Sodobni sistemi ogrevanja: voda, sončna energija, ogrevanje

Kateri sodobni sistemi ogrevanja zasebne hiše se uporabljajo v naši državi? Zaradi česar so privlačne glede na tradicionalne rešitve? Ali imajo uporabljena vezja kakšne resne pomanjkljivosti? Kako ekonomični so? Poskusimo odgovoriti na ta vprašanja.

Ni preveč podobna običajnemu sistemu ogrevanja, kajne?

Tradicionalni in novi načini

Takoj se ločimo od drugega. Tradicionalne sheme ogrevanja vode do danes ostajajo najbolj priljubljene.

Za to je več razlogov:

  • Poceni plin in drva.

Za pojasnitev: najcenejša vrsta goriva je bila in ostaja glavni plin. Kljub številnim izjavam o oglaševanju bo vsaka sodobna tehnologija v ogrevanju stala več kot plinski kotel v smislu obratovalnih stroškov.

  • Nizki stroški opreme.
  • Veliko informacij in praktičnih veščin specializiranih strokovnjakov na področju konvencionalnega ogrevanja vode. Da bi na domačem trgu ponudili nekaj novega, je treba imeti izčrpne informacije o prednostih in pomanjkljivostih rešitve. S tem se včasih pojavijo problemi.

Še malo bomo izvedeli, kako lahko gledajo tradicionalni sistemi ogrevanja zasebne hiše iz sodobnih komponent. Nasprotno pa se moramo spoznati z resnično novimi tehnologijami, ki dobesedno pretvarjajo zamisli o ogrevanju.

Litoželezni akumulatorji, ki so nam znani, so stvar preteklosti.

Ogrevanje vode

Torej, kako se je sodobno segrevanje dežele spremenilo v okviru običajne sheme s toplotnim nosilcem in konvekcijskimi ogrevalnimi napravami?

Toplotni viri

Na začetku - nekaj splošnih pripomb. Tukaj je približen strošek na kilovatno uro toplote za različne načine proizvodnje.

Vir toplote Cena 1 kWh, ruble
Prižge glavni plin 0,7
Ogenj požara 1.2
Izgorevanje premoga 1,3
Zgorevanje peletov (granulirana žagovina) 1.5
Plin iz plinskega plina 1.9
Gorljivi plin iz jeklenk 2.9
Diesel gorenje 3.4
Neposredno ogrevanje z električno energijo 3.8

Poleg učinkovitosti pa je vredno razmisliti o enostavnosti delovanja določene vrste opreme.

Na tej osnovi se naša razvrstitvena miza zelo razlikuje:

  1. Električna oprema ne potrebuje vzdrževanja, dela brez človeškega posredovanja za neomejen čas in omogoča uporabo elementov, kot so termostati, programirni ogrevalni način, nadzor preko GSM itd.
Električni kotel ne zahteva pozornosti lastnika.
  1. Plinski kotli z električnim vžigom niso funkcionalni za električne, ampak zahtevajo odstranitev produktov zgorevanja in, kadar delujejo iz nosilca za plin in jeklenk, tudi njihovo občasno polnjenje.
  2. Sistemi sončnega ogrevanja imajo enako funkcionalnost, vendar povečujejo hrup in potrebujejo rezervoar za skladiščenje goriva.
  3. Kotli na pelete z avtomatskimi napajalnimi sistemi je treba servisirati najmanj enkrat na teden: treba je napolniti lijak in očistiti posodo za pepel.
  4. In končno, zunanji izvajalci - kotli na trda goriva (premog in les). Vsakih nekaj ur morajo naložiti gorivo; poskus povečanja frekvence z omejevanjem toplotne moči (zaprto puhalo) povzroči katastrofalno zmanjšanje učinkovitosti zaradi nepopolnega izgorevanja z omejenim dotokom kisika.

In zdaj - seznam novih izdelkov, ki so se pojavili na tem področju v preteklih desetletjih.

Indukcijo in elektrodo sta bila dodana električnim kotlom na grelnih elementih:

  • Indukcija Uporablja se ogrevanje feromagnetnega jedra, nameščenega v dielektrično in diamagnetno cev s vrtinčnimi tokovi, ki jih vzbuje induktor. Jedro prenaša ogrevanje v tekočo vodo. Prednost rešitve je praktično neomejen vir: ni elementov, ki se sčasoma obrabijo ali degradirajo.
  • Kotel za elektrodo, nasprotno, zahteva periodično zamenjavo elektrod in kontrolo solne sestave vode. Njegove prednosti so kompaktnost in absolutna varnost pri zmanjševanju kroga: če voda zapusti ohišje, bo tok preprosto prenehal potekati med elektrodama.
Slika vam omogoča, da ocenite velikost kotla elektrode.

