Vzdelávacie centrum pozemskej lode vo výstavbe v okrese Taos, Nové Mexico, zdroj https://www.dreamstime.com/royalty-free-stock-image-earthship-under-construction-image9688946
Dnes si Vám prinášame trochu kacírsky článok o tom ako vykurovať a chladiť Váš domov bez použitia elektrickej energie. Tento článok bol spracovaný na základe článku Neila Gista publikovanom na serveri https://www.permaculturenews.org/ "How to Heat and Cool Your Home Without Electricity" 4.7.2016. Berte to ako predkrm k ďalšiemu článku, ktorý budeme publikovať čoskoro o tom, ako vykurovať elektrinou s nulovými prevádzkovými nákladmi. Príjemné čítanie.
Elektrická energia prenášaná obrovskou sieťou medi sa nakoniec dostane do našich domovov a poskytuje nekonečné zásoby, ktoré potrebujeme na reguláciu teploty. Je to drahé a na niektorých miestach môže klimatizácia pokojne predstavovať polovicu účtu za elektrinu. Platba tejto údržby môže dokonca znamenať rozdiel medzi životom a smrťou v extrémnom podnebí. Našťastie existujú aj ďalšie možnosti. Pomocou alternatívnych stavebných techník je možné navrhnúť domy, ktoré sa pasívne vykurujú a chladia po celý rok - bez elektriny!
Zem a slnko poskytujú všetku potrebnú energiu a ponúkajú mnoho výhod oproti tradičnému systému kúrenia, ventilácie a klimatizácie.
Všetko v tomto článku je napísané z pohľadu severnej pologule, ak sa nachádzate na južnej pologuli, nahraďte juh severom.
Peter Vetsch, dostupný pod licenciou Creative Common CC-BY-SA 3.0
Slnečný zisk je náš chlieb každodenný, definovaný ako zvýšenie teploty objektu zo slnečného žiarenia. Túto teplotu ovplyvňuje čas, v ktorom dochádza k slnečnému žiareniu, sila žiarenia a tepelná vodivosť látky v kontakte. To platí nielen pre objekty, ale aj pre prázdny priestor. Akonáhle sa predmet alebo priestor zahreje, je k dispozícii oveľa viac nástrojov: tepelná masa na ukladanie, izolácia na zachytávanie, konvekcia na cirkuláciu a dokonca aj metódy na jej odvrátenie inde.
Solárny zisk
Ak má predmet veľkú tepelnú masu, je schopný udržať teplo po dlhú dobu. Aj keď to nebude ukladať navždy, zmena bude pomalá. Tento jav priamo koreluje s hustotou, vodivosťou, veľkosťou a akýmikoľvek teplotnými rozdielmi vo viacerých oblastiach celého objektu.
Tepelná masa
Pri návrhu pasívneho vykurovacieho systému existujú dve tepelné hmoty, ktoré sú najdôležitejšie:
1.) Zem a
2.) samotný dom.
Teplota zeme pod hranicou mrazu zostáva počas celého roka konzistentná v rozmedzí od 10 do 15 stupňov Celzia. V lete existuje potenciálny chladiaci účinok, zatiaľ čo v zime vykurovací účinok. Zakopaním alebo zatopením štruktúry do zeme môžete zachytiť základnú teplotu, ktorá je menej intenzívna ako teplota atmosféry.
Tepelná masa v lete
Tepelná masa v zime
Použitím materiálov s vysokou tepelnou masou v spojení s priamym slnečným žiarením môžete štruktúru „nabiť“. Slnečný zisk bude zachytený a potom pomaly uvoľnený späť do susedných priestorov. Tepelnú energiu je možné ukladať do podláh, stien alebo kdekoľvek inde s dostatkom slnečného žiarenia.
Nabíjanie domu slnečnou energiou
Izolácia - taktika, ktorú tradičné domy do značnej miery používajú. Najúčinnejšie sú práve vrecká vzduchu zachytené medzi tepelne odolným materiálom. Pri čo najväčšom zachytení plynu a čo najmenšej hustote je proces prirodzenej prúdenia sťažený a spomaľuje prenos tepla. V mnohých ohľadoch je izolácia opakom tepelnej hmoty. Aj keď materiály ako kameň majú vysokú hustotu, ktorá udržuje teplo, nemusia nevyhnutne poskytovať izoláciu. Medzi kameňom a jeho priľahlými materiálmi prebieha vedenie, pričom dochádza k výmene teploty, kým nie sú rovnaké. Materiály, ktoré sú účinné pri izolácii, spomalia alebo zastavia tento proces.
