На сегодняшний день практически не найдешь села, где существует централизованное подведение теплой воды. Можно, конечно, построить или купить собственную миникотельную, но это выльется в круглую сумму, которую придется заплатить как за саму станцию, так и потратить на приобретение топлива.

Но ведь можно воспользоваться совершенно бесплатными калориями, которая природа дарит нам вместе с солнечными лучами. И это доказал болгарский энтузиаст Станислав Станилов, который сконструировал и опробовал на своем доме несложную систему солнечного подогрева воды.

Сама конструкция, предложенная болгарским инженером, состоит из двух коллекторов, накопителя и так называемой аванкамеры. Ничего необычного: просто используется давно известный нам из физики парниковый эффект. Солнечные лучи, проходя через прозрачную верхнюю поверхность коллекторов, преобразуются в тепло, которое уже не может оставить герметично закрытую камеру. Гидравлическая система основана на термосифонном эффекте, когда более нагретая жидкость поступает вверх, вытесняя холодную воду в коллектор для нагрева. То есть система абсолютно не требует использования внешних насосов.

Примечательно, что практически все используемые элементы системы можно изготовить самостоятельно, либо найти на металлоломе.

Коллектор представляет собой короб, внутрь которого заключен радиатор, сваренный из трубчатой конструкции. Для подвода и отвода воды используются стандартные трубы в ¾ дюйма, а для коллектора понадобятся трубы меньшего диаметра.

Короб коллектора собирается из досок толщиной 25-35мм и шириной в 12 см. Изнутри он надежно теплоизолируется, а днище покрывается стальным листом, на который и укладывается сам радиатор. И лист и трубы радиатора окрашиваются в черный цвет. А сам короб снаружи покрывается светлой краской, чтобы снизить потери на тепловое излучение.

В качестве накопителя может служить любая большая емкость, например, металлическая бочка (200-400л). Его тоже надо надежно изолировать, например, обмотав минеральной ватой.

Аванкамера предназначена для создания в гидросистеме постоянного избыточного давления, и представляет собой металлический сосуд на 30-40 литров, возможно, бидон из-под молока.

Такого рода системы следует располагать на южной, самой солнечной стороне дома. Разбирать подогретую воду следует через смесители, так как в яркую и солнечную погоду температура воды в ней может достигать 75ºС

На сегодняшний день практически все отечественные проекты, предполагающие замену традиционных источников энергии на альтернативные, как правило, связаны с весьма далекой перспективой. Однако при наличии огромных запасов природного угольного топлива будет глупым полностью отказаться от его использования только из-за того, что оно экологически грязно. Более разумным решением будет разработка технологий, позволяющих снизить количество вредных выбросов в атмосферу при сжигании угля. 

И одним из таких выходов будет полный отказ от прямого сжигания угольного топлива в печах и переход на использование более чистого, так называемого «жидкого угля», как еще именуют водоугольное топливо (ВУТ).

На самом деле ничего нового в этой идее нет. Использование жидкого угля в производстве было предложено еще в 50-е годы прошлого столетия. Причиной для этого послужили не только экологически вредные выбросы в атмосферу, но и стремительный рост запасов угольного шлама, получаемого в результате неполного сгорания топлива.

Водоугольное топливо представляет собой тонкодисперсную смесь из угольной пыли, воды и специально разработанного пластификатора-реагента. Примечательно, что ВУТ можно получать как из самого угля, так и его шламов и углесодержащих отходов.

Жидкий уголь является прекрасной альтернативой традиционной нефти или мазуту: он также легко транспортируется на большие расстояния при помощи трубопроводов, танкеров или железнодорожных цистерн. И, что самое примечательное, может долгое время безопасно храниться, не вызывая угрозы самовозгорания, как, например, угольная пыль.

Следует сказать, что использование ВУТ является достаточно рентабельным делом, так как оно в несколько раз дешевле традиционного угля и требует на треть меньших расходов, связанных с транспортировкой, хранением и использованием.

В последнее время достаточное широкое распространение в мире получил альтернативный вид топлива, применяемый для обогрева помещений, - так называемые древесные брикеты или евродрова.

Сами по себе топливные брикеты изготавливают путем прессования шнековым методом под высоким давлением различных отходов деревообрабатывающего производства: опилок, щепы, крошки, при температуре около 100°С. Связующим элементом при их изготовлении является натуральное вещество лигнин, содержащееся в древесине, которое при высокой температуре расплавляется, приобретая свойства своеобразного клея.

После прессования брикеты приобретают характерную цилиндрическую либо прямоугольную форму со слегка скругленными краями.

Интересно, что при своей высокой экологичности, древесные брикеты обеспечивают более высокую калорийность горения, чем могут похвалиться обычные дрова, а их теплотворность можно приравнять к аналогичному показателю у каменного угля.

Ввиду таких несомненных достоинств и наблюдается устойчивый рост интереса к древесным брикетам, который наблюдается сегодня во всем цивилизованном мире.

Топливные древесные брикеты уже достаточно долго используются для обогрева частных домов и коттеджей, и это можно легко объяснить их высокими характеристиками.

Так, при своем горении они практически не выделяют раздражающего дыма, копоти или чадного газа. Однако при их горении в помещении чувствуется приятный натуральный аромат горящего дерева. К тому же, для качественного отопления помещения деревянных брикетов следует добавлять в топку примерно вчетверо реже, чем это требуется при обогреве обычными дровами.