Zanimivo: prodajalci pogosto postavljajo te vrste kotlov na ekonomičen način. To je prvovrstna laž: učinkovitost katerekoli naprave neposrednega ogrevanja je 100%, kar neposredno izhaja iz zakona o ohranjanju energije. Samo razmerje toplote, ki se sprosti v zraku in se prenese v hladilno sredstvo, se lahko spremeni, vendar se vse to uporablja za ogrevanje prostora v vsakem primeru.

Nič manj radovedni so ti kondenzacijski plinski kotli. Zagotavljajo bolj popolno izrabo toplote zgorevanja plina, kondenzirajo produkte zgorevanja na ločenem toplotnem izmenjevalniku. Razlika v učinkovitosti s tradicionalnimi rešitvami doseže 10-11%.

Modernizacija mačk na trdnem gorivu naj bi predvidoma povečala trajanje njihove življenjske dobe.

  • Plinski generatorji ali kotli za pirolizo gorijo gorivo v dve ločeni stopnji. Sprva zrcali z omejenim dostopom zraka; potem se hlapne ogljikovodike in ogljikov monoksid spali v dodatni komori. Ta shema vam omogoča, da gorivo ne daste več kot dvakrat na dan in odpravlja padec učinkovitosti z omejeno močjo.
Shema piroliznega kotla.
  • Kotli gorijo gor uporabite tudi pirolizo; vendar se hkrati talno gorivo prenese v zgornji del peči, ki lahko znatno poveča njegovo količino. Pepel se spusti z navzgorim tokom produktov izgorevanja. Avtonomija najboljših vzorcev zgornjih zgorevalnih kotlov litovske družbe Stropuva doseže 31 ur.

Radiatorji

Nekateri sodobni grelniki so bistveno drugačni pri njihovi učinkovitosti od običajnih litoželeznih baterij.

Toplotna prevodnost aluminija omogoča dobavo aluminijastih sekcijskih radiatorjev z razvitimi rebri, s čimer zagotavlja prenos toplote več kot 200 vatov na del z majhno notranjo prostornino.

Prenos toplote bakreno-aluminijskih konvektorjev je še višji: v njih se plošče aluminijastih plavin stisnejo na bakrene cevi s toplotnim nosilcem.

Bakreni aluminij vnutripolny konvektor.

Sklic: toplotna prevodnost bakra je skoraj dvakrat višja od aluminija in štirikrat več kot jeklo.

Končno, še ena preprosta modifikacija ogrevalnih naprav pomaga povečati prenos toplote: dobavljajo jih nizko hitrostni ventilatorji, ki plavajo zrak skozi plavuti. Če želite, je taka nadgradnja enostavna z lastnimi rokami z dobavo konvencionalnega zatemnitve z zmanjšanjem hitrosti, ki zmanjšuje svetlobo.

Postavitev

In na tem področju v zadnjih letih, nekaj zanimivih novih izdelkov.

  • Cevi iz polipropilena, ki so dovolj visoke za avtonomni sistem trdnosti in izjemno vzdržljivost, so zelo poceni in jih enostavno montirajo z nizkotemperaturno spajkanje z uporabo preprostega spajkalnika. Za ogrevanje se praviloma uporablja aluminijasto cev. Okrepitev ne poveča toliko natezne trdnosti, ker zmanjšuje precej visoko toplotno raztezanje polimera.
  • Nič manj radovednih cevi iz prepletenega polietilena - trajne, odlično prenašajo visoke temperature in zelo elastične. Uporablja se za grelne naprave za oskrbo s kolektorjem, pri čemer je v estrih postavljena podloga.
Elastičnost materiala omogoča, da jo dostavimo v kolobarjih.

Toplotni akumulator

Sodoben sistem ogrevanja je pogosto opremljen s toplotnim akumulatorjem - masivno toplotno izolirano posodo, ki vam omogoča kopičenje velike količine toplotne energije in jo porabi za vzdrževanje temperature radiatorjev.

Zakaj potrebuješ?

