Автономная установка для отопления и кондиционирования индивидуальных домов и сооружений
Проект «Автономная установка для отопления и кондиционирования индивидуальных домов и сооружений» заключается в создании установки, способной отапливать и кондиционировать помещение в местах с недоступностью или высокой стоимостью доставки энергетических ресурсов.
Проблема
В России существует множество мест, в которых по тем или иным причинам отсутствует доступ к газоснабжению и/или ограничено количество получаемой электроэнергии, а также отсутствует доступ к централизированному отоплению. Люди, проживающие в таких районах, вынуждены прибегать к обогреву помещений иными способами, а именно, путем сжигания материалов имеющий большое тепловыделение (нефтепродукты, уголь, торф и д.р.). У такого способа есть ряд недостатков:
- Дороговизна – для обогрева дома площадью 100 м² в среднем в год необходимо 5 т угля, при стоимости по Рязанской области 9 000 руб./тонна, расход только на покупку 45 000 руб.
- Низкая экологичность – входе сжигания топлива в атмосферу выделяются продукты сгорания, что негативно сказывается на окружающей среде.
- Отсутствие автономности – для бесперебойной работы необходимы действия человека.
- Постоянное обслуживание – в процессе сгорания образуется сажа и копоть, которую необходимо удалять, в ином случае она накапливается на теплообменниках и трубах отвода угарного газа, что в свою очередь грозит снижением КПД и попаданием угарного газа в помещение.
- Строгие требования к топливу – чтобы горение приносило максимальный КПД, придется соблюдать особые условия: требования к марке, качеству, влажности сжигаемого сырья.
- Необходимость отдельного помещения для хранения топлива
Предлагаемое решение
Нами была разработана установка, основанная на отоплении помещения путем забора энергии земли и передаче ее в помещение. Такой вид отопления называется геотермальным. Для передачи тепла используется рабочий газ (хладагент), перекачиваемый электрическим компрессором, электроэнергию для которого вырабатывает двигатель внешнего сгорания, берущий энергию для работы из контура отопления.
Описание технологии
Принцип работы данной установки заключен в "перекачке" тепловой, геотермальной низкотемпературной энергии, которая будет циркулировать в холодном контуре теплообменника к горячему контуру с помощью разрабатываемого теплового насоса с более экономичными и возобновляемыми параметрами. Данный процесс будет способствовать отоплению дома, сооружения в холодный период года, а также создаст прохладный микроклимат в жаркое время года, "перекачивая" тепло обратно из дома.
Для приведения в действие компрессора теплового насоса планируется введение в схему двигателя внешнего нагрева, который состоит из вытеснительного и рабочего цилиндров с поршнями. Принцип работы двигателя состоит в использовании разности температур горячего и холодного поршней.
Преимущества данной разработки:
- Экономичность – нет необходимости в покупке топлива.
- Самодостаточность системы – система сама обеспечивает себя.
- Высокая экологичность – в ходе работы в атмосферу не выделятся вредные вещества.
- Возможность вырабатывать энергию для питания части приборов.
Потребители
Собственники индивидуальных домов регионов, в частности, где есть ограничения в подаче электроэнергии; фермерские хозяйства, занимающие животноводством, растениеводством (отопление и кондиционирование складских и фермерских помещений).
