Instalarea sistemelor solare de incalzire

Ce este încălzirea alternativă?

Probabil că nu există o astfel de persoană care să nu fi auzit de existența încălzirii alternative. Cu toate acestea, atunci când se clasifică unul sau altul tip de producție de energie într-un mod neconvențional, apare o anumită confuzie. Ei cred în mod eronat că utilizarea radiațiilor infraroșii, a biocombustibililor, a energiei geotermale și a altora sunt toate surse alternative de energie. Prin urmare, la determinarea metodelor alternative de obținere a energiei, corect va fi să se aibă în vedere ca atare pe acelea pentru care consumatorul nu plătește furnizorul de energie și, în același timp, costurile de obținere a acesteia sunt la un nivel acceptabil.

De ce electricitate

Încălzirea electrică diferă de sistemele clasice de cuptoare cu apă și gaz prin eficiență și caracter practic mai mare.Vom lăsa primul aspect pentru discuție puțin mai jos și vom descrie avantajele operaționale aici:

Încălzirea electrică nu este doar silentioasă, ci și ecologică. Se transportă mai sigur decât gazul și nu emite substanțe nocive deloc, atât în ​​atmosferă, cât și în încăpere. În absența deșeurilor, dispare și nevoia de coșuri de evacuare și structuri de tracțiune. Încălzirea pe cărbune sau lemn nu este deloc comparabilă cu sistemele electrice.
Încălzirea cu energie electrică nu necesită costuri unice mari. Puteți face o comparație folosind exemplul de gaz: pentru a conecta o casă, trebuie să achiziționați echipamente pentru fiecare cameră, să instalați comunicații, un cazan și să vă izbiți de o autostradă comună. Mai mult, este necesar să faceți toate acestea împreună, deoarece este imposibil să amânați aducerea unei părți a casei în sistem. Și metoda electrică vă permite să organizați instalarea secvențială: mai întâi, cele mai importante părți ale casei sunt conectate, iar apoi, pe măsură ce fondurile se acumulează, cele periferice.
Datorită posibilității de a utiliza un contor multi-tarif într-o casă sau un apartament privat, precum și dezvoltării constante a tehnologiilor în acest domeniu, încălzirea cu energie electrică este deja cea mai economică dintre analogi.

Nu vă concentrați pe prețul ridicat al echipamentelor - se plătește rapid datorită consumului redus de energie.
Aproape fiecare metodă de organizare a încălzirii electrice vă permite să faceți singur instalarea, fără multe instrumente suplimentare.

Desigur, utilizarea sistemelor electrice pentru încălzire nu poate fi numită ideală. Lucrările la încălzirea de înaltă calitate a fiecărei case necesită luarea în considerare a multor caracteristici.În unele regiuni, costul energiei electrice poate fi atât de mare încât gazul nu poate fi abandonat. În blocurile vechi, trecerea la încălzirea electrică este dificilă din două motive: deconectarea de la autostrada centrală este foarte dificilă, iar rețeaua electrică va trebui construită din nou, ținând cont de echipamente puternice.

În ciuda acestui fapt, imaginea de ansamblu înclină balanța în favoarea electricității. Pentru încăperile în care nu există gaz sau nu există posibilitatea de a-l alimenta, este o adevărată salvare.

Excursie în istorie

Primul colector solar a fost inventat în urmă cu mai bine de două secole: activitatea sa s-a bazat pe faptul că o suprafață întunecată se încălzește mai intens decât una ușoară.

Colectorul plat elvețian a fost folosit imediat în viața de zi cu zi. Acest dispozitiv a fost cel care, în secolul al XIX-lea, l-a ajutat pe D. Herschel să gătească mâncare când a plecat în celebra sa expediție africană.

În 1908, W. Bailey a dezvoltat un colector termoizolat cu tuburi de cupru. Acest lucru a făcut posibilă aducerea principiului încălzirii solare la nivelul modern de înțelegere, dar schimbări tangibile au avut loc abia în anii 70 ai secolului trecut.
Motivul pentru care se acordă atenție surselor alternative de energie a fost criza de pe piața petrolului. Oamenii de știință din multe țări au reluat activitatea activă în domeniul utilizării căldurii naturale, ceea ce a crescut semnificativ eficiența sistemelor de încălzire solară. Astfel de evoluții au devenit de importanță strategică în politica statelor.