Izolácia
Použitie tepelnej hmoty a izolácie spoločne vytvára nové príležitosti pre pasívnu reguláciu tepla - najmä ak izolujete časti tepelnej hmoty v hrubých stenách a zemských porastoch. Tento prístup zachytáva veľké zásoby teploty, pričom v noci stále vyžaruje teplo späť do domu. (Alebo dokonca v priebehu mesiacov, ako je popísané v kumulovateľnom geo solárnom ohreve) Príklad efektívnej tepelnej hmotnosti a úsilia o izolačný spoj je možné vidieť na technike „tepelného obalu“ :
Tepelný obal
Dom s optimalizovaným umiestnením bude brať do úvahy sezónny slnečný oblúk. Realizácia sa bude líšiť v závislosti od vašej klímy a od toho, či je vykurovanie vyššou prioritou ako chladenie. Nakloňte okná svojho domu na pravý juh, aby ste v interiéri využili čo najviac slnečného zisku. Severná strana by naopak mala mať čo najmenej okien a medzier, aby nedošlo k úniku vzduchu.
Ak chcete získať viac tepla, zvážte vybudovanie skleníkovej miestnosti (alebo skleníka), ktorá sa spojí so zvyškom vášho domu oknami orientovanými na juh. Solárny zisk v tomto priestore bude oveľa väčší ako vo zvyšku domu. Na vykurovanie ďalších miestností spojených so skleníkom otvorte spojovacie priehradky alebo prieduchy, kým teplota nebude uspokojivá.
Skleník
V našich končinách letné slnko obieha nad Zemou asi pod uhlom 70˚. V zime sa tento uhol drasticky zníži na takmer 30˚. Pri návrhu pasívneho vykurovacieho systému môžu byť okná šikmé, aby zachytili čo najviac zimného slnečného svetla. Previsy môžu byť tiež navrhnuté tak, aby zabránili prieniku slnečného svetla v letných mesiacoch bez toho, aby bránili zimným lúčom.
ko sa teplota vzduchu zvyšuje, jeho molekuly sa začnú pohybovať rýchlejšie. Táto zvýšená kinetická energia spôsobuje, že atóm zaberá viac miesta, čím sa znižuje jeho hustota. To možno pozorovať, keď horúci vzduch stúpa a studený vzduch klesá. A ak horúci vzduch opúšťa priestor, vytvára tlak alebo sanie na nasávanie náhradného vzduchu. Riadením vstupov a výstupov môžete vytvárať kontrolované konvekčné prúdy. Konvekciu nie je možné použiť len na reguláciu prietoku vzduchu, ale je možné ju použiť aj na kvapaliny.
Jednoduché metódy vetrania môžu pomôcť cirkulovať studený vzduch pomocou ovládateľných okien a svetlíkov s opačnými nadmorskými výškami.
Prúdenie energie
Pri kombinácii konvekcie s tepelnou hmotou sa objavujú nové príležitosti pre pasívne chladenie. Vydajte sa von dlhými úsekmi hadičiek, zakopaných pod zemou, s druhým koncom prepojeným s interiérom domu. Pri použití konvekcie bude vzduch chladiacej trubice nasávaný, keď horúci vzduch odchádza. Vedenie medzi Zemou a vzduchom vo vnútri trubíc výrazne ochladzuje jej teplotu. Je tiež možné napájať malý ventilátor, aby vtlačil chladný vzduch dovnútra bez nutnosti prúdenia.
Chladiace trubice
Slnečné žiarenie je možné odkloniť pomocou určitých materiálov. Môžete to veľmi dobre vidieť v závode na koncentrovanú slnečnú energiu (CSP). Slnečné svetlo sa sústreďuje pomocou veľkého množstva zrkadiel do jednej komory určenej na zahrievanie prenosovej tekutiny. Kvapalina sa nakoniec zmení na paru a roztočí turbíny systémom s uzavretou slučkou.
Užitočným trikom na doplnkové zimné vykurovanie je umiestnenie jazierka južne od domu, pokiaľ možno nižšie. To umožňuje dodatočné prenikanie slnečného svetla a zvýšenie slnečného zisku do priestoru.
Odrazové jazero
Na zmiernenie odleskov rybníka v letných mesiacoch môžete medzi domom a jazierkom pestovať listnaté stromy. Plné letné listy budú blokovať odraz, zatiaľ čo holé zimné stromy budú lúčom len ťažko prekážať. Majte na pamäti, že letné lúče sa budú približovať k uhlu 70 stupňov, zatiaľ čo zimné svetlo bude bližšie k 30 stupňom.
