Інфрачервоне опалення будинку над водоспадом

Будинок над водоспадом

Зростання тарифів на газ призвів до того, що все частіше в якості альтернативи розглядаються поновлювані джерела безкоштовної енергії – сонячні батареї, вітрогенератори або ГЕС. Найбільш складними в експлуатації є гідрогенератори, так як вони працюють в агресивних умовах і мають значний доробок за рівні проміжки часу.

Що нам коштує будинок на річці побудувати…

Класичним прикладом будівництва будинку на водоспаді є дивний винахід Френка Ллойда Райта. Варто сказати, що архітектор створив шедевр в сімдесятирічного віку. Якщо на початку двадцятого століття Райт був наймоднішим архітектором, то поступово популярність згасла. Отримавши замовлення на будівництво будинку у Ведмежого струмка, Райт вирішив створити єдине ціле з прекрасним краєвидом. Початковий бюджет будівництва склав приблизно сорок п’ять тисяч доларів на 1936 рік, але по закінченню проекту виявилося, що сума зросла втричі. З урахуванням інфляції на 2014-й – ця сума становить 15 млн доларів США. 

Головний матеріал будівництва – залізобетон. Перекриттями стали плити, які виступають з масиву на різних рівнях і спрямовані в різні боки. Консолі ніби застигли над водоспадом. Вітражне скло додало простору і легкості будівлі. Сходи плавно «перетікають» в струмок. Камін Райт склав їз каменів, які виступають прямо з підлоги: так архітектор використовував брили скелі, на якій височить знаменитий «Будинок над водоспадом».

Після того, як Генрі Льюїс розповів про диво архітектури в пресі, це місце стало культовим. З тих пір господарі постійно приймали гостей, серед яких були такі знаменитості як Альберт Енштейн, Марлен Дітріх і навіть Франклін Рузвельт.

У 1936 році ще не було винайдено довгохвильове опалювання, ніхто не дбав про глобальне потепління і опалюватися дровами було звично і просто!

У 2014-му власники будинку над водоспадом задумали амбітний проект опалення, застосувавши міні гідроелектростанцію і довгохвильові електричні обігрівачі!

Підпорядкувати стихію: як виготовити гідрогенератор

Що варто відтворити щось подібне? Шедевр «Будинок над водоспадом» – прекрасний приклад застосування водної стихії як джерело енергії. Щоб спорудити справжню греблю, потрібно багато часу на узгодження проекту з владою, зате проточний варіант без греблі під силу будь-якому господареві. Найпростіший похідний варіант – це Мікро ГЕС з велосипедного колеса, класифікується як пропелер (див. Рис нижче).

Серед пристроїв, які працюють на воді, можна назвати основні – гірляндного ГЕС, ротор Дарьє, пропелер і водяне колесо, здатні видавати до 40 кВт⋅год. 

ГЕС – гірлянда виглядає як своєрідний трос, на якому закріплені ротори. Трос слід протягнути з одного берега на інший: гірляндна гідроелектростанція нагадує намистини, нанизані на нитку. Ротори обертають трос, а водний потік, в свою чергу, – ротори. Один кінець троса з’єднується з генераторним валом, а інший з підшипником.

Якщо обертання забезпечується за рахунок різниці тиску в лопатях, значить, мова йде про вертикальний ротор Дарьє. Обтікання рідиною складних поверхонь і створює різницю тисків. Ефект дії можна порівняти з підйомною силою крила літака або судна на підводних крилах.

Вітряк, розташований в воді, що має вертикальний ротор – це пропелер. У порівнянні з повітряним, підводний пропелер має лопаті невеликої ширини – близько двох сантиметрів. Такої ширини вистачає для мінімальної швидкості обертань і опору.

 Колесо з лопатями, яке встановлюють на водній поверхні перпендикулярно – це ще одна водяна ГЕС. Занурення здійснюється менш ніж на половину колеса. В результаті, вода створює тиск на лопаті і обертає колесо.

Користь і економія: про ІЧ-обігрів замовте слово…

Міні-ГЕС може стати справжнім порятунком для деяких регіонів. Наприклад, винахідник з Таджикистану Лукмон Ахмедов два роки пропрацював на благо всіх жителів селища. За допомогою міні ГЕС вдалося забезпечити електрикою цілих тридцять дворів. На каналі, в місці найпотужнішого потоку розташували гідроелектростанцію. Звичайне тракторне колесо може видавати на-гора близько 40 кВт електроенергії на годину.

Якщо говорити про реальне застосування гідрогенератора в якості енергетичного джерела, то слід розуміти, що потужність на виході буде обмежена. Безумовно, такий альтернативний «добувач енергії» дозволить заощадити, так як водний потік буде «працювати на вас цілодобово» абсолютно безкоштовно. Слід продумати електричне «наповнення будинку» таким чином, щоб енергії струмка, каналу або річки вистачило на все.

Наприклад, найбільш економним з електричних джерелом тепла на сьогоднішній день як і раніше залишається довгохвильовий обігрівач «Білюкс». Однак слід враховувати нестабільність енергетичного джерела – гідрогенератора, і продумати додаткові способи опалення в разі малої потужності. Черговими варіантами опалювальних приладів можуть стати камін або твердопаливний котел. Завдяки мікро ГЕС і довгохвильовим обігрівачам, користуватися ними доведеться тільки в крайніх випадках, що збереже дерева і екологію планети!

P.S. Дізнатися детальніше, розробити енергозберігаючий проект системи інфрачервоного опалення будинку від «Білюкс» можна тут!