Vzemimo nekaj primerov:

  1. Toplotni akumulator omogoča zmanjšanje količine vžiganja kotla na trda goriva čez dan. Na primer s povprečno porabo električne energije 3 kW z radiatorji se 24-kilovatni kotel raztopi enkrat dnevno in deluje tri ure pri nazivni moči (kar se bo, mimogrede, izognilo padcu učinkovitosti). V preostalem času ogreva voda kroži med rezervoarjem in grelnimi napravami.
  2. Pri uporabi električnih kotlov katerekoli vrste bo prisotnost v krogotoku toplotne energije omogočila uporabo nočne tarife za električno energijo, kar je 2-3 krat nižje od dnevne.
Baterija toplota v kleti koče.

Nove sheme

Kot smo že omenili, vse zgoraj navedene rešitve predstavljajo posebno stopnjo modernizacije že znane ogrevalne vode. In kakšne so resnično sodobne tehnologije ogrevanja doma?

Sončni kolektorji

Najenostavnejši zbiralec je črni barvni hermetični rezervoar. Namen njene namestitve je povsem očiten: ogrevanje na soncu se lahko uporablja za gospodinjske potrebe. Vendar pa preprosta shema ostane operativna le poleti - v hladnem obdobju bo količina toplotne izgube zaradi konvekcije precej primerljiva s tem, kar rezervoar prejme od sonca.

V sodobnih zbiralcih je ta problem preprosto in elegantno rešen:

  • Senčene cevi s hladilnim sredstvom so nameščene v vakuumskih steklih, kar preprečuje neposreden stik s atmosferskim zrakom.
  • Učinkovitost naprave dodatno povečamo s posebnim premazom, ki lahko uporablja do 94% infrardečega sevanja.

Praviloma je zbiralna baterija nameščena v skupnem vezju s toplotnim akumulatorjem, ki lahko kopiči toploto, dobljeno čez dan, in jo uporablja za ogrevanje ponoči ali v oblačnem vremenu. Žal pa sončna toplota ne more zagotoviti hiše z brezplačno ogrevanjem tudi v toplih in sončnih krajih države; Vendar pa je zaradi svoje uporabe mogoče zmanjšati stroške ogrevanja za 25-30%.

Ogrevalna shema s solarnimi kolektorji.

Topla tla

Glavna slabost katerega koli konvekcijskega ogrevalnega sistema s stenskimi ali talnimi napravami je neenakomerna porazdelitev temperature v ogrevanem prostoru. Nadaljevalni tok, ki tvori nad napravo, učinkovito segreva zrak pod stropom, vendar je tla relativno hladna.

Posledično se lastnik stanovanjskega prostora sooča z očitnimi negativnimi posledicami:

  • S povprečno temperaturo zraka v sobi, recimo, 25C pod stropom je lahko 35 in na ravni nadstropja 15. Medtem je oseba, žal za neprostovoljno punco, to je na tla. Zdi se, da se bralec med svojimi znanci ne spomni enega samega originala, ki preživi prosti čas na stropu.
  • Več delta temperatur na obeh straneh ovoja stavbe, več toplote se raztegne skozi to. Ogrevanje zraka pod stropom pomeni tudi močno povečanje uhajanja toplote skozi zgornji strop.

Sodobni sistemi ogrevanja s toplim podom so drugačni od konvekcije, saj se celotna talna površina pretvori v grelni element.

Ogrevanje lahko zagotovijo:

  1. Polaganje talne cevi v estrih s krožečim hladilom.
  2. Polaganje v istem ogrevalnem električnem kablu.
  3. Namestitev pod grelnimi sloji filma za premaze.

Delovna temperatura toplega taline se giblje od 20 do 35-40 stopinj. Povprečna gostota moči je 30-60 vatov na kvadratni meter. Prihranki so doseženi ravno zaradi bolj racionalne porazdelitve toplote: najtoplejši v prostoru bo območje nad tlemi.

Porazdelitev temperature za konvekcijsko ogrevanje in v primeru ogrevane talne površine.

Infrardeče ogrevanje

Se spomniš svojih občutkov na zimskem ognju? Kljub hladnosti okoli sebe, subjektivno, se počutite toplo in udobno. Razlog je prenos toplote med plamenom in vašo kožo ter oblačili zaradi infrardečega (toplotnega) sevanja.