Vietor je silná sila na prenos tepla okolo miesta. Dá sa znížiť pomocou veterných blokov alebo zvýšiť pomocou veterných lievikov. Väčšina miest zažije dva hlavné smery vetra, ktoré sa správajú predvídateľne a často sezónne. Hlavnú silu možno objaviť jednoduchým pozorovaním stromov, ktoré sa budú tandemovo pohybovať jedným smerom. Ak chcete získať presnejšie údaje, zaznamenajte si orientáciu veternej lopatky počas určitého časového obdobia.
Chladenie vetrom
Sálavé podlahové vykurovanie je proces čerpania horúcej tekutiny pod podlahou vášho domu v systéme s uzavretou slučkou. Teplo vyžaruje z rúrok horúcej vody späť do podlahy procesom výmeny tepla. Tým sa podlaha zohreje, aby sa dosiahol okamžitý komfort, a v kombinácii s materiálom z tepelnej hmoty bude určitý čas vyžarovať teplo aj po zastavení obehu.
Tekutinu je možné zahriať rôznymi spôsobmi. Vonkajší panel slnečného kolektora je skvelý spôsob, ako zachytiť solárny zisk a vrátiť ho do systému. Na fungovanie v noci však môže byť potrebný konvenčnejší zdroj teplej vody. Tieto systémy vyžadujú trochu elektriny, pretože na cirkuláciu kvapaliny sa používa čerpadlo.
Sálavé podlahové vykurovanie
Ak je znižovanie teploty prioritou, je možné nainštalovať podobný systém, ktorý cirkuluje studenú kvapalinu. Sálavý chladiaci povrch slúži na absorpciu prebytočného tepla pri nedostatku vlhkosti. Latentné zaťaženie, teplo zadržiavané vo vlhkosti vzduchu, v opačnom prípade vytvára kondenzáciu a môže byť škodlivé, ak na to vaša štruktúra nie je pripravená. Tento prístup je preto najúčinnejší buď v suchých oblastiach, alebo v štruktúrach vybavených na zvládanie teplej vlhkosti, ako je skleník.
Technika známa ako geotermálne vykurovanie (alebo „sezónne skladovanie tepelnej energie“) v poslednej dobe získava na popularite. Zahŕňa cirkuláciu vzduchu alebo kvapaliny cez zem hlboko pod zemou, pričom sa využíva sezónna tepelná teplota kôry. Zem v podstate funguje ako výmenník tepla. V zime sa studený vzduch, ktorý je čerpaný, dostane späť do vnútra ako teplý vzduch. V lete bude horúci vzduch chladný. Tieto systémy spravidla vyžadujú na prevádzku drahé mechanické súčiastky a tiež elektrickú energiu.
Geotermálne kúrenie
Ak je váš dom energeticky efektívny a optimalizovaný na tepelnú hmotu, alternatívou, ktorú je potrebné zvážiť, je kumulovateľné geo solárne vykurovanie.
Medzi geotermálnym vykurovaním a kumulovateľným geo solárnym vykurovaním existujú dva dôležité rozdiely:
1.) Pod konštrukciou je vytvorený blok izolovanej zeme. 4 alebo 5 stôp pod základom je izolačná doska zakopaná v parametri domu, aby vytvorila obrovskú tepelnú hmotu, ktorá dokáže uchovávať teploty niekoľko mesiacov naraz.
2.) Namiesto toho, aby vzduch prúdil dole a späť hore systémom, je vzduch čerpaný priamo do zeme. V priebehu leta pošlete horúci vzduch do izolovaného boxu a tepelnú hmotu stabilne nabíjate teplom. Keď sa zima blíži, podzemný box si udrží teplotu niekoľko mesiacov a pomaly vyžaruje teplo späť hore do domu bez akéhokoľvek manuálneho alebo mechanického vstupu.
Prevádzkové náklady zahŕňajú elektrickú energiu na napájanie ventilátora používaného na prenos vzduchu do zeme. Ventilátor nemusí bežať stále, od niekoľkokrát denne až raz za hodinu. Skleník je ideálny, pretože letný vzduch bude pravdepodobne teplejší ako vonkajší vzduch, čím sa do boxu dodá dodatočné teplo a zároveň pomôže ochladiť vnútornú teplotu skleníka.
Staroveká Perzská ríša uchovávala ľad uprostred púšte v adobe štruktúrach známych ako Yakhchals. Jednou z použitých techník bol super žiaruvzdorný klas nazývaný Sarooj. Je vyrobený ako normálny klas, s prídavkom popola, vaječných bielkov a živočíšnych vlákien. Vzhľadom na nedostatok dostupných informácií nie je ešte osvedčený recept zverejnený a sú potrebné ďalšie vedecké štúdie.
