuera de temporada y en verano, se puede tomar igual a 3,5-4. Tomemos el COP medio anual igual a 3. Les recuerdo que en una casa se consumen 6.500 kWh de energía eléctrica al año. Este es el consumo total de todos los electrodomésticos. Para simplificar los cálculos, supongamos como mínimo que la bomba de calor consume solo la mitad de esta cantidad. Eso es 3000 kWh. Al mismo tiempo, en promedio, durante el año entregó 9000 kWh de energía térmica (6000 kWh "arrastrados" de la calle).

Traduzcamos la energía transferida a rublos, asumiendo que 1 kWh de energía eléctrica cuesta 4,5 rublos (tarifa promedio día/noche en la región de Moscú). Obtenemos 27,000 rublos de ahorro, en comparación con la calefacción eléctrica solo durante el primer año de funcionamiento. Recuerde que la diferencia en la etapa de puesta en funcionamiento del sistema fue de solo 10 mil rublos. Es decir, ya durante el primer año de funcionamiento, la bomba de calor me AHORRO 17 mil rublos. Es decir, dio sus frutos en el primer año de funcionamiento. Déjame recordarte que esto no es residencia permanente, en el que el ahorro sería aún mayor!

Pero no se olvide del aire acondicionado, que específicamente en mi caso no fue necesario debido a que la casa que construí resultó estar sobreaislada (aunque se usa un muro de hormigón celular de una sola capa sin aislamiento adicional) y simplemente no se calienta en verano bajo el sol. Es decir, eliminaremos 40 mil rublos de la estimación. ¿Que tenemos? En este caso, comencé a AHORRAR en la bomba de calor no desde el primer año de funcionamiento, sino desde el segundo. No es una gran diferencia.

Pero si tomamos una bomba de calor agua-agua o incluso una bomba de calor aire-agua, entonces las cifras en la estimación serán completamente diferentes. Por eso, una bomba de calor aire-aire ofrece la mejor relación precio/rendimiento del mercado.

25. Y finalmente, unas palabras sobre electricidad. aparatos de calefacción. Me atormentaban las preguntas sobre todo tipo de calentadores infrarrojos y nanotecnologías que no queman oxígeno. Voy a responder brevemente y al punto. Cualquier calentador eléctrico tiene una eficiencia del 100%, es decir, toda la energía eléctrica se convierte en calor. De hecho, esto se aplica a cualquier aparato eléctrico, incluso una bombilla de luz eléctrica emite calor exactamente en la cantidad en que lo recibió del tomacorriente. si hablamos de calentadores infrarrojos, entonces su ventaja radica en el hecho de que calientan objetos, no aire. Por lo tanto, la aplicación más razonable para ellos es calentar terrazas abiertas en cafés y paradas de autobús. Donde exista la necesidad de transferir calor directamente a objetos/personas, sin pasar por el calentamiento del aire. Una historia similar sobre la quema de oxígeno. Si en algún lugar del folleto ve esta frase, debe saber que el fabricante está reteniendo al comprador por tonto. La combustión es una reacción de oxidación y el oxígeno es un agente oxidante, es decir, no puede quemarse a sí mismo. Es decir, estas son todas las tonterías de los aficionados que se saltearon las lecciones de física en la escuela.

26. Otra opción para ahorrar energía cuando Calefacción eléctrica(no importa, conversión directa o con la ayuda de una bomba de calor) es el uso de la capacidad calorífica de la envolvente del edificio (o un acumulador de calor especial) para acumular calor cuando se utiliza una tarifa eléctrica nocturna barata. Eso es lo que experimentaré este invierno. Según mis cálculos preliminares (teniendo en cuenta que el próximo mes pagaré la tarifa eléctrica del pueblo, ya que el edificio ya está registrado como edificio residencial), incluso a pesar del aumento de las tarifas eléctricas, el próximo año pagaré el mantenimiento. de la casa menos de 20 mil rublos (para toda la energía eléctrica consumida para calefacción, calentamiento de agua, ventilación y equipo, teniendo en cuenta el hecho de que la casa se mantiene a una temperatura de aproximadamente 18-20 grados centígrados durante todo el año, independientemente de si hay personas en él).

Cual es el resultado? Una bomba de calor en forma de acondicionador de aire a aire de baja temperatura es la forma más fácil y económica de ahorrar en calefacción, lo que puede ser doblemente importante cuando hay un límite en las capacidades eléctricas. Estoy completamente satisfecho con la instalación. sistema de calefacción y no siento ninguna molestia al usarlo. En las condiciones de la región de Moscú, el uso de una bomba de calor de fuente de aire se justifica completamente y le permite recuperar la inversión a más tardar en 2-3 años.

Por cierto, no olvides que también tengo Instagram, donde publico los avances del trabajo casi en tiempo real -

Central hidroeléctrica todo el año sin presas

Se propone una central hidroeléctrica para todo clima sin represas (BVGES), que está diseñada para generar electricidad sin construir una represa mediante el uso de energía de flujo por gravedad.

Debido a la fabricación de varios tamaños estándar para diferentes caudales, así como a la instalación en cascada, las unidades BVGES se pueden utilizar tanto en pequeñas granjas como para la generación de energía industrial, especialmente en lugares alejados de las líneas eléctricas.