Inovații tehnice moderne în sistemele de încălzire

Recent, cele mai recente evoluții inovatoare în sistemele de încălzire pentru o casă sau un apartament au devenit din ce în ce mai populare. Printre inovațiile tehnice se numără:

• podea cu infraroșu;
• Pompe de căldură speciale;
• Panouri solare.

Vă prezentăm o descriere mai detaliată a sistemelor inovatoare.

podea cu infraroșu

Noul sistem de încălzire de pe piață a câștigat rapid popularitate în rândul proprietarilor de case de țară. Este mai economic, dar în același timp destul de eficient, mai ales în comparație cu alte opțiuni de încălzire electrică.

Funcționarea unei podele calde care este instalată într-o șapă sau lipici sub o țiglă depinde de electricitate. Elementele de încălzire reproduc razele infraroșii, care furnizează căldură obiectelor și rezidenților și din acestea către întreaga cameră.

Printre avantajele podelei cu infraroșu se numără:

• O versiune modernă a unei podele calde cu covorașe de carbon și folie nu poate fi deteriorată de mobilier;
• Sistemul automatizat poate regla independent temperatura din incapere, in functie de incalzirea camerei;
• Termostate cu care poți seta ora și temperatura;
• Consum redus de energie.

Incalzire cu pompe de caldura

Ce este o pompă de căldură și cum funcționează? Acesta este un dispozitiv care transferă căldura de la o sursă la un purtător. Baza muncii sale este de a primi căldură din mediul extern și de a o transfera în sistemul de încălzire. În acest fel, puteți nu numai să încălziți, ci și să răciți spațiile.

Pompele sunt împărțite în următoarele opțiuni:

• Buclă deschisă. Principiul lor de funcționare este să primească apa din subteran și să o transfere la elementele de încălzire și să se întoarcă la locul de plecare;
• Buclă închisă. Un lichid de răcire trece printr-o conductă specializată instalată într-un rezervor, care tinde să transfere sau să primească energie termică din apă.

Avantajul incalzirii cu ajutorul pompelor de caldura este posibilitatea folosirii energiei apei, aerului sau pamantului. Casa nu trebuie racordata la reteaua de gaz. Dezavantajul este doar costul ridicat al unui astfel de echipament, dar costul acestuia se va amortiza rapid în funcționare, deoarece economisește semnificativ costurile cu energia.

Panouri solare

Colectorii de acest tip sunt o instalatie speciala care colecteaza energia termica de la soare si o transporta catre agentii de caldura (apa, ulei sau antigel) din casa.

Designul bateriilor solare are elemente de încălzire suplimentare care asigură sistemul principal și încep să funcționeze atunci când eficiența colectoarelor solare scade.

Toate instalațiile solare sunt împărțite în două opțiuni:

• Colectoare plane, echipate cu un absorbant cu suprafata transparenta si izolatie termica. Se încălzește până la 200 de grade;
• Baterii de vid, tip multistrat cu inchidere ermetica ce formeaza vid. Temperatura de încălzire a unei astfel de instalații este de 250-300 de grade.

Principalele avantaje ale colectoarelor solare sunt instalarea simplă, greutatea redusă a echipamentului, nivelul ridicat de eficiență. Dezavantajul sistemului poate fi numit doar dependența sa semnificativă de diferența de temperatură. Până în prezent, alegerea unui sistem de încălzire se îndepărtează din ce în ce mai mult de varianta tradițională a tipului de apă. Inovațiile tehnologice oferă opțiuni din ce în ce mai noi, mai economice și mai sigure.Este dificil de determinat care dintre ele este mai bun, deoarece alegerea unui anumit sistem și eficacitatea acestuia depind de o analiză detaliată și de înțelegerea tuturor avantajelor și dezavantajelor, precum și de condițiile specifice de instalare și de operarea ulterioară.

Cum se calculează puterea necesară a colectorului

Atunci când se calculează puterea necesară a unui colector solar, este foarte adesea greșit să se facă calcule pe baza energiei solare primite în cele mai reci luni ale anului.

Cert este că în restul lunilor din an întregul sistem se va supraîncălzi în mod constant. Temperatura lichidului de racire vara la iesirea din colectorul solar poate ajunge la 200°C la incalzire cu abur sau gaz, 120°C antigel, 150°C apa. Dacă lichidul de răcire fierbe, se va evapora parțial. Ca urmare, va trebui înlocuit.

Producătorii recomandă să se procedeze de la următoarele cifre:

• furnizarea de alimentare cu apă caldă nu mai mult de 70%;
• asigurarea sistemului de încălzire nu mai mult de 30%.

