Moderné vykurovacie systémy: voda, solárna, vykurovaná

20-05-2018
Kúrenie

Aké sú moderné systémy vykurovania súkromného domu v našej krajine? Čo ich robí atraktívne na pozadí tradičných riešení? Používajú okruhy vážne nevýhody? Ako sú ekonomické? Pokúsme sa odpovedať na tieto otázky.

Nie je príliš podobný obvyklému režimu kúrenia, že?

Tradičné a nové spôsoby

Okamžite oddeľme jeden od druhého. Tradičné schémy ohrevu vody dodnes zostávajú najpopulárnejšie.

Je to niekoľko dôvodov:

  • Lacné plynové a palivové drevo.

Na objasnenie: najlacnejší typ paliva bol a zostáva hlavným plynom. Napriek množstvu reklamných vyhlásení, akákoľvek moderná technológia v oblasti vykurovania bude stáť viac ako plynový kotol z hľadiska prevádzkových nákladov.

  • Nízke náklady na vybavenie.
  • Veľké množstvo informácií a praktických zručností špecializovaných odborníkov v oblasti konvenčného ohrevu vody. Aby sme na domácom trhu mohli masívne ponúknuť niečo nové, je potrebné mať k dispozícii komplexné informácie o výhodách a nevýhodách riešenia. Práve s tým vzniká niekedy problém.

O trochu ďalej zistíme, ako môžu vyzerat tradičné systémy vykurovania súkromného domu z moderných komponentov. Na rozdiel od toho sa musíme oboznámiť so skutočne novými technológiami, doslova premieňaním myšlienok o kúrení.

Liatinové batérie, ktoré sú nám známe, sú v minulosti.

Ohrev vody

Tak ako sa zmenilo moderné vykurovanie vidieckeho domu v rámci bežnej schémy s teplovodným a konvekčným vykurovacím zariadením?

Zdroje tepla

Na začiatku - niektoré všeobecné pripomienky. Tu je približná cena za kilowatthodinu tepla pre rôzne spôsoby výroby.

Zdroj tepla Cena 1 kWh, rubľov
Spaľovanie hlavného plynu 0.7
Palivové drevo horiace 1.2
Vyhorenie uhlia 1.3
Pálenie peliet (granulované piliny) 1.5
Spaľovanie plynu zo žľabu 1.9
Spaľovanie plynu z valcov 2.9
Vypaľovanie nafty 3.4
Priame vykurovanie elektrickou energiou 3.8

Spolu s účinnosťou však stojí za zváženie jednoduchosti prevádzky konkrétneho typu zariadenia.

A na tomto základe je náš tabuľka hodnotenia veľmi odlišná:

  1. Elektrické zariadenia nevyžadujú údržbu, pracujú bez ľudského zásahu na neobmedzený čas a umožňujú použitie prvkov, ako sú termostaty, programovateľný režim vykurovania, ovládanie cez GSM atď.
Elektrický kotol nevyžaduje pozornosť majiteľa.
  1. Plynové kotly s elektrickým zapaľovaním nie sú funkčné ako elektrické, ale vyžadujú odstránenie produktov spaľovania a pri prevádzke z plynového držiaka a valcov aj pravidelné doplňovanie paliva.
  2. Solárne vykurovacie systémy majú rovnakú funkčnosť, ale vytvárajú väčší hluk a vyžadujú nádrž na skladovanie paliva.
  3. Kotly na pelety s automatickým podávacím systémom by sa mali opravovať najmenej raz za týždeň: je potrebné naplniť násypku a vyčistiť popolník.
  4. Nakoniec, vonkajšie - kotly na tuhé palivo (uhlie a drevo). Potrebujú nakladať palivo každých pár hodín; pokus o zvýšenie frekvencie obmedzením tepelnej energie (uzavretý ventilátor) vedie k katastrofickému zníženiu účinnosti v dôsledku neúplného spaľovania s obmedzeným prítokom kyslíka.

A teraz - zoznam nových produktov, ktoré sa v tejto oblasti objavili v posledných desaťročiach.

Indukcia a elektróda boli pridané do elektrických kotlov na vykurovacích telesách:

  • indukcia Zahrieva sa feromagnetické jadro umiestnené v dielektrickej a diamagnetickej rúrke pomocou vírivých prúdov excitovaných induktorom. Jadro prenáša ohrev na tečúcu vodu. Výhodou riešenia je prakticky neobmedzený zdroj: nie sú žiadne prvky, ktoré sa časom opotrebujú alebo degradujú.
  • Elektrický kotol, naopak, vyžaduje pravidelnú náhradu elektród a kontrolu zloženia soli vode. Jeho výhody sú kompaktnosť a absolútna bezpečnosť pri odtlakovaní okruhu: ak voda opustí skrinku, prúd jednoducho prestane pretekať medzi elektródami.
Obrázok umožňuje odhadnúť veľkosť kotla elektródy.