Estructuralmente, el rotor de la central hidroeléctrica se instala verticalmente, la altura del rotor es de 0,25 a 2,5 m ... La fijación de la estructura en ríos con formación de hielo se realiza en el fondo del canal y en un espacio abierto (no canal de congelación) __ en un catamarán fijo.

La potencia de la instalación es proporcional al área de la pala y la velocidad del flujo en el cubo. La dependencia de la potencia recibida en el eje de la BVHPP de su tamaño y velocidad de flujo, así como el costo estimado de la unidad hidroeléctrica, se presenta en la siguiente tabla:

Potencia BVHES, kW dependiendo del caudal y tamaño de la unidad

El plazo de amortización de la instalación no supera 1 año. El prototipo BVGES se probó en un sitio de prueba de agua a gran escala.

Actualmente se cuenta con documentación técnica para la elaboración de diseños industriales según especificaciones del cliente.

Micro y pequeñas centrales hidroeléctricas a presión

Las unidades hidráulicas para HPP pequeñas están diseñadas para operar en una amplia gama de presiones y caudales con características de alta energía.

Las Micro HPP son fuentes de electricidad fiables, respetuosas con el medio ambiente, compactas y de rápida amortización para pueblos, granjas, pueblos de vacaciones, granjas, así como molinos, panaderías, pequeñas industrias en zonas montañosas remotas y de difícil acceso donde no hay energía. líneas cercanas, y construir tales líneas ahora y más largas y más costosas que comprar e instalar una microcentral hidroeléctrica.

El conjunto de entrega incluye: una unidad de potencia, un dispositivo de toma de agua y un dispositivo de control automático.

Existe una experiencia exitosa en la operación de equipos en los desniveles de presas, canales, sistemas de abastecimiento de agua y alcantarillado existentes para empresas industriales e instalaciones municipales, instalaciones de tratamiento, sistemas de riego y conductos de agua potable. Se han entregado más de 150 conjuntos de equipos a clientes en varias regiones de Rusia, países de la CEI, así como en Japón, Brasil, Guatemala, Suecia y Letonia.

Las principales soluciones técnicas utilizadas en la creación de los equipos se realizan a nivel de invenciones y están protegidas por patentes.

1. MICROCENTRALES HIDROELÉCTRICAS

con impulsor de hélice
- con una potencia de hasta 10 kW (MHES-10PR) para una altura de 2,0-4,5 m y un caudal de 0,07 - 0,14 m3/s;
- con una potencia de hasta 10 kW (MHES-10PR) para una altura de 4,5-8,0 m y un caudal de 0,10 - 0,21 m3/s;
- con una capacidad de hasta 15 kW (MHES-15PR) para una altura de 1,75-3,5 m y un caudal de 0,10 - 0,20 m3/s;
- con una capacidad de hasta 15 kW (MHES-15PR) para una altura de 3,5-7,0 m y un caudal de 0,15 - 0,130 m3/s;
- con una capacidad de hasta 50 kW (MHES-50PR) para una altura de 4,0-10,0 m y un caudal de 0,36 - 0,80 m3/s;

con impulsor diagonal
- con una capacidad de 10-50 kW (MHES-50D) para una altura de 10,0-25,0 m y un caudal de 0,05 - 0,28 m3/s;
- con una capacidad de hasta 100 kW (MHES-100D) para una altura de 25,0-55,0 m y un caudal de 0,19 - 0,25 m3/s;

2. UNIDADES HIDRÁULICAS PARA PEQUEÑAS UHE

Unidades hidráulicas con turbinas axiales hasta 1000 kW;
- unidades hidráulicas con turbinas radiales-axiales con una capacidad de hasta 5000 kW;
- unidades hidráulicas con turbinas de cangilones de hasta 5000 kW;

EL TIEMPO DE ENTREGA

MicroHPS10kW; 15 kW se entrega dentro de los 3 meses siguientes a la firma del contrato.
Micro HPP 50kW; entregado dentro de los 6 meses posteriores a la firma del contrato.
Micro HPP 100kW; entregado dentro de los 8 meses posteriores a la firma del contrato.
Las unidades hidráulicas se entregan en un plazo de 6 a 12 meses después de la firma del contrato.

Los especialistas de la compañía están listos para ayudarlo a determinar Mejor opción instalación de micro y pequeñas centrales hidroeléctricas, selección de equipos para las mismas, asistencia en la instalación y puesta en marcha de unidades hidroeléctricas, así como servicio postventa de equipos en
el proceso de su funcionamiento.

COSTO DEL EQUIPO

Micro-HPP de producción rusa

Apariencia

Micro HPP 10 kW

Micro HPP 50 kW

InzhInvestStroy

Mini central hidroeléctrica. micro centrales hidroeléctricas

Una pequeña central hidroeléctrica o pequeña central hidroeléctrica (SHPP) es una central hidroeléctrica que genera una cantidad relativamente pequeña de electricidad y consta de centrales hidroeléctricas con una capacidad instalada de 1 a 3000 kW.

micro central hidroeléctrica está diseñado para convertir la energía hidráulica del flujo de fluido en energía eléctrica para una mayor transferencia de la electricidad generada al sistema de energía.