Евродрова практически полностью сгорают, оставляя после себя в топке лишь незначительное количество древесной золы.

Еще одной сферой применения топливных деревянных брикетов является их использование в банях и саунах. Дающие отличный бездымный жар, они, к тому же, идеально подходят для традиционного развлечения нашего народа – приготовления шашлыков и барбекю на природе.

Унифицированные по форме и размерам, древесные брикеты отлично складируются для хранения и не занимают при этом столько места, сколько требуется для сбережения обычных колотых дров.

Именно благодаря этим качествам, а также низкому уровню выделения дыма, многие рестораны и кафе предпочитают использовать евродрова для приготовления определенных видов блюд.

Сам процесс розжига древесных брикетов не отличается никакими особенностями и может производиться как обычной лучиной, так и таблетками сухого горючего.

Большинство современных людей, услышав понятие геотермальная энергия, начинают себе представлять отбираемую, каким-либо экзотичным способом энергию от раскаленной лавы вулканов или же бьющих из-под земли горячих источников.

Следует заверить, что для обнаружения источника геотермальной энергии совершенно не требуется отправляться на Камчатку или же в Исландию. На самом деле геотермальные источники лежат прямо под нашими ногами, вне зависимости от места, где мы находимся.

Возможно, из средств масс медиа вы уже слышали о построенном одним латвийским состоятельным человеком так называемого «Города Солнца». На участке земли, размером в 3000 гектаров, он возвел 300 домов, сооруженных из экологически чистых материалов. Неподалеку от каждого дома находится лес и небольшое озеро. Дома отапливаются при помощи геотермальных тепловых насосов, - новых альтернативных источников энергии.

Что же они собой представляют? Принцип работы устройства основывается на том, что ниже уровня промерзания земли, температура земной коры равняется +8 ºС, а на глубине в 60 метров ее уровень уже будет достигать +12-15ºС.

Для того, чтобы создать полноценный тепловой насос необходимо пробурить в земле скважину глубиной до 120 метров, а если это невозможно, то прорыть длинную траншею на глубину не менее 1 метра. В скважину или траншею укладывается труба, внутри которой находится теплоноситель (водный раствор гликоля). Если рядом с жилищем находится водоем, то трубы для отбора его тепла можно расположить прямо на дне.

Сам тепловой насос, получая низкотемпературное тепло от источника (земля или вода), преобразует его в высокотемпературный аналог, которым и согревается жилище.

Для подстраховки на случай аномальных холодов, тепловой насос подстраховывается электрическим котлом, который облегчает ему работу.

По оценкам экспертов такая система потребляет около 1 кВт электрической энергии, а на выходе дает 4 или 5 кВт тепловой энергии. Кроме того, данный источник абсолютно независим от мировых цен на органические источники энергии.

При траншейной укладке срок жизнедеятельности такой системы оценивается специалистами в 50 лет, а при скважинной – в 100 лет. Единственное слабое звено системы – компрессор, который потребует замены через 15 лет работы.

Интересно, что Швеция, одна из самых северных стран мира, применяет тепловые насосы для отопления половины своих зданий и сооружений. А в столичном Стокгольме 12% зданий отапливаются тепловыми насосами, черпающими тепло со дна Балтийского моря.

Привычные для нас и традиционные электрические отопительные и нагревательные системы обязательно содержат в своей конструкции нагревательный элемент, так называемый ТЕН (трубчатый электронагреватель) и емкость (бак) для нагреваемой жидкости.

Однако КПД подобных систем со временем значительно снижается из-за образующейся в процессе нагревания воды накипи, осаждающейся не только на стенках емкости, но и на поверхности ТЕНа, что приводит к снижению его теплоотдачи. Кроме того, вследствие этого происходит внутренний перегрев ТЕНа, что со временем приводит к его разрушению.

В некоторых производствах технология требует подогрева агрессивных жидкостей, например в гальванопластике. Понятно, что наличие агрессивной среды еще более негативно сказывается на состоянии нагревательных элементов.

Поиск выхода из этой непростой ситуации привел ученых к созданию альтернативных способов нагрева жидкостей.

Одним из таких методов стал изобретенный не так давно термовихревой генератор. Конструктивно такой генератор состоит из вихревого преобразователя, представляющего собой специальную трубу, создающую жидкостные завихрения, двигателя (электрического или иного), а также системы управления.

Принцип работы такого генератора основывается на эффекте выделения тепла при встречном движении жидкостных потоков, которые специально создаются конструктивными особенностями вихревой трубы.

Жидкостный насос многократно прокачивает ограниченный объем жидкости через вихревую трубу, в процессе чего ее температура повышается до 120-140ºС.

Отсутствие в системе движущихся частей (перемещается только жидкость), то есть ее полная статичность, повышает практичность и надежность генератора.

Кроме того, отсутствие электрического нагревательного элемента в системе, и его контакта с жидкостью, повышает его электро и пожарную безопасность. Отсутствие причин для возникновения вредной накипи снимает проблему регулярного проведения технического обслуживания вихревого термогенератора.

Для приведения термогенератора в действие можно использовать современные электрические двигатели, обладающие высоким КПД и надежностью, а также низкой шумностью. Для нагрева жидкостей в условиях отсутствия электропитания можно использовать в качестве источника энергии двигатели внутреннего сгорания или дизель-генераторы.