Moderní vytápěcí systémy: voda, solární, vytápěná podlaha,

Jaké moderní systémy vytápění soukromého domu se v naší zemi používají? Co je přitahuje na pozadí tradičních řešení? Používají obvody nějaké vážné nevýhody? Jak jsou ekonomické? Pokusíme se odpovědět na tyto otázky.

Není příliš podobné obvyklému režimu topení, ne?

Tradiční a nové způsoby

Okamžitě je od sebe oddělíme. Tradiční schémata ohřevu vody dodnes zůstávají nejpopulárnější.

Existuje několik důvodů:

  • Levné plynové a palivové dříví.

K objasnění: nejlevnější typ paliva byl a zůstává hlavním plynem. Navzdory hojnosti reklamních prohlášení bude každá moderní technologie v oblasti vytápění nákladnější než plynový kotel z hlediska provozních nákladů.

  • Nízké náklady na vybavení.
  • Velké množství informací a praktických dovedností specializovaných odborníků v oblasti konvenčního ohřevu vody. Abychom mohli na domácím trhu masově nabídnout něco nového, je třeba mít k dispozici komplexní informace o výhodách a nevýhodách řešení. Při tom dochází někdy k problémům.

O trochu dále zjistíme, jak tradiční topné systémy soukromého domu od moderních komponentů mohou vypadat. Naopak, musíme se seznámit s opravdu novými technologiemi, doslova přemýšlet o nákladech na vytápění.

Litinové baterie, které jsou nám známé, jsou věcí minulosti.

Ohřev vody

Tak jak se změnilo moderní vytápění venkovského domu v rámci obvyklého schématu s tepelným nosičem a konvekčními topnými zařízeními?

Zdroje tepla

Na začátku - některé obecné poznámky. Zde je přibližná cena za kilowatthodinu tepla pro různé způsoby výroby.

Zdroj tepla Cena 1 kWh, rublů
Hoření hlavního plynu 0,7
Spalování dřeva 1.2
Vyhoření uhlí 1,3
Pálení pelet (granulované piliny) 1.5
Spalování plynu ze ždímáku 1.9
Hoření plynu z válců 2.9
Spalování nafty 3.4
Přímé vytápění s elektřinou 3.8

Spolu s efektivností však stojí za to zvážit snadnost provozu určitého typu zařízení.

A na tomto základě vypadá náš tabulka pro hodnocení velmi odlišná:

  1. Elektrické zařízení nevyžaduje údržbu, pracuje bez lidského zásahu po neomezenou dobu a umožňuje použití prvků, jako jsou termostaty, programovatelný ohřev, ovládání přes GSM atd.
Elektrický kotel nevyžaduje pozornost majitele.
  1. Plynové kotle s elektrickým zapalováním nemají funkční vlastnosti jako elektrické, ale vyžadují odstranění spalovacích produktů a při provozu z držáku plynu a válců i pravidelné doplňování paliva.
  2. Solární systémy pro vytápění mají stejnou funkci, ale vytvářejí větší hluk a vyžadují nádrž na skladování volně loženého paliva.
  3. Kotle na pelety s automatickým napájecím systémem by měly být servisovány nejméně jednou týdně: zásobník musí být naplněn a popelník musí být čištěn.
  4. Konečně, externí kotle - kotle na tuhá paliva (uhlí a dřevo). Potřebují nakládat palivo každých několik hodin; pokus o zvýšení frekvence omezením tepelné energie (uzavřený ventilátor) vede k katastrofickému poklesu účinnosti kvůli neúplnému spalování s omezeným přílivem kyslíku.

A nyní - seznam nových produktů, které se v této oblasti objevily v posledních desetiletích.

Indukce a elektroda byly přidány do elektrických kotlů na topných prvcích:

  • Indukce Zahřívá se feromagnetické jádro umístěné v dielektrické a diamagnetické trubici vířivými proudy vybuzenými induktorem. Jádro přenáší topení na tekoucí vodu. Výhodou tohoto řešení je prakticky neomezený zdroj: neexistují žádné prvky, které by se časem opotřebovaly nebo zhoršovaly.
  • Elektrický kotel, naopak, vyžaduje pravidelnou výměnu elektrod a kontrolu složení soli ve vodě. Jeho výhody jsou kompaktnost a absolutní bezpečnost při odtlakování okruhu: pokud voda opouští skříň, proud přestane proudit mezi elektrodami.
Obrázek vám umožňuje odhadnout velikost kotle elektrody.