El término micro significa que esta central hidroeléctrica se instala en pequeños cuerpos de agua- pequeños ríos o incluso arroyos, canales tecnológicos o diferencias de altura de los sistemas de tratamiento de agua, y la potencia de la unidad hidroeléctrica no supera los 10 kW.

Las SHPP se dividen en dos clases: estas son microcentrales hidroeléctricas (hasta 200 kW) y minicentrales hidroeléctricas (hasta 3000 kW). Los primeros se utilizan principalmente en hogares y pequeñas empresas, los segundos en instalaciones más grandes.

Para el dueño de una casa de campo o de un pequeño negocio, los primeros obviamente son de mayor interés.

Según el principio de funcionamiento, las microcentrales hidroeléctricas se dividen en los siguientes tipos:

Rueda de agua. Se trata de una rueda con palas, instalada perpendicular a la superficie del agua y medio sumergida en ella. Durante el funcionamiento, el agua presiona las cuchillas y hace que la rueda gire.

Desde el punto de vista de la facilidad de fabricación y obtención Máxima eficiencia con un costo mínimo, este diseño funciona bien.

Por lo tanto, a menudo se usa en la práctica.

Mini central hidroeléctrica Garland. Es un cable lanzado de un lado a otro del río con rotores rígidamente fijados en él. El flujo de agua hace girar los rotores, y desde ellos la rotación se transmite al cable, un extremo del cual está conectado al cojinete y el otro al eje del generador.

Desventajas de una central hidroeléctrica en cadena: alto consumo de material, peligro para los demás (cable submarino largo, rotores ocultos en el agua, bloqueo de ríos), baja eficiencia.

Rotor Daria.

Este es un rotor vertical que gira debido a la diferencia de presión en sus palas. La diferencia de presión se crea debido al flujo de fluidos alrededor de superficies complejas. El efecto es similar a la sustentación de un hidroala o la sustentación del ala de un avión. De hecho, las PCH de este diseño son idénticas a los aerogeneradores del mismo nombre, pero se ubican en un medio líquido.

El rotor Darrieus es difícil de fabricar, al comienzo del trabajo debe desenroscarse.

Pero es atractivo porque el eje del rotor está ubicado verticalmente y la toma de fuerza se puede hacer sobre el agua, sin engranajes adicionales. Dicho rotor girará con cualquier cambio en la dirección del flujo. Al igual que su contraparte aérea, la eficiencia del rotor Darya es inferior a la eficiencia de un SHPP de tipo hélice.

Hélice.

Este es un "molino de viento" submarino con un rotor vertical que, a diferencia de uno de aire, tiene aspas de un ancho mínimo de solo 2 cm.Este ancho proporciona una resistencia mínima y una velocidad de rotación máxima y fue elegido para el caudal más común: 0.8 -2 metros por segundo.

SHPP de hélice, así como los de ruedas, son fáciles de fabricar y tienen una eficiencia relativamente alta, por lo que su uso frecuente se debe a esto.

Clasificación Mini HPP

Clasificación de generación de energía (aplicaciones).

La energía generada por una micro central hidroeléctrica está determinada por una combinación de dos factores, el primero es la presión del agua que ingresa a las palas de la turbina hidráulica, que impulsa el generador que genera la electricidad, y el segundo factor es el caudal, es decir.

volumen de agua que pasa por la turbina en 1 segundo. El consumo es el factor determinante en la asignación de una central hidroeléctrica a un tipo particular.

Según la potencia generada, las PCH se dividen en:

• Potencia domiciliaria hasta 15 kW: se utiliza para proporcionar electricidad a hogares y granjas particulares.
• Comercial hasta 180kW: alimenta pequeñas empresas.
• Industriales con una capacidad superior a 180 kW: generan electricidad para la venta, o la energía se transfiere a la producción.

Clasificación de diseño

Clasificación por lugar de instalación

• Alta presión - más de 60 m;
• Media presión - desde 25 m;
• Baja presión - de 3 a 25 m.

Esta clasificación implica que la central eléctrica opera a diferentes velocidades, y se toman una serie de medidas para estabilizarla mecánicamente, porque.

el caudal depende de la presión.

Componentes de una mini central hidroeléctrica

La planta generadora de energía de una pequeña central hidroeléctrica consta de una turbina, un generador y un sistema de control automático. Algunos elementos del sistema son similares para los sistemas de generación solar o eólica. Los elementos principales del sistema:

• hidroturbina con palas conectadas por un eje a un generador
• Generador.