Sarooj
Aplikácia Sarooja môže byť teoreticky užitočným prínosom pre teplejšie podnebie. V spojení s tradičným klasom, založeným na sezónnej orientácii slnka, môže stáť za to použiť ho na časti domu, ktoré sú vystavené v letných mesiacoch. Tradičný adobe by sa mohol použiť v oblastiach, ktoré sú vystavené v zimných mesiacoch, aby normálne zachytili solárny zisk.
Ak máte recept alebo skúsenosti so Saroojom, radi by sme sa o nich dozvedeli! Dajte nám prosím vedieť.
Ďalším veľkým využitím skleníkového nadstavca je umiestnenie kompostu v interiéri. Keď vnútorné teploty dosiahnu okolo 71 ° C, budú vyžarovať časť tepla do miestnosti. Tiež môžete spustiť sálavý systém podlahového vykurovania cez hromadu kompostu a ohriať kvapalinu zadarmo! Vyžaduje si to však výmenu, keď proces zahrievania skončí.
Existujú správy o amoniaku pochádzajúcom z hromadných kompostov, ktoré poškodzujú rastliny a sadenice v tesnej blízkosti. Toto riziko zmierňuje nízke množstvo dusíka s vysokým obsahom uhlíka. Po spustení hromady kompostu počkajte niekoľko dní a potom naneste navrch jeden alebo dva palce pôdy. To tiež pomáha absorbovať prebytočný amoniak a distribuovať teplo rovnomernejšie.
Nový prístup k chladeniu vzduchu bez elektriny sa vyvinul z Bangladéša a teraz Pakistanu, kde takmer 70% obyvateľov žije bez prístupu k elektrickému prúdu. Metóda zahŕňa vytvorenie panelu lievikov (pomocou recyklovaných plastových fliaš, ktoré môžu nahradiť iné materiály), ktorý stláča prichádzajúci vánok pred odoslaním do interiéru. Práve táto počiatočná kompresia teplého vzduchu, potom jeho náhle uvoľnenie, vytvára chladiaci efekt. Vstup do týchto lievikov by mal byť umiestnený mimo konštrukcie, pretože tam môže unikať teplý vzduch. Správy o tomto prístupe naznačujú pokles teploty až o 5 ° Celzia, aj keď je táto technológia stále v plienkach.
Eco-chladič
Septiky na biopalivá a kompostéry sa šíria po Indii a ďalších častiach sveta. Ide o anaeróbny proces, ktorý rozkladá organický odpad a produkuje plynný metán. Tento plyn sa potom zozbiera a dezodorizuje, pričom v tomto bode môže byť odoslaný plynovodom do vášho domu na všetky druhy účelov. Ak je potrebné doplnkové vykurovanie, toto palivo je možné použiť na napájanie malého plynového ohrievača vo vašej domácnosti.
Hromadný ohrievač raketových kachlí funguje podobne ako tradičný krb. Namiesto spaľovania veľkého množstva dreva na ohrev vzduchu sú však ohrievače raketových kachlí navrhnuté tak, aby spaľovali malé vetvičky a rýchlo sa čistili pri veľmi vysokých teplotách. Namiesto ohrievania vzduchu sú kanály tkané medzi tepelnou hmotnou zložkou (ako je základňa gauča alebo plošiny), kde je teplo zachytávané a skladované dlhší čas. Existujú svedectvá mnohých ľudí, ktorí tvrdia, že jedno kolo spaľovania vetvičiek poskytne teplo viac ako 24 hodín! Pokiaľ je výfukový systém skonštruovaný správne, bude tiež produkovať čistú paru bez dymu. Je to jednoduchá a lacná konštrukcia, ktorú je možné postaviť z repasovaných materiálov a pôdy/hliny priamo z vašej krajiny.
Obrázok od Juwolfa, dostupný pod licenciou Creative Common CC-BY-SA 3.0
Mali ste úspech (alebo hororové príbehy) pomocou iných metód? Radi by sme sa dozvedeli o vašich skúsenostiach, podeľte sa o to v nižšie uvedených komentároch a zostaňte v teple! Ak sa Vám tento článok páčil, môžete ho zdieľať a šíriť ďalej, uveďte prosím našu stránku ako zdroj.
Porovnanie rôznych druhov kúrenia
https://www.eximing.sk/kategoria-produktu/elektricke-kurenie/infracervene-folie/
https://www.eximing.sk/kategoria-produktu/elektricke-kurenie/vykurovacie-kable/
https://www.eximing.sk/kategoria-produktu/elektricke-kurenie/vykurovacie-rohoze/
https://www.eximing.sk/kategoria-produktu/elektricke-kurenie/termostaty-elektricke-kurenie/
https://www.eximing.sk/kategoria-produktu/elektricke-kurenie/forhit/