Zvědavě: prodejci často uvádějí tyto typy kotlů jako hospodárné. Jedná se o prvotřídní lži: účinnost jakéhokoli zařízení pro přímé vytápění je 100%, což přímo vyplývá ze zákona o zachování energie. Pouze poměr tepla rozptylujícího se ve vzduchu a přeneseného do chladicí kapaliny se může měnit, avšak vše se používá k ohřevu místnosti v každém případě.

Neméně zajímavé jsou tzv. Kondenzační plynové kotle. Poskytují komplexnější využití tepla spalování plynu, kondenzace produktů spalování na samostatném výměníku tepla. Rozdílnost v účinnosti s tradičními řešeními dosahuje 10 - 11%.

Modernizace koček na tuhá paliva, která byla předvídatelně zaměřena na prodloužení jejich životnosti.

  • Plynové generátory nebo pyrolýzní kotle přerušit spalování paliva do dvou oddělených stupňů. Nejdřív to byly smelders s omezeným přístupem vzduchu; pak se v komoře spálí těkavé uhlovodíky a oxid uhelnatý. Tato schéma vám umožňuje dát palivo ne více než dvakrát denně a eliminuje pokles výkonu s omezeným výkonem.
Schéma pyrolýzního kotle.
  • Topení topných kotlů také používají pyrolýzu; ale současně se proces doutnavého paliva přenáší do horní části pece, což může výrazně zvýšit jeho objem. Popel se odvádí proudem spalovacích produktů vzhůru. Autonomie nejlepších vzorků horních spalovacích kotlů litevské společnosti Stropuva dosahuje 31 hodin.

Radiátory

Některé moderní ohřívače jsou výrazně odlišné ve své účinnosti od běžných litinových baterií.

Tepelná vodivost hliníku umožňuje dodávat hliníkové sekční radiátory s vyvinutými žebry, čímž zajišťuje přenos tepla o více než 200 wattech na sekci s malým vnitřním objemem.

Převod tepla měděně-hliníkových konvektorů je ještě vyšší: v nich jsou desky z hliníkových žeber lisovány na měděné trubky s nosičem tepla.

Konvektor mědi a hliníku vnutripolny.

Odkaz: tepelná vodivost mědi je téměř dvakrát vyšší než tepelná vodivost mědi a čtyřikrát více než ocel.

Konečně další jednoduchá modifikace topných zařízení pomáhá zvýšit přenos tepla: jsou dodávány s nízkorychlostními ventilátory, které foukají vzduch přes žebra. Pokud je to požadováno, lze takový upgrade udělat snadno s vlastními rukama dodáním konvenčního stmívače se stmívačem snižujícím rychlost.

Rozvržení

A v této oblasti v posledních letech, pár zajímavých nových produktů.

  • Polypropylenové trubky s dostatečným množstvím pro autonomní systém pevnosti a mimořádné trvanlivosti jsou velmi levné a snadno se montují pomocí nízkoteplotní pájecí techniky pomocí jednoduché páječky. Pro vytápění se zpravidla používá potrubí zpevněné hliníkem. Výztuha tak nezvyšuje pevnost v tahu, protože snižuje poměrně vysokou tepelnou roztažnost polymeru.
  • Neméně zajímavé trubky vyrobené ze síťovaného polyethylenu - odolné, dokonale snášejí vysoké teploty a velmi elastické. Používá se pro vytápění kolektorů s pokládkou v potěru.
Elasticita materiálu umožňuje jeho dodávání ve svitcích.

Tepelný akumulátor

Moderní vytápěcí systém je často vybaven tepelným akumulátorem - masivní tepelně izolovaný kontejner, který umožňuje hromadit velké množství tepelné energie a vynaložit na udržení teploty radiátorů.

Proč to potřebujete?