  Mini central hidroeléctrica (HPP) para el hogar

  Diseñado para generar corriente alterna. Unido al eje de la turbina. Los parámetros de la corriente generada pueden ser relativamente inestables, pero durante la generación eólica no ocurre nada parecido a las subidas de tensión;

• Unidad de control de turbina hidráulica proporciona arranque y parada de la unidad hidráulica, sincronización automática del generador cuando está conectado al sistema de energía, control de los modos de operación de la unidad hidráulica, parada de emergencia.
• Bloque de carga de lastre, diseñado para disipar la energía actualmente no utilizada por el consumidor, evita la falla del generador de energía y del sistema de monitoreo y control.
• Controlador de carga / estabilizador: diseñado para controlar la carga de las baterías, controlar la rotación de las palas y la conversión de voltaje.
• Banco AKB: capacidad de almacenamiento, cuyo tamaño determina la duración del funcionamiento autónomo del objeto alimentado por él.
• inversor, muchos sistemas de generación hidroeléctrica utilizan sistemas de inversor. En presencia de un banco de baterías y un controlador de carga, los sistemas hidráulicos no son muy diferentes de otros sistemas que utilizan fuentes de energía renovable.

Mini central hidroeléctrica para casa particular

El aumento de las tarifas eléctricas y la falta de capacidad suficiente plantean interrogantes relevantes sobre el uso de energías renovables gratuitas en los hogares.

En comparación con otras fuentes de energía renovable, las minicentrales hidroeléctricas son de interés, ya que con la misma potencia que un molino de viento y bateria solar son capaces de dar mucha más energía en un mismo período de tiempo.

Una limitación natural a su uso es la falta de un río

Si un pequeño río fluye cerca de su casa, un arroyo o hay cambios de elevación en los vertederos de un lago, entonces tiene todas las condiciones para instalar una mini central hidroeléctrica. El dinero gastado en su compra se amortizará rápidamente: se le proporcionará electricidad barata en cualquier época del año, independientemente de las condiciones climáticas y otros factores externos.

El principal indicador que indica la eficiencia del uso de las PCH es el caudal del embalse.

Si la velocidad es inferior a 1 m/s, es necesario tomar medidas adicionales para acelerarla, por ejemplo, hacer un canal de derivación de sección transversal variable u organizar una diferencia de altura artificial.

Ventajas y desventajas de la microhidroelectricidad

Las ventajas de una mini hidroeléctrica para un hogar incluyen:

• Seguridad ecológica (con reservas para frituras de pescado) de los equipos y la ausencia de la necesidad de inundar grandes áreas con enormes daños materiales;
• Limpieza ecológica de la energía recibida.

  No hay efecto sobre las propiedades y la calidad del agua. Los embalses pueden ser utilizados tanto para actividades pesqueras como como fuentes de abastecimiento de agua para la población;

• El bajo coste de la electricidad generada, varias veces más económica que la generada en las centrales térmicas;
• La sencillez y fiabilidad de los equipos utilizados, y la posibilidad de su funcionamiento offline (tanto dentro como fuera de la red de suministro eléctrico).

  Producido por ellos electricidad cumple con los requisitos de GOST para frecuencia y voltaje;

• La vida útil completa de la estación es de al menos 40 años (al menos 5 años antes de la revisión);
• inagotabilidad de los recursos utilizados para generar energía.

La principal desventaja de micro-hidro es el peligro relativo para los habitantes de la fauna acuática, porque. las palas de las turbinas giratorias, especialmente en corrientes de alta velocidad, pueden representar una amenaza para los peces o los alevines.

información general

La central hidroeléctrica micro (Micro HPP) está diseñada para proporcionar suministro de energía a un consumidor aislado del sistema de energía.

La integridad de la oferta de las microcentrales hidroeléctricas se muestra en la tabla 1

Condiciones de operación:

- temperatura del aire, 0 ° C

- en el punto de alimentación de -10 a +40;

- en la ubicación de los armarios eléctricos de 0 a +40;

— altura sobre el nivel del mar, m hasta 1000; (Al instalar una microcentral hidroeléctrica a más de 1000 m de altitud, se debe limitar la potencia máxima)

– la humedad relativa del aire en la ubicación de los armarios eléctricos no supera el 98 % a t = + 250 °C.

El período de garantía para una micro HPP es de 1 año a partir de la fecha de su lanzamiento, pero no más de 1,5 años a partir de la fecha de envío, control de montaje y puesta en marcha del trabajo con la participación de la empresa y el cumplimiento de las normas de transporte, almacenamiento y operación de peritos.

Suministro completo de micro-hidro

tabla 1

datos técnicos

Las especificaciones de MicroHP se muestran en la Tabla 2

Tabla 2

parámetro
Cabeza (neta), m
Consumo de agua, m3/s
Potencia de salida, kW
Velocidad de rotación, rpm
Voltaje, V
Frecuencia actual, Hz
Diámetro del disco, mm
Diámetro de alimentación, mm

Requisitos para la red y la carga del consumidor (la carga se define como un porcentaje de la entrada real al micro-HPP):

- características de local, cuatro fases, trifásico;

- potencia de cada motor,% no más de 10;

La potencia total del motor, si se instalan condensadores de compensación adicionales,% no es más de 30.

DISEÑO

La unidad de potencia está diseñada para generar electricidad y consta de una turbina hidráulica y un motor asíncrono, que se utiliza como generador.

Está diseñado para absorber el exceso de potencia activa de las microcentrales hidroeléctricas. BNN es un armario con resistencias termoeléctricas en su interior.