IR grelci uporabljajo ta učinek: zaradi majhnega območja se s pomočjo neposrednega stika sorazmerno malo toplote v zraku. Njegov glavni znesek se prenaša s sevanjem.

Kakšen je rezultat?

  • Celotna površina, obsevana z napravo, se pretvori v analog toplega dna: začne se segrevati zrak v stiku z njim. To spet zagotavlja precejšen prihranek toplote (predvsem s stropnimi oddajniki) zaradi racionalne porazdelitve temperature.

Mimogrede: na območju naprave ni priporočljivo dati pohištva iz naravnega lesa. Navodilo je povezano z njeno nestabilnostjo pri segrevanju: razpoke na drva in razpoke.

  • Zaradi segrevanja kože osebe v območju oddajnika se udobna temperatura v prostoru premakne za nekaj stopinj. Že v sobi +15 je sobno toplo. Medtem pa je nižja temperatura v hiši, nižji stroški ogrevanja.
Stropna infrardeča plošča.

Toplotne črpalke

Če zadnji dve shemi pomenita prihranek zaradi učinkovitejše distribucije toplote, je sodobno ogrevanje zasebne hiše s toplotno črpalko pristop k problemu z druge strani.

V tem primeru se energija ne porabi za proizvodnjo toplote, temveč tudi za prevoz iz virov z nizkim potencialom. Preprosto rečeno, toplotna črpalka potrebuje toplotno energijo iz hladnega okolja in jo daje v topli zrak v hiši.

Shema črpalke na splošno ponavlja napravo običajnega hladilnika:

  1. Plinasto hladilno sredstvo kompresira kompresor, gre v tekočo fazo in segreva.
  2. Nato gre skozi toplotni izmenjevalec, kjer izpušča preveč toplote.
  3. Po prehodu ekspanzijskega ventila, v katerem premer poti dramatično naraste, se hladilno sredstvo vrne v plinasto stanje. Hkrati se njena temperatura močno zmanjša. Primanjkljaj toplote se kompenzira z drugim toplotnim izmenjevalnikom zaradi svojega okolja.
Shematski diagram naprave.

Kaj bi lahko bil vir nizke gradnje?

  • Tla Izmenjevalci toplote v tleh se lahko potopijo v vodnjake ali so pod vodoravno stopnjo zamrzovanja. Toplotne črpalke, ki delujejo v okviru shem zemeljske vode ali zemeljskega zraka, so najbolj produktivne, vendar zahtevajo zapleteno in drago namestitev toplotnih izmenjevalcev.
Polaganje vodoravnega izmenjevalnika toplote.
  • Voda To je lahko rezervoar brez ledu ali par vdolbin, od katerih se ena uporablja za pridobivanje podtalnice, druga pa za odvodnjavanje.
  • Zrak. Sodobni sistemi za ogrevanje zraka in zraka so najcenejši in relativno enostavni za namestitev. Vendar se njihova učinkovitost zmanjšuje, ko se temperatura okolja zmanjša; Nižji prag za delovanje je -25 - - 30C.
Toplotna črpalka zrak.

Kako ekonomično so toplotne črpalke? Njihov glavni parameter je C.O.P. (koeficient učinkovitosti, razmerje proizvedene toplote in porabljene električne energije) doseže 3-5, kar jih približuje glavnemu plinu glede na stroške in povzroči, da so vsi drugi viri toplote nekonkurenčni.

Morda bo bralec koristil lastne izkušnje avtorja. Kot vir toplote uporablja gospodinjsko toplotno črpalko zrak-zrak (znan tudi kot inverter klimatska naprava). Kraj dejavnosti - Krim, Sevastopol.

Tukaj je kratko poročilo o rezultatih segrevanja enega nadstropja hiše v preteklem zimskem času.

Parameter Pomen
Ogrevana površina 75 m2
Toplotna moč klimatskih naprav 2x9000BTU (2x3,2 KW)
Povprečna mesečna temperatura +2
Sobna temperatura +22
Mesečna poraba električne energije 800 KWh
Na fotografiji - videz ene od uporabljenih naprav. Instrument COP doseže vrednost 4,95.

Zaključek

Upamo, da bo naše znanje s sodobnimi sistemi ogrevanja informativno in bo bralcu pomagalo pri izbiri rešitve za svoj dom. Dodatni podatki bodo na voljo v videoposnetku, priloženem članku. Uspehi!

Dodaj komentar