Uveďme pár příkladů:

  1. Tepelný akumulátor umožňuje snížení množství spálení kotle na tuhá paliva během dne. Například při průměrné spotřebě energie 3 kW na radiátory se kotlík 24 kilowattů roztaví jednou denně a pracuje po dobu tří hodin při jmenovitém výkonu (což mimochodem umožňuje zabránit poklesu účinnosti). Zbytek času cirkuluje ohřívaná voda mezi nádrží a topnými zařízeními.
  2. Při použití elektrických kotlů jakéhokoliv druhu může přítomnost v okruhu tepelného akumulátoru umožnit použití nočního tarifu na elektřinu, která je 2-3krát nižší než denní.
Teplo baterie v suterénu chaty.

Nové schémata

Jak již bylo řečeno, všechna výše uvedená řešení představují určitý stupeň modernizace dlouho známého ohřevu vody. A jaké jsou opravdu moderní technologie vytápění domů?

Sluneční kolektory

Nejjednodušší kolektor je hermetická nádrž černě lakovaná. Účel instalace je zcela zřejmý: při zahřátí na slunci může být voda použita pro potřeby domácnosti. Jednoduchý schéma však zůstane funkční pouze v létě - v chladné sezóně, množství tepelných ztrát způsobených konvekcí bude docela srovnatelné s tím, co zásobník získá ze slunce.

V moderních kolektorech je tento problém řešen jednoduše a elegantně:

  • Stínované trubky s chladící kapalinou jsou umístěny ve vakuových lahvích, které zabraňují přímému kontaktu s atmosférickým vzduchem.
  • Účinnost zařízení je navíc zvýšena speciální vrstvou schopnou využít až 94% infračerveného záření.

Baterie kolektoru je zpravidla namontována ve společném okruhu s akumulátorem tepla, který může akumulovat teplo získané během dne a používat ho pro vytápění v noci nebo za mraků. Bohužel sluneční teplo není schopné zajistit dům s volným ohřevem i v teplých a slunečných oblastech země; Je však zcela možné snížit náklady na vytápění o 25-30% kvůli jeho využití.

Režim vytápění se slunečními kolektory.

Teplé podlahy

Hlavní nevýhodou jakéhokoli konvekčního topného systému se zařízením na stěnu nebo podlahové vytápění je nerovné rozložení teploty ve vytápěné místnosti. Vzestupný tok, který se vytváří nad zařízením, účinně ohřívá vzduch pod stropem, ale podlaha zůstává relativně chladná.

V důsledku toho má majitel domu zjevné negativní důsledky:

  • S průměrnou teplotou vzduchu v místnosti, řekněme, 25C pod stropem může být 35 a na úrovni podlahy 15. Mezitím, člověk, omlouvám se za nedobrovolnou hříčku, je to na podlaze. Zdá se, že mezi svými známými si čtenář nepamatuje jediný originál, který stráví volný čas na stropě.
  • Čím více deltových teplot na obou stranách obálky budovy, tím více tepla se rozptýlí. Ohřívání vzduchu pod stropem také znamená prudké zvýšení úniku tepla horním stropem.

Moderní schémata vytápění s teplou podlahou se liší od konvekce tím, že se celý povrch podlahy přemění na topný článek.

Vytápění může být zajištěno:

  1. Umístěte potěr podlahové trubky do cirkulačního chladiva.
  2. Umístěte stejný topný elektrický kabel.
  3. Instalace pod ohřívače filmu pro povrchovou úpravu.

Pracovní teplota teplé podlahy se pohybuje od 20 do 35-40 stupňů. Průměrná hustota výkonu je 30-60 W / m2. Úspora je dosažena právě díky racionálnějšímu rozdělení tepla: nejteplejší v místnosti bude plocha nad podlahou.

Rozložení teploty pro konvekční vytápění a v případě vyhřívané podlahy.

Infračervené vytápění

Zapamatujte si své pocity v zimním ohni? Navzdory chladnosti kolem vás, subjektivně, máte pocit, že je teplý a pohodlný. Důvodem je přenos tepla mezi plamenem a kůží a oděvem v důsledku infračerveného (tepelného) záření.

Infračervené ohřívače využívají tento efekt: kvůli malé ploše se vzdávají relativně malého tepla do vzduchu přímým kontaktem. Jeho hlavní část je přenášena zářením.

