Инфракрасное отопление дома над водопадом

Чем известен дом над водопадом?

•  Уже в 1966 году, менее чем через 30 лет после создания, «Дом над водопадом» приобрёл статус Национального исторического памятника США 
• Считается эталоном и своеобразной витриной органической архитектуры
• В 1991 году члены Американского института архитекторов назвали его «лучшим и непревзойдённым произведением национальной архитектуры»
• Архитектор Фрэнк Ллойд Райт стал прообразом главного героя Говарда Рорка, романа Айн Рэнд «Источник».
• В настоящее время принимает более чем 150 тыс. посетителей ежегодно
• Дом посетили такие знаменитости: Альберт Эйнштейн, Ингрид Бергман, Уильям Рэндольф Хёрст, Марлен Дитрих.

Что надо для инфракрасного отопления дома от мини-ГЭС?

• Скорость потока в реке от 1 м/с, оптимально от 4 м/с
• Если не строить плотину, то можно использовать бесплотинный проточный гидрогенератор
• Провести линии электропередач от генератора к дому
• Установить самые экономичные из электрических —длинноволновые обогреватели
• Сделать запасное дежурное отопление на дровах или пеллетах

Дом над водопадом

Рост тарифов на газ привел к тому, что все чаще в качестве альтернативы рассматриваются возобновляемые источники бесплатной энергии – солнечные батареи, ветрогенераторы или ГЭС. Наиболее сложными в эксплуатации являются гидрогенераторы, так как они работают в агрессивных условиях и имеют значительную наработку за равные промежутки времени. 

Что нам стоит дом на реке построить…

Классическим примером строительства дома на водопаде является удивительное изобретение Фрэнка Ллойда Райта. Стоит сказать, что архитектор создал шедевр в семидесятилетнем возрасте. Если в начале двадцатого века Райт являлся самым модным архитектором, то постепенно популярность угасла. Получив заказ на строительство дома у Медвежьего ручья, Райт решил создать единое целое с прекрасным пейзажем. Начальный бюджет строительства составил примерно сорок пять тысяч долларов на 1936 год, но по окончанию проекта оказалось, что сумма выросла втрое. С учетом инфляции на 2014-й — эта сумма составляет 15 млн долларов США. 

Главный материал строительства – железобетон. Перекрытиями стали плиты, которые выступают из массива на различных уровнях и направлены в разные стороны. Консоли будто застыли над водопадом. Витражное остекление добавило простора и легкости зданию. Лестница плавно «перетекает» в ручей. Камин Райт сложил их камней, которые выступают прямо из пола: так архитектор использовал глыбы скалы, на которой возвышается знаменитый «Дом над водопадом».

После того, как Генри Льюис рассказал о чуде архитектуры в прессе, это место стало культовым. С тех пор хозяева постоянно принимали гостей, среди которых были такие знаменитости как Альберт Энштейн, Марлен Дитрих и даже Франклин Рузвельт. 

В 1936 году еще не было изобретено длинноволновое отопление, никто не заботился о глобальном потеплении и отапливаться дровами было привычно и просто!

В 2014-м собственники дома над водопадом задумали амбициозный проект отопления, применив мини гидроэлектростанцию и длинноволновые электрические обогреватели!

Подчинить стихию: как изготовить гидрогенератор

Что стоит воссоздать нечто подобное? Шедевр «Дом над водопадом» — прекрасный пример применения водной стихии в качестве источника энергии. Чтобы соорудить настоящую плотину, потребуется много времени на согласование проекта  с властями, зато бесплотинный проточный вариант по силам любому хозяину. Самый простой походный вариант — это Микро ГЭС из велосипедного колеса, классифицируется как пропеллер (см. рис ниже).

Среди устройств, которые работают на воде, можно назвать  основные – гирляндная ГЭС, ротор Дарье, пропеллер и водяное колесо, способные выдавать до 40 кВт⋅ч. 

ГЭС – гирлянда выглядит как своеобразный трос, на котором закреплены роторы. Трос следует протянуть с одного берега на другой: гирляндная гидроэлектростанция напоминает бусины, нанизанные на нить. Роторы вращают трос, а водный поток, в свою очередь, — роторы. Один конец троса соединяется с генераторным валом, а другой с подшипником.

Если вращение обеспечивается за счет разницы давления в лопастях, значит, речь идет о вертикальном роторе Дарье. Обтекание жидкостью сложных поверхностей и создает разницу давлений. Эффект действия можно сравнить с подъемной силой самолетного крыла или судна на подводных крыльях. 

Ветряк, расположенный в воде, имеющий вертикальный ротор – это пропеллер. По сравнению с воздушным, подводный пропеллер имеет лопасти небольшой ширины – около двух сантиметров. Такой ширины достаточно для минимальной скорости вращений и сопротивления. 

 Колесо с лопастями, которое устанавливают на водной поверхности перпендикулярно – это еще одна водяная ГЭС. Погружение осуществляется менее чем на половину колеса. В результате, вода создает давление на лопасти и вращает колесо. 

Польза и экономия: о ИК-обогреве замолвите слово…

Мини–ГЭС может стать настоящим спасением для некоторых регионов. К примеру, изобретатель из Таджикистана Лукмон Ахмедов два года проработал во благо всех жителей поселка. С помощью мини ГЭС удалось обеспечить электричеством целых тридцать дворов.  На канале, в месте самого мощного потока расположили гидроэлектростанцию. Обыкновенное тракторное колесо может выдавать на-гора около 40 кВт электроэнергии в час. 

 Если говорить о реальном применении гидрогенератора в качестве энергетического источника, то следует понимать, что мощность на выходе будет ограничена. Безусловно, такой альтернативный «добытчик энергии» позволит сэкономить, так как водный поток будет «работать на вас круглосуточно» совершенно бесплатно. Следует продумать электрическое «наполнение дома» таким образом, чтобы энергии ручья, канала или реки хватило на все. 

Например, самым экономным из электрических источником тепла  на сегодняшний день по-прежнему остается длинноволновый обогреватель «Билюкс».  Однако следует учитывать нестабильность энергетического источника – гидрогенератора, и продумать дополнительные способы отопления в случае малой мощности.  Дежурными вариантами отопительных приборов могут стать камин или твердотопливный котел. Благодаря микро гэс и длинноволновым обогревателям, пользоваться ими прийдется только в крайних случаях, что сохранит деревья и  экологию планеты!

P.S. Узнать подробнее,  разработать энергосберегающий проект системы инфракрасного отопления дома от «Билюкс»  можно здесь!