Zvedavý je, že predávajúci často uvádzajú tieto typy kotlov na ekonomické účely. Jedná sa o prvotriednu lož: účinnosť akéhokoľvek zariadenia na priame vykurovanie je 100%, čo priamo vyplýva zo zákona o zachovaní energie. Len pomer tepla rozptýleného vo vzduchu a prenesený do chladiacej kvapaliny sa môže meniť, ale všetko sa používa na vykurovanie miestnosti v každom prípade.

Nemenej zaujímavé sú tzv. Kondenzačné plynové kotly. Poskytujú komplexnejšie využitie tepla spaľovania plynu, kondenzáciu produktov spaľovania na samostatnom výmenníku tepla. Rozdiel v účinnosti s tradičnými riešeniami dosahuje 10 - 11%.

Modernizácia mačiek na tuhé palivá predvídateľne zameraná na zvýšenie životnosti batérie.

  • Plynové generátory alebo pyrolýzne kotly prerušiť spaľovanie paliva na dva samostatné etapy. Spočiatku sa to odráža s obmedzeným prístupom vzduchu; potom sa prchavé uhľovodíky a oxid uhoľnatý spaľujú v ďalšej komore. Táto schéma vám umožňuje dať palivo nie viac ako dvakrát denne a eliminuje pokles výkonu s obmedzeným výkonom.
Schéma pyrolýzneho kotla.
  • Horáky horáka tiež používajú pyrolýzu; ale súčasne sa proces tavenia paliva prenesie do hornej časti pece, čo môže výrazne zvýšiť jeho objem. Popol je unášaný horením produktov spaľovania. Autonómia najlepších vzoriek horných spaľovacích kotlov litovskej spoločnosti Stropuva dosahuje 31 hodín.

radiátory

Niektoré moderné ohrievače sú výrazne odlišné vo svojej účinnosti od bežných liatinových batérií.

Tepelná vodivosť hliníka umožňuje dodávať hliníkové sekcionálne radiátory s vyvinutými rebrami, čím poskytuje prenos tepla viac ako 200 wattov na sekciu s malým vnútorným objemom.

Prenos tepla medených a hliníkových konvektorov je dokonca vyšší: v nich sa hliníkové plechové lamely lisujú na medené rúrky s teplovým nosičom.

Meď-hliník vnutripolny konvektor.

Odkaz: tepelná vodivosť medi je takmer dvakrát vyššia ako v prípade hliníka a štyrikrát viac ako oceľ.

Nakoniec ďalšia jednoduchá úprava vykurovacích zariadení pomáha zvýšiť prenos tepla: sú dodávané s nízkorýchlostnými ventilátormi, ktoré fúkajú vzduch cez rebrá. Pokiaľ je to potrebné, takáto inovácia sa dá ľahko robiť vlastnými rukami dodávaním konvenčného stmievača s stmievačom s redukciou rýchlosti.

usporiadanie

A v tejto oblasti v posledných rokoch, pár zaujímavých nových produktov.

  • Polypropylénové rúrky s dostatočnou výškou pre autonómny systém pevnosti a výnimočnej trvanlivosti sú veľmi lacné a ľahko sa inštalujú spájkovaním pri nízkych teplotách pomocou jednoduchého spájkovacieho železa. Zvyčajne sa na vykurovanie používa potrubie vystužené hliníkom. Výztuž nezvyšuje takú pevnosť v ťahu, pretože znižuje pomerne vysokú tepelnú rozťažnosť polyméru.
  • Nemenej zaujímavé rúry vyrobené zo zosieťovaného polyetylénu - odolné, perfektne znášajú vysoké teploty a veľmi pružné. Používa sa na vykurovacie zariadenia kolektorov s pokladačkou v poteru.
Elasticita materiálu umožňuje jej dodávanie v cievkach.

Tepelný akumulátor

Moderný vykurovací systém je často vybavený tepelným akumulátorom - masívnou tepelne izolovanou nádobou, ktorá vám umožňuje hromadiť veľké množstvo tepelnej energie a stráviť ju pri udržaní teploty radiátorov.

Prečo to potrebujete?