Jaký je výsledek?

  • Celý povrch ozařovaný přístrojem se změní na analogii teplé podlahy: začne se s ním ohřívat vzduch. To opět zajišťuje značné úspory tepla (především se stropními výbojkami) díky racionálnímu rozložení teplot.

Mimochodem: v oblasti zařízení se nedoporučuje ukládat nábytek z přírodního dřeva. Pokyn se týká nestability k vytápění: praskliny a praskliny dřeva.

  • Vzhledem k tomu, že pokožka člověka v zóně emitoru je také ohřátá, komfortní teplota v místnosti se posune o několik stupňů dolů. Již v 15 letech je v místnosti subjektivně teplo. Mezitím čím nižší je teplota v domě, tím nižší jsou náklady na vytápění.
Stropní infračervený panel.

Tepelná čerpadla

Pokud poslední dvě schémata znamenají úspory díky efektivnějšímu rozdělení tepla, pak je moderní řešení vytápění soukromého domu s tepelným čerpadlem přístupem k problému z druhé strany.

V tomto případě se energie nevyužívá na výrobu tepla, ale na její dopravu z nízkopotenciálních zdrojů. Jednoduše řečeno, tepelné čerpadlo získává tepelnou energii z chladného prostředí a dává jej teplému vzduchu v domě.

Schéma čerpadla obecně opakuje zařízení konvenční chladničky:

  1. Plynné chladivo je stlačeno kompresorem, přechází do kapalné fáze a zahřívá.
  2. Poté prochází tepelným výměníkem, kde odvádí přebytečné teplo.
  3. Po průchodu expanzního ventilu, v němž se průměr trasy dramaticky zvyšuje, se chladivo vrátí do plynného stavu. Současně jeho teplota prudce klesá. Tepelný deficit je kompenzován prostřednictvím druhého tepelného výměníku kvůli jeho prostředí.
Schematický diagram zařízení.

Jaký by mohl být zdroj nekvalitního tepla?

  • Zem Pěnové výměníky tepla mohou být ponořeny do studní nebo položeny pod úroveň mrazu vodorovně. Tepelná čerpadla pracující v systémech půdní voda nebo zemní vzduch jsou nejproduktivnější, ale vyžadují komplikovanou a nákladnou instalaci výměníků tepla.
Umístění horizontálního zemního výměníku tepla.
  • Voda Může se jednat o rezervoár bez ledu nebo o dvojici studní, z nichž jeden se používá k získávání podzemní vody a druhý pro odvodnění.
  • Vzduch. Moderní systémy vzduch-voda a vzduch-topení jsou nejlevnější a jsou poměrně snadno instalovatelné. Nicméně jejich účinnost klesá s poklesem teploty okolí; Dolní prahová hodnota pro výkon je -25 - - 30C.
Tepelné čerpadlo vzduchu.

Jak ekonomické jsou tepelná čerpadla? Jejich hlavním parametrem je C.O.P. (koeficient výkonu, poměr vyrobeného tepla a spotřebovaného elektrického proudu) dosahuje hodnoty 3-5, čímž je přiblíží hlavnímu plynu z hlediska nákladů a činí všechny ostatní zdroje tepla neschopné konkurence.

Možná bude čtenář mít prospěch z vlastní zkušenosti autora. Jako zdroj tepla využívá tepelné čerpadlo pro domácnost vzduch-vzduch (známé také jako invertorová klimatizace). Akce akce - Krym, Sevastopol.

Zde je stručná zpráva o výsledcích vytápění jednoho podlaží domu během minulé zimy.

Parametr Význam
Vyhřívaná oblast 75 m2
Tepelná energie klimatizačních jednotek 2x9000BTU (2x3,2 KW)
Průměrná měsíční teplota +2
Teplota místnosti +22
Měsíční spotřeba elektrické energie 800 KWh
Na fotografii - vzhled jednoho z použitých zařízení. Hodnota COP nástroje dosahuje hodnoty 4,95.

Závěr

Doufáme, že naše znalost moderních systémů vytápění bude informativní a pomůže čtenáři při výběru řešení pro svůj domov. Další informace budou nabízeny videem připojeným k článku. Úspěchy!

Přidat komentář