El dispositivo de control automático está diseñado para controlar y proteger el variador. Proporciona excitación generador asíncrono y control automático de la tensión y frecuencia producidas.

UAR proporciona protección contra sobrecarga, sobretensión y cortocircuito

El dispositivo de suministro de agua tiene la forma de una caja de red, dentro de la cual hay una manguera de suministro de agua con un cuerpo de cierre.

El dispositivo de suministro de agua está diseñado de tal manera que los residuos flotantes no entren en el accionamiento.

Las dimensiones completas de montaje y conexión se muestran en la Figura 1.

requerimientos de instalación

Para el funcionamiento de una microcentral, la presencia de presión (diferencia en los niveles de agua) es un requisito previo (ver Figura 2).

Presa hidroeléctrica de pantalla completa

La cabeza se puede obtener por la diferencia de marcas de agua entre:

- Dos rios

- lago y río;

— en el mismo río, debido al aplanamiento de la curva.

La presión también es posible durante la construcción de una presa.

La figura 2 muestra la configuración de micro HP según el diagrama de diseño de la barrera. Para crear presión en la turbina a lo largo del río, que tiene muchas pendientes y rápidos, se instaló una tubería de salida.

Una pequeña presa de roca se disipa para aumentar la presión.

La tubería debe proporcionar agua para la instalación con una mínima pérdida de carga.

La longitud de la tubería está determinada por las condiciones locales.

Antes de la fuente de alimentación, se deben instalar en la tubería las válvulas principales y de entrada necesarias para iniciar y detener el micro HPW.

Arroz. uno
En general, las dimensiones de montaje y conexión del Micro HPP 10Pr.
1 - conducir,
2 - bloque de carga de lastre BBN,
3 - Dispositivo de control automático UAR

plantas de cogeneración bajo consumo(revisión)

Plantas de cogeneración para viviendas unifamiliares — micro cogeneración,« Micro-CHP (microCHP)" es una abreviatura de " calor y electricidad combinados(combinación de calor y electricidad) es una instalación diseñada para calentar viviendas individuales) es una de las áreas más interesantes en el desarrollo de la tecnología de calefacción.

microcogeneración(microCHP) ya ha encontrado miles de usuarios y se incluirá en los directorios de fabricantes en los próximos años.

Se implementan diversas soluciones técnicas en los diseños fabricados y diseñados, desde el tradicional motor de combustión interna (motor Otto), hasta turbinas de vapor y motores de pistón, así como el motor de combustión externa Stirling. A la hora de promocionar estos equipos, los fabricantes dan argumentos tanto de carácter económico como medioambiental: un elevado (superior al 90%) total Microcogeneración de eficiencia proporciona una reducción en los costos y el volumen de energía emisiones nocivas, en particular dióxido de carbono, a la atmósfera.

Empresa Senertec GmbH, parte de Wahi Group, que ha realizado cerca de diez mil y media instalaciones hasta la fecha Dachs(Tejón) con un motor de combustión interna.

Energía eléctrica - de 5 kW, térmica - de 12,5 a 20,5. Senertec ofrece un centro de energía para hogar individual, pero al utilizar varios módulos y una gran instalación comercial. Además del módulo compacto de cogeneración, incluye de serie un depósito de inercia con una capacidad de hasta 1000 litros con una subestación de calor montada en él, que combina todos los elementos de tubería necesarios para calefacción y agua caliente.

Además, también hay un intercambiador de calor de condensación externo. Varios modelos Las unidades Dachs funcionan con gas natural licuado, combustible diesel.

Existe un modelo Dachs RS diseñado para funcionar con biodiésel procedente de aceite de colza. El coste estimado del modelo a gas es de 25.000 euros.

Micro CHP (Mini-BHKW) ecopoder empresa alemana Tecnologías Pover Plus(incluido en Vaillante Group) ya está a la venta en el mercado europeo.

Su potencia eléctrica está modulada en el rango de 1,3 a 4,7, térmica, en el rango de 4,0 a 12,5 kW. La eficiencia total de la instalación supera el 90%, se alimenta con energía natural o gas licuado.

El coste estimado de la maqueta es de 20 mil euros.

A finales del año pasado, la empresa Vertribes Otag se produjo un lote piloto de una microplanta de cogeneración de gas de pie león ®-Powerblock energía eléctrica 0.2-2.2, térmica - 2.5-16.0 kW.

se aplicó motor de vapor de dos cilindros con un doble pistón de movimiento libre: el vapor entra alternativamente en el cilindro izquierdo o derecho, poniendo en movimiento el pistón de trabajo.

El generador de vapor del dispositivo consta de un quemador presurizado y una bobina de acero; temperatura del vapor - 350 ° C, presión - 25-30 bar. Su condensación se realiza directamente en el aparato.

Como se esperaba, león ® en pellets estará disponible en abril de 2010.

Empresa Microgen(Gran Bretaña), uno de los líderes en producción mini-CHP, primero desarrollado motor de Stirling tan pequeño que puede integrarse en la caldera de un sistema de calefacción autónomo.

empresa Calentamiento Wahi UK anunció su intención de introducir en el mercado británico en 2008 una micro-CHP compacta (montada en la pared) con una potencia eléctrica de 1, térmica - hasta 36 kW. La unidad fue desarrollada conjuntamente con Microgen Energy y es una combinación de su motor Stirling compacto de un solo pistón con una caldera de condensación Bahi.