Restul căldurii necesare ar trebui să fie generată de echipamente standard de încălzire. Cu toate acestea, cu astfel de indicatori, se economisesc în medie aproximativ 40% pe an pe încălzire și alimentare cu apă caldă.

Puterea generată de un sistem de vid cu un singur tub variază în funcție de locația geografică. Indicatorul energiei solare care cade pe an pe 1 m2 de teren se numește insolație. Cunoscând lungimea și diametrul tubului, puteți calcula deschiderea - zona efectivă de absorbție. Rămâne de aplicat coeficienții de absorbție și emisie pentru a calcula puterea unui tub pe an.

Exemplu de calcul:

Lungimea standard a tubului este de 1800 mm, lungimea efectivă este de 1600 mm. Diametru 58 mm. Diafragma este zona umbrită creată de tub. Astfel, aria dreptunghiului umbră va fi:

S = 1,6 * 0,058 = 0,0928 m2

Eficiența tubului din mijloc este de 80%, izolația solară pentru Moscova este de aproximativ 1170 kWh/m2 pe an. Astfel, un tub va funcționa pe an:

W \u003d 0,0928 * 1170 * 0,8 \u003d 86,86 kW * h

Trebuie remarcat faptul că acesta este un calcul foarte aproximativ. Cantitatea de energie generată depinde de orientarea instalației, unghi, temperatura medie anuală etc.

Alegerea și instalarea colectoarelor solare

Un proprietar care decide să creeze încălzire solară pentru o casă privată cu propriile mâini se confruntă cu sarcina de a alege cel mai potrivit tip de colector. Această întrebare este destul de complicată, dar este necesar să o înțelegem.

Colecțiile deschise nu sunt potrivite din cauza capacităților lor scăzute, așa că nu are sens să vorbim despre ei. De obicei, alegerea se face între tipurile tubulare și cele plate. Primul și cel mai semnificativ criteriu de selecție este de obicei raportul dintre preț și calitatea produselor.

Această abordare este justificată, dar mentenabilitatea nu poate fi ignorată. Deci, tuburile de vid pot fi schimbate departe de toate tipurile de colectoare, ceea ce face alegerea riscantă. Dacă unul dintre ele eșuează, unele tipuri de colectori vor trebui să schimbe întregul panou, ceea ce va necesita cheltuieli. În general, toate dispozitivele de vid sunt o achiziție destul de riscantă, deoarece orice impact mecanic amenință să piardă sursa de energie termică.

După ce ați ales cea mai bună opțiune, treceți la instalare. Pentru el, trebuie să alegeți un site potrivit, situat în apropierea casei

Acest lucru este important, deoarece transportul lichidului de răcire pe distanțe lungi va necesita o izolație de înaltă calitate și instalarea unei pompe de circulație. De obicei, colectoarele sunt instalate pe acoperiș pentru a permite circulația prin gravitație.Singura problemă este locația pantelor în raport cu poziția soarelui pe cer - uneori trebuie să instalați un sistem de urmărire pentru a roti panourile

Acest lucru este costisitor și necesită utilizarea tuburilor flexibile, dar efectul este mult mai mare.

Caracteristici comparative ale unor tipuri de colectoare solare

Principala caracteristică a oricărui colector solar este performanța acestuia. În funcție de caracteristicile de proiectare și de diferența de temperatură, se determină eficiența sistemului. trebuie avut în vedere faptul că costul colectoarelor cu plăci plate este mult mai mic decât cel al sistemelor tubulare.

Atunci când alegeți un colector solar, ar trebui să studiați cu atenție parametrii de care depind eficiența încălzirii solare a apei și puterea structurii.

Colectorii solari au o serie de caracteristici destul de importante:

• Raportul dintre energia totală și energia absorbită a radiației solare poate fi determinat din coeficientul de adsorbție.
• Raportul dintre cantitatea de căldură transferată și energia absorbită este determinat de factorul de emisie.
• Raportul dintre suprafața totală și diafragma.
• Eficienţă.

Calculul sistemului de încălzire la domiciliu

Calcul sistem - calculator online

De ce este necesar un calcul preliminar al încălzirii într-o casă privată? Acest lucru este necesar pentru a selecta puterea corectă a echipamentului de încălzire necesar, ceea ce vă permite să implementați un sistem de încălzire care oferă căldură într-un mod echilibrat încăperilor corespunzătoare ale unei case private. O alegere competentă a echipamentului și calculul corect al puterii sistemului de încălzire al unei case private vor compensa în mod rațional pierderile de căldură din anvelopele clădirii și fluxul de aer stradal pentru nevoile de ventilație. Formulele în sine pentru un astfel de calcul sunt destul de complexe - prin urmare, vă sugerăm să utilizați calculul online (mai sus) sau completând chestionarul (mai jos) - în acest caz, inginerul nostru șef va calcula, iar acest serviciu este complet gratuit .