Dajme pár príkladov:

  1. Tepelný akumulátor umožňuje zníženie množstva podpaľovania kotla na tuhé palivá počas dňa. Napríklad pri priemernej spotrebe energie 3 kW od radiátorov sa 24-kilowattový kotol roztaví jedenkrát denne a pracuje tri hodiny pri menovitom výkone (čo sa okrem toho vyvaruje poklesu účinnosti). Zvyšok času cirkuluje ohrievaná voda medzi nádržou a vykurovacím zariadením.
  2. Pri použití elektrických kotlov akéhokoľvek typu umožní prítomnosť v okruhu tepelného akumulátora používať nočnú sadzbu za elektrickú energiu, ktorá je 2-3 krát nižšia ako denná.
Teplo batérie v suteréne chaty.

Nové schémy

Ako už bolo uvedené, všetky vyššie uvedené riešenia predstavujú určitý stupeň modernizácie dlho známeho ohrevu vody. A aké sú skutočne moderné technológie domáceho vykurovania?

Slnečné kolektory

Najjednoduchším zberateľom je hermetická nádrž s čiernym náterom. Účel jeho inštalácie je celkom zrejmé: pri zahriatí na slnku môže byť voda potrebná pre potreby domácnosti. Jednoduchý systém zostáva funkčný iba v lete - v chladnej sezóne, množstvo tepelných strát spôsobených konvekciou bude dosť porovnateľné s tým, čo tanec získa zo slnka.

V moderných kolektoroch je tento problém riešený jednoducho a elegantne:

  • Stínované trubice s chladiacim médiom sa umiestnia do vákuových baniek, čím sa zabráni priamemu kontaktu s atmosférickým vzduchom.
  • Účinnosť prístroja sa navyše zvyšuje špeciálnym povlakom, ktorý dokáže využiť až 94% infračerveného žiarenia.

Zberná batéria je zvyčajne namontovaná v spoločnom okruhu s akumulátorom tepla, ktorý môže akumulovať teplo získané počas dňa a používať ho na vykurovanie v noci alebo za oblačného počasia. Bohužiaľ, solárne teplo nie je schopné zabezpečiť dom s voľným kúrením dokonca aj v teplých a slnečných oblastiach krajiny; Je však celkom možné znížiť náklady na vykurovanie o 25-30% kvôli jeho využitiu.

Schéma kúrenia so solárnymi kolektormi.

Teplé podlahy

Hlavnou nevýhodou akéhokoľvek konvekčného vykurovacieho systému so stenovým alebo podlahovým vykurovacím zariadením je nerovnomerné rozloženie teploty vo vykurovanej miestnosti. Vzostupný prúd, ktorý sa vytvára nad zariadením, účinne ohrieva vzduch pod stropom, ale podlaha zostáva relatívne chladná.

V dôsledku toho má majiteľ domu zrejmé negatívne dôsledky:

  • Pri priemernej teplote vzduchu v miestnosti povedzte, 25C pod stropom môže byť 35 a na úrovni podlahy 15. Mezitím, človek, ľúto pre mimovoľnú hubu, je to na podlahe. Zdá sa, že čitateľ nespomenie medzi svojimi známymi jediný originál, ktorý trávi voľný čas na strope.
  • Čím väčšia je teplota delty na oboch stranách budovy, tým viac tepla sa rozptýli. Vykurovanie vzduchu pod stropom znamená aj výrazné zvýšenie úniku tepla cez horný strop.

Moderné schémy vykurovania s teplou podlahou sa odlišujú od konvekcie tým, že sa celý povrch podlahy premieňa na vykurovacie teleso.

Vykurovanie môže byť zabezpečené:

  1. Podkladové potrubie poteru položte s cirkulujúcim chladiacim médiom.
  2. Nasadenie rovnakého vykurovacieho elektrického kábla.
  3. Inštalácia pod ohrievače fólií.

Pracovná teplota teplých podláh sa pohybuje od 20 do 35-40 stupňov. Priemerná hustota výkonu je 30-60 wattov na meter štvorcový. Úspory sa dosahujú práve vďaka racionálnejšiemu rozdeľovaniu tepla: najhorší v miestnosti bude plocha nad podlahou.

Rozloženie teploty pre konvekčné vykurovanie a v prípade vykurovanej podlahy.

Infračervené vykurovanie

Pamätáte si svoje pocity v zimnom požiari? Napriek chladu okolo vás, subjektívne, cítite sa teplo a pohodlie. Dôvodom je prenos tepla medzi plameňom a vašou pokožkou a oblečením v dôsledku infračerveného (tepelného) žiarenia.