El modelo está equipado con dos quemadores: el primero es un quemador modulante presurizado que asegura el funcionamiento de un generador eléctrico y la producción de 15 kW de potencia térmica, el segundo satisface la necesidad adicional de calor del objeto. El prototipo de la instalación se presentó en la exposición ISH-2007.

Microgen, en colaboración con el proveedor holandés de gas natural Gausine y Grupo De Dietrich Remeha producir calderas remeha, desarrolla una solución completa para calefacción y producción de electricidad.

Grupo De Dietrich-Remeha planes para producir y vender Caldera mural de condensación con motor Stirling integrado. Ya se exhibió en las exposiciones ISH-2007, 2009. La caldera se producirá en versiones de uno y dos circuitos. Algunas características técnicas de la caldera: Su energía térmica estarán 23 kilovatios, en el segundo caso - 28 kilovatios; energia electrica - 1 kilovatio; salida de calor Stirling – 4,8 kilovatios, eficiencia a 40/30°C - superior al 107%, bajas emisiones de CO2 y NOx, nivel sonoro - inferior a 43 dB(A) por 1 m.

Dimensiones: 900x420x450 milímetro

La ventaja más importante de la caldera HRE es que parte de su alta eficiencia hasta el 107% (gracias a la tecnología de condensación) se utiliza para generar electricidad. El coste de la electricidad, así como las emisiones de sustancias nocivas, se reducen en un 65% respecto a las centrales térmicas que utilizan combustible tradicional.

Para una vivienda media, la caldera "Remeha-HRE" produce 2500 - 3000 kW al año, lo que supone el 75% del consumo medio, ahorrando así unos 400 euros al año. Durante la producción de calefacción y electricidad, las emisiones de sustancias nocivas se reducen en un 20%. En Holanda se están probando 8 calderas. En este momento, se están lanzando otras 120 calderas para pruebas más grandes. La producción comercial está programada para comenzar en 2010.

Más de 30.000 propietarios han instalado micro-CHP en Japón honda con motores de combustión interna silenciosos y eficientes alojados en una elegante carcasa de metal.

Grupos electrógenos de gas automatizados KOHLER® fabricado en EE. UU. con una capacidad de 13 kVA, destinado a su uso en edificios residenciales.

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Los generadores de gas están diseñados para su instalación al aire libre y no requieren una habitación especial. Tanto el gas natural principal como el gas licuado en cilindros o tanques de gas son aptos para su funcionamiento.

El sistema de automatización de emergencia hace que su uso sea seguro y cómodo.

Este equipo le permite resolver de manera más efectiva los siguientes problemas frecuentes con el suministro de energía que enfrentan los propietarios de casas de campo:

• La red es buena, hay suficiente energía, pero a veces hay cortes de energía.
• La red es débil, sobrecargada, fuertes “descensos” de voltaje, apagones frecuentes
• Energía insuficiente asignada por la organización de suministro de energía
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  Centrales hidroeléctricas en Rusia

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Características del generador de gas SDMO RES 13

Centrales eléctricas y generadores

a casa

Las pequeñas centrales hidroeléctricas generalmente se dividen en dos tipos: "mini": proporcionan una unidad de potencia de hasta 5000 kW y "micro", en el rango de 3 a 100 kW. El uso de centrales hidroeléctricas de tales capacidades no es nuevo para Rusia, pero es un viejo bien olvidado: en los años 50 y 60, operaron miles de pequeñas centrales hidroeléctricas.

Actualmente, su número casi no alcanza los cientos de piezas. Mientras tanto, el aumento constante de los precios de los combustibles fósiles conduce a un aumento significativo en el costo de la electricidad, cuya participación en los costos de producción es del 20% o más. En este sentido, una pequeña central hidroeléctrica recibió una nueva vida.

La energía hidroeléctrica moderna, en comparación con otros tipos tradicionales de electricidad, es la forma más eficiente y ecológica de generar electricidad.

La pequeña central hidroeléctrica continúa en esta dirección. Las pequeñas centrales eléctricas permiten preservar el paisaje natural, el medio ambiente, no solo durante la fase de operación, sino también durante el proceso de construcción.

Minicentral hidroeléctrica 10-15-30-50 kW

En el futuro influencia negativa no afecta la calidad del agua: conserva completamente sus propiedades naturales originales.

En los ríos de conservas de pescado, el agua puede ser utilizada para especies de plantas acuáticas. A diferencia de otras fuentes de energía renovables respetuosas con el medio ambiente, como la solar y la eólica, las pequeñas centrales hidroeléctricas son prácticamente independientes de las condiciones climáticas y pueden proporcionar un suministro estable de electricidad a consumidores económicos. Otra ventaja de la pequeña energía es el ahorro.