Cum se calculează încălzirea unei case private?

De unde începe un asemenea calcul? În primul rând, este necesar să se determine pierderea maximă de căldură a obiectului (în cazul nostru, aceasta este o casă de țară privată) în cele mai proaste condiții meteorologice (un astfel de calcul se efectuează ținând cont de cea mai rece perioadă de cinci zile pentru această regiune). ). Nu va funcționa pentru a calcula sistemul de încălzire al unei case private pe genunchi - pentru aceasta folosesc formule și programe de calcul specializate care vă permit să construiți un calcul pe baza datelor inițiale privind construcția casei (pereți, ferestre, acoperișuri). , etc.). În urma datelor obținute, se selectează echipamente a căror putere netă trebuie să fie mai mare sau egală cu valoarea calculată. În timpul calculului sistemului de încălzire, este selectat modelul dorit de încălzitor de aer pe conductă (de obicei este un încălzitor de aer pe gaz, deși putem folosi și alte tipuri de încălzitoare - apă, electrice).Apoi se calculează performanța maximă a aerului a încălzitorului - cu alte cuvinte, cât aer este pompat de ventilatorul acestui echipament pe unitatea de timp. Trebuie reținut că performanța echipamentului diferă în funcție de modul de utilizare prevăzut: de exemplu, la aer condiționat, performanța este mai mare decât la încălzire. Prin urmare, dacă în viitor se plănuiește utilizarea unui aparat de aer condiționat, atunci este necesar să se ia fluxul de aer în acest mod ca valoare inițială a performanței dorite - dacă nu, atunci doar valoarea în modul de încălzire este suficientă.

În etapa următoare, calculul sistemelor de încălzire cu aer pentru o casă privată se reduce la determinarea corectă a configurației sistemului de distribuție a aerului și la calculul secțiunilor transversale ale conductelor de aer. Pentru sistemele noastre, folosim conducte de aer dreptunghiulare fără flanșe cu secțiune dreptunghiulară - sunt ușor de asamblat, fiabile și situate convenabil în spațiul dintre elementele structurale ale casei. Deoarece încălzirea cu aer este un sistem de joasă presiune, la construirea acestuia trebuie luate în considerare anumite cerințe, de exemplu, pentru a minimiza numărul de spire ale conductei de aer - atât ramurile principale, cât și cele terminale care duc la grătare. Rezistența statică a traseului nu trebuie să depășească 100 Pa. Pe baza performanței echipamentului și a configurației sistemului de distribuție a aerului, se calculează secțiunea necesară a conductei principale de aer. Numărul de ramuri terminale este determinat pe baza numărului de grătare de alimentare necesare pentru fiecare cameră specifică a casei.În sistemul de încălzire cu aer al unei case, se folosesc de obicei grile standard de alimentare cu o dimensiune de 250x100 mm cu un debit fix - se calculează ținând cont de viteza minimă a aerului la ieșire. Datorită acestei viteze, mișcarea aerului nu se simte în incinta casei, nu există curenți și zgomote străine.

calculator online

Caracteristicile generatoarelor

Un generator este cel mai rapid și mai ușor mod de a furniza energie electrică unei case private. Pentru funcționare, unitatea folosește benzină sau motorină și, ca urmare a arderii sale, produce cantitatea necesară de energie.

Principalul avantaj este independența completă a dispozitivului față de schimbările sezoniere și fluctuațiile vremii. Dezavantajele includ prezența obligatorie pe șantier a unui depozit special echipat pentru combustibil, proiectat pentru un volum de 200 de litri sau mai mult.

Setul generator diesel este convenabil și ușor de operat, dar pentru funcționare completă trebuie să primească cel puțin 250 ml de combustibil pe oră. Stațiile puternice capabile să furnizeze energie unei case private mici, cu un consum real de resurse de câțiva kilowați pe zi, vor „mânca” aproximativ un litru de motorină timp de 60 de minute

Cel mai adesea, seturile generatoare pe benzină și diesel sunt folosite ca surse de rezervă sau temporare de energie electrică.Acest lucru se datorează faptului că, pentru o funcționare completă, dispozitivele necesită cantități semnificative de combustibil, al cărui cost este în continuă creștere.