Infračervené ohrievače používajú tento efekt: kvôli malému priestoru dávajú do priameho kontaktu relatívne malé množstvo tepla. Jeho hlavné množstvo sa prenáša žiarením.

Aký je výsledok?

  • Celý povrch ožiarený prístrojom sa premení na analóg teplého podkladu: začne ohrievať vzduch v kontakte s ním. To znova prináša značné úspory tepla (hlavne so stropnými žiaričmi) v dôsledku racionálneho rozloženia teplôt.

Mimochodom: v oblasti zariadenia sa neodporúča umiestniť nábytok z prírodného dreva. Pokyny súvisia s nestabilitou tepla: praskliny a praskliny.

  • Vzhľadom na to, že pokožka osoby v zóne žiariča je tiež ohrievaná, komfortná teplota v miestnosti je posunutá o niekoľko stupňov nadol. Už v 15 rokov je miestnosť subjektívne teplá. Zatiaľ čo je nižšia teplota v dome, tým nižšie náklady na vykurovanie.
Stropný infračervený panel.

Tepelné čerpadlá

Ak posledné dve schémy znamenajú úspory vďaka efektívnejšiemu rozvodu tepla, moderné vykurovanie súkromného domu s tepelným čerpadlom je prístupom k problému z druhej strany.

V tomto prípade sa energia nevyužíva na výrobu tepla, ale na jej prepravu z nízkopotenciálnych zdrojov. Jednoducho povedané, tepelné čerpadlo preberá tepelnú energiu z chladného prostredia a dodáva ho teplému vzduchu v dome.

Schéma čerpadla vo všeobecnosti opakuje zariadenie bežnej chladničky:

  1. Plynné chladivo je stlačené kompresorom, prechádza do kvapalnej fázy a zahrieva.
  2. Potom prechádza cez výmenník tepla, kde odvádza nadmerné teplo.
  3. Po prechode expanzného ventilu, v ktorom sa priemer trasy dramaticky zvyšuje, sa chladivo vráti do plynného stavu. Súčasne jeho teplota prudko klesá. Tepelný deficit je kompenzovaný prostredníctvom druhého výmenníka tepla vďaka jeho prostrediu.
Schéma zariadenia.

Čo môže byť zdrojom nízkeho tepla?

  • Ground. Pôdne tepelné výmenníky môžu byť ponorené do vrtov alebo položené pod úroveň mrazu vodorovne. Tepelné čerpadlá pracujúce pod systémom pôda-voda alebo zemný vzduch sú najproduktívnejšie, ale vyžadujú komplikované a nákladné inštalácie tepelných výmenníkov.
Umiestnenie horizontálneho zemného výmenníka tepla.
  • Voda. Môže ísť o rezervoár bez ľadu alebo pár jamiek, z ktorých jeden sa používa na extrakciu podzemných vôd a druhý - na drenáž.
  • Vzduch. Moderné systémy vzduch-voda a vzduch-vykurovanie sú najlacnejšie a relatívne ľahko sa inštalujú. Avšak ich účinnosť klesá s poklesom teploty prostredia; Nižšia prahová hodnota pre výkon je -25 - - 30C.
Vzduchové tepelné čerpadlo.

Ako ekonomické sú tepelné čerpadlá? Ich hlavným parametrom je C.O.P. (koeficient výkonu, pomer vyrábaného tepla a spotreby elektrickej energie) dosahuje 3 - 5, čo ich priblíži k hlavnému plynu z hľadiska nákladov a robí všetky ostatné zdroje tepla neschopné konkurencie.

Možno čitateľ bude mať prospech z vlastných skúseností autora. Ako zdroj tepla využíva domáce tepelné čerpadlo vzduch-vzduch (tiež známy ako invertorový klimatizátor). Miestne akcie - Krym, Sevastopol.

Tu je stručná správa o výsledkoch vykurovania jedného poschodia domu za poslednú zimu.

parameter hodnota
Vyhrievaná oblasť 75 m2
Tepelná energia klimatizačných zariadení 2x9000BTU (2x3,2 KW)
Priemerná mesačná teplota +2
Teplota miestnosti +22
Mesačná spotreba elektrickej energie 800 KWh
Na fotografii - vzhľad jedného z použitých zariadení. Hodnota nástroja COP dosiahne hodnotu 4,95.

záver

Dúfame, že náš kontakt s modernými vykurovacími systémami bude informatívny a pomôže čitateľovi pri výbere riešenia pre vlastný domov. Ďalšie informácie poskytne video pripojené k článku. Veľa šťastia!