En un momento en que las fuentes de energía natural (petróleo, carbón y gas) se agotan, el crecimiento constante es más costoso, el uso de fuentes de energía renovables baratas y asequibles, especialmente las pequeñas, hace posible producir electricidad barata. Además, la construcción de pequeñas centrales hidroeléctricas es económica y se amortiza rápidamente. Por lo tanto, la construcción de una pequeña central hidroeléctrica con una capacidad instalada de unos 500 kW, el costo trabajos de construcción es de aproximadamente 14.5-15.0 millones de rublos.

En la tabla combinada, la documentación de diseño, la construcción de equipos, la construcción y la instalación de pequeñas centrales hidroeléctricas se ponen en funcionamiento durante 15 a 18 meses. La alta frecuencia de la electricidad de las centrales hidroeléctricas no supera los 0,45-0,5 rublos por 1 kWh, 1. Esto es cinco veces menor que el costo de la electricidad que realmente vende el sistema eléctrico.

Por cierto, en el próximo año o dos años, los sistemas de energía eléctrica aumentarán de 2 a 2,2 veces, por lo que los costos de construcción se pagarán en 3,5 a 5 años. La implementación de dicho proyecto en términos ambientales no dañará el medio ambiente.

Además, cabe señalar que la reconstrucción, previamente deducida de la operación de una pequeña central hidroeléctrica, costará entre 1,5 y 2 veces más barata.

Muchas organizaciones y empresas científicas e industriales rusas se dedican al diseño y desarrollo de equipos para tales HPP.

Una de las más grandes es la asociación científica y técnica intersectorial INSET (San Petersburgo). Los especialistas de INSET han desarrollado y patentado soluciones técnicas originales para sistemas de control automatizados para pequeñas y microcentrales hidroeléctricas. El uso de dichos sistemas no requiere la presencia constante de personal de mantenimiento en la instalación: la unidad hidráulica funciona de manera confiable en modo automático. El sistema de control se puede implementar sobre la base de un controlador programable, que le permite controlar visualmente los parámetros de la unidad hidráulica en la pantalla de la computadora.

Las instalaciones hidráulicas para pequeñas y microcentrales hidroeléctricas producen MNTO “empotrados”, diseñadas para operar en un amplio rango de caudales y presiones con altas propiedades energéticas y fabricadas con palas de turbina helicoidales, radiales y axiales.

El volumen de suministro suele incluir una turbina, un generador y el control automático de la unidad hidráulica. Los caudales de todas las turbinas se basan en un método de modelado matemático.

La energía pequeña es la solución más eficaz a los problemas energéticos de las áreas que pertenecen a áreas de suministro eléctrico descentralizado, que es más del 70% del territorio de Rusia. Proporcionar energía para regiones remotas y la escasez de energía es costoso.

Y aquí está lejos de ser útil utilizar las capacidades del sistema energético federal existente. El potencial económico en Rusia es mucho mayor que el potencial de las fuentes de energía renovables como la eólica, la energía solar y la biomasa combinadas. En el programa nacional de energía, la compañía INSET está desarrollando "El concepto de desarrollo e instalaciones del diseño de pequeñas centrales hidroeléctricas plantas en la República de Tyva", según la cual este año pondrá en funcionamiento una pequeña central hidroeléctrica en el pueblo de Kyzyl-Khaya.

Actualmente, las centrales hidroeléctricas INSET operan en Rusia (Kabardino-Balkaria, Bashkortostán), la Comunidad de Estados Independientes (Bielorrusia, Georgia), así como en Letonia y otros países.

La minienergía ecológica y económica ha atraído durante mucho tiempo la atención de los extranjeros.

Micro INESET opera en Japón, Corea del Sur, Brasil, Guatemala, Suecia, Polonia.

Electricidad gratis: mini central hidroeléctrica de bricolaje

Si un río o incluso un pequeño arroyo fluye cerca de su casa, con la ayuda de una mini central hidroeléctrica casera puede obtener electricidad gratis. Puede que no sea una reposición de presupuesto muy grande, pero darse cuenta de que tiene su propia electricidad cuesta mucho más.

Bueno, si, por ejemplo, en una casa de campo, no hay una fuente de alimentación central, incluso las pequeñas capacidades de energía serán simplemente necesarias. Y así, para crear una central hidroeléctrica casera, se necesitan al menos dos condiciones: la presencia de un recurso hídrico y el deseo.

Si ambos están presentes, lo primero que debe hacer es medir el caudal del río.

Es muy simple hacer esto: arroje una ramita al río y mida el tiempo durante el cual nada 10 metros. Al dividir metros por segundos, obtienes la velocidad de la corriente en m/s. Si la velocidad es inferior a 1 m / s, entonces una mini central hidroeléctrica productiva no funcionará.

En este caso, puede intentar aumentar el caudal estrechando artificialmente el canal o haciendo una pequeña presa si se trata de un pequeño arroyo.

Como guía, puede utilizar la relación entre la velocidad del flujo en m/s y la potencia de la electricidad extraída del eje de la hélice en kW (diámetro de la hélice 1 metro).

Estos son datos experimentales, en realidad la potencia recibida depende de muchos factores, pero es apto para evaluación. Asi que:

• 0,5 m/s - 0,03 kW,
• 0,7 m/s - 0,07 kW,
• 1 m/s - 0,14 kW,
• 1,5 m/s - 0,31 kW,
• 2 m/s - 0,55 kW,
• 2,5 m/s - 0,86 kW,
• 3 m/s -1,24 kW,
• 4 m/s - 2,2 kW, etc.