Un generator puternic pe benzină sau diesel este capabil să asigure o alimentare neîntreruptă cu energie electrică cu cantitatea potrivită de combustibil. Cu toate acestea, dispozitivul produce mult zgomot în timpul funcționării. Pentru a nu suferi de sunete nedorite, merită să amplasați unitatea într-una din încăperile adiacente situate la o oarecare distanță de propria casă și de casele învecinate.

Echipamentul în sine este, de asemenea, scump și necesită întreținere preventivă. Unitățile de gaz sunt printre opțiunile mai profitabile pentru grupuri electrogene. Nu au nevoie de o alimentare neîntreruptă cu combustibil și nu necesită depozitare pentru materiale combustibile.

Cu toate acestea, funcționarea deplină a acestor dispozitive este asigurată de un astfel de articol precum conexiunea obligatorie la rețeaua centrală de gaze, ceea ce este departe de a fi întotdeauna posibil și accesibil.

Instalarea unui generator de gaz în casă se realizează numai pe baza unui pachet de autorizații și cu participarea obligatorie la instalarea unei echipe de meșteri de la o companie locală de distribuție a gazelor. Nu este recomandat să conectați singur dispozitivul la conducta de gaz pentru a evita eventualele scurgeri și diverse defecțiuni în viitor.

Din cauza acestor dificultăți, generatoarele sunt rareori alese ca sursă principală de alimentare cu energie electrică a unei locuințe private.

Dar generatoarele sunt o soluție ideală pentru utilizare temporară, de exemplu, în timpul construcției unei case de țară și a documentelor pentru conectarea acesteia:

Galerie de imagini

Fotografie de la

Generator în timpul lucrărilor de construcție

Patru baterii și un invertor

Iluminare noaptea și seara

Iluminat pentru cablare si finisare

În primele etape de construcție, generatorul va servi drept sursă principală de energie, iar după documente și obținerea autorizațiilor de conectare la rețeaua generală de energie, va deveni un echipament de rezervă și cu siguranță va veni la îndemână de mai multe ori.

Costuri suplimentare de operare

Utilizarea acestuia nu implică nicio îngrijire sau întreținere, în afară de curățarea periodică a murdăriei și zăpezii în timpul iernii (dacă nu se dezgheță singur). Cu toate acestea, vor exista unele costuri asociate:

Reparatie, tot ce se poate schimba in garantie, producatorul poate fi inlocuit fara probleme, important este sa cumperi un dealer autorizat si sa ai documente de garantie.
Electricitate, se cheltuiește destul de mult pe pompă și controler. Pentru primul se poate pune doar 1 panou solar la 300 W si va fi suficient (chiar si fara sistem de baterii).
Spălarea bobinelor, va trebui făcută o dată la 5-7 ani

Totul depinde de calitatea apei (dacă este folosită ca purtător de căldură).

Dispozitiv de încălzire a sobei într-o casă privată: designul sobelor moderne

Principalele elemente structurale din dispozitivele de încălzire a cuptorului unei case private sunt: ​​fundația, șanțurile, camera de cenușă, focarul, canalele de fum (circulația fumului), coșurile de fum.

Fundația este baza cuptorului, care preia sarcinile din cuptor și coșuri. Acest element structural trebuie să fie fiabil, deoarece siguranța structurii operate depinde de rezistența acesteia. Amplasarea corectă a fundației cuptorului implică amplasarea sa separată de fundația casei. Distanța minimă dintre ele este de 3 cm, care este umplută cu nisip.

În primul rând, ei sapă o fântână, care este apoi umplută cu mici fragmente de piatră sau cărămidă arsă, după care totul este compactat cu grijă. Astfel, pregateste o perna pentru fond de ten. Apoi se toarnă un mortar de ciment lichid în groapă. Așezarea unei fundații de cărămidă sau piatră se realizează cu îmbrăcarea cusăturilor. Ultimul strat de mortar de ciment este nivelat cu grijă.

După ce fundația a fost ridicată, încep să implementeze un astfel de element structural al cuptorului ca șipci. Sunt rânduri de cărămidă care ridică soba peste fundație. Pentru dispozitivul șipcilor se realizează două sau trei rânduri de cărămidă. Fundul cuptorului este astfel implicat și în transferul de căldură.

Un astfel de element al designului cuptoarelor de încălzire, cum ar fi o suflantă sau o cameră de cenușă, servește la alimentarea cu aer a focarului și pentru a acumula cