Альтернативні джерела теплопостачання
Альтернативне джерело енергії – спосіб, пристрій або споруда, що дозволяє отримувати теплову енергію та замінює собою традиційні джерела енергії, що виробляють теплову енергію за рахунок спалювання нафти, природного газу та вугілля тощо. Мета пошуку альтернативних джерел енергії – отримання її з енергії відновлюваних чи практично невичерпних природних ресурсів та явищ. Важливим фактором може бути екологічність та економічність альтернативних джерел енергії.
Альтернативні джерела енергії можна розділити на вигляд енергії, що перетворюється в тепло, таким чином:
Геотермальна енергетика – напрям енергетики, заснований отриманні тепла рахунок енергії, що міститься у надрах землі, на геотермальних станціях.
Сонячна енергетика - напрям нергетики, заснований на безпосередньому використанні сонячного випромінювання для отримання енергії у вигляді. Сонячна енергетика використовує невичерпне джерело енергії та є екологічно чистою, тобто не виробляє шкідливих відходів. Виробництво енергії за допомогою сонячних електростанцій добре узгоджується із концепцією розподіленого виробництва енергії.
Біопаливо - паливо з біологічної сировини, що отримується, як правило, в результаті переробки біологічних відходів. Існують також проекти, спрямовані на отримання біопалива з целюлози та різного типу органічних відходів, але ці технології знаходяться на ранній стадії розробки або комерціалізації. Розрізняється рідке біопаливо (для двигунів внутрішнього згоряння, наприклад, етанол, метанол, біодизель), тверде біопаливо (дрова, брикети, паливні гранули, тріска, солома, лушпиння) та газоподібне (біогаз, водень).
У значній кількості випадків основним елементомальтернативною енергетичною установкою є «тепловий насос», що дозволяє видобувати теплову енергію, що промислово використовується, з низькопотенційних джерел теплоти.
Термодинамічно тепловий насос аналогічний холодильній машині. Однак якщо в холодильній машині основною метою є виробництво холоду шляхом відбору теплоти з будь-якого об'єму випарником, а конденсатор здійснює скидання теплоти в навколишнє середовище, то в тепловому насосі зворотний процес. Конденсатор є теплообмінним апаратом, що виділяє теплоту для споживача, а випарник – теплообмінним апаратом, що утилізує низькопотенційну теплоту: вторинні енергетичні ресурси та (або) нетрадиційні відновлювані джерела енергії.
По виду теплоносія у вхідному та вихідному контурах теплові насоси ділять на вісім типів: «грунт-вода», «вода-вода», «повітря-вода», «грунт-повітря», «вода-повітря», «повітря-повітря» "фреон-вода", "фреон-повітря".
Відбір тепла від повітря
Рециркуляційний кондиціонер («спліт») за рахунок незначного ускладнення газового тракту може не тільки охолоджувати повітря в приміщенні, а й нагрівати його, працюючи як інвертор. Системи "повітря-повітря" використовуються взимку при температурах до мінус 25 градусів, деякі моделі продовжують працювати до -40 градусів. Але їхня ефективність різко падає. При сильніших морозах потрібне додаткове опалення.
Відбір тепла від гірської породи
Скальна порода вимагає буріння свердловини на достатню глибину (100-200 метрів) або кілька таких свердловин. У свердловину опускається U-подібний трубопровід із двома пластиковими трубками, що становлять контур. Трубки заповнюються антифризом. З екологічних міркувань це 30% розчин етилового спирту. Свердловина заповнюється ґрунтовими водамиприродним шляхом, і вода проводить тепло від каменю до теплоносія. При недостатній довжині свердловини або спробі отримати від ґрунту надрозрахункову потужність, ця вода і навіть антифриз можуть замерзнути як і обмежує максимальну теплову потужність таких систем. Саме температура антифризу, що повертається, і служить одним з показників для схеми автоматики. Орієнтовно на 1 погонний метр свердловини припадає 50-60 Вт теплової потужності. Таким чином, для встановлення теплового насоса продуктивністю 10 кВт необхідна свердловина завглибшки близько 170 м.
Відбір тепла від ґрунту