La potencia de una minicentral hidroeléctrica casera es proporcional al cubo del caudal.

Como ya se mencionó, si el caudal es insuficiente, intente aumentarlo artificialmente, si es posible, por supuesto.

Tipos de mini centrales hidroeléctricas

Hay varias opciones básicas para minicentrales hidroeléctricas caseras.


Se trata de una rueda con palas montadas perpendicularmente a la superficie del agua.

La rueda está menos de la mitad sumergida en la corriente. El agua presiona las cuchillas y hace girar la rueda. También existen ruedas de turbina con álabes especiales optimizados para el chorro de líquido. Pero estos son diseños bastante complejos, más bien hechos en fábrica que hechos en casa.

Es un rotor de eje vertical utilizado para generar energía eléctrica.

Un rotor vertical que gira debido a la diferencia de presión en sus palas. La diferencia de presión se crea debido al flujo de fluidos alrededor de superficies complejas. El efecto es similar a la sustentación de un hidroala o la sustentación del ala de un avión. Este diseño fue patentado por Georges Jean-Marie Darier, ingeniero aeronáutico francés, en 1931. También se utiliza a menudo en la construcción de aerogeneradores.

guirnalda una central hidroeléctrica consiste en turbinas livianas: hidroviradores, ensartadas y rígidamente fijadas en forma de guirnalda en un cable arrojado a través del río.

Un extremo del cable se fija en el cojinete de soporte, el otro extremo gira el rotor del generador.

Mini central hidroeléctrica - Central hidroeléctrica Leneva

El cable en este caso desempeña el papel de una especie de eje, cuyo movimiento de rotación se transmite al generador. El flujo de agua hace girar los rotores, los rotores hacen girar el cable.

También se tomó prestado de los diseños de parques eólicos, como un "molino de viento submarino" con un rotor vertical. A diferencia de una hélice aérea, una hélice submarina tiene palas de un ancho mínimo. Para el agua es suficiente un ancho de hoja de solo 2 cm, con este ancho habrá una resistencia mínima y una velocidad de rotación máxima.

Este ancho de las palas se eligió para una velocidad de flujo de 0,8-2 metros por segundo. A altas velocidades, otros tamaños pueden ser óptimos. La hélice no se mueve debido a la presión del agua, sino a la ocurrencia de sustentación. Como el ala de un avión. Las palas de la hélice se mueven a lo largo del flujo en lugar de ser arrastradas por el flujo en la dirección del flujo.

Ventajas y desventajas de varios mini sistemas hidroeléctricos caseros.

Las desventajas de una central hidroeléctrica de hilos son obvias: alto consumo de material, peligro para los demás (un cable submarino largo, rotores ocultos en el agua, bloqueo de ríos), baja eficiencia.

Garland HPP es una especie de pequeña presa. Se recomienda su uso en lugares desiertos, remotos y con las señales de advertencia adecuadas.

Es posible que necesite el permiso de las autoridades y los ambientalistas. La segunda opción es un pequeño arroyo en tu jardín.

Rotor Daria: difícil de calcular y fabricar.

Al comienzo del trabajo, debe desenroscarse. Pero es atractivo porque el eje del rotor está ubicado verticalmente y la toma de fuerza se puede hacer sobre el agua, sin engranajes adicionales. Dicho rotor girará con cualquier cambio en la dirección del flujo; esto es una ventaja.

Los más extendidos en la construcción de centrales hidroeléctricas caseras fueron los esquemas de hélice y rueda hidráulica.

Dado que estas opciones son relativamente simples de fabricar, requieren cálculos mínimos y se implementan con costo mínimo, tienen alta eficiencia, son fáciles de configurar y operar.

Un ejemplo de la minicentral hidroeléctrica más simple.

La central hidroeléctrica más simple se puede construir rápidamente a partir de una bicicleta ordinaria con un dinamómetro para un faro de bicicleta.

Se deben preparar varias palas (2-3) de hierro galvanizado o chapa de aluminio no gruesa. Las palas deben tener entre 2 y 4 cm de largo desde la llanta hasta el cubo y entre 2 y 4 cm de ancho.

Estas palas se instalan entre los radios de forma improvisada o con accesorios previamente preparados.

Si está utilizando dos cuchillas, colóquelas una frente a la otra.

Si desea agregar más cuchillas, divida la circunferencia de la rueda por la cantidad de cuchillas e instálelas a intervalos regulares. Puedes experimentar con la profundidad de inmersión de una rueda con palas en agua. Por lo general, se sumerge de un tercio a la mitad.

La opción de un parque eólico para acampar se consideró anteriormente.

Tal microcentral hidroeléctrica no ocupa mucho espacio y servirá bien a los ciclistas; lo principal es la presencia de un arroyo o río, que suele ser el caso en el campamento.

Una minicentral hidroeléctrica desde una bicicleta podrá iluminar una carpa y cargar celulares u otros aparatos.

Fuente

flujo libre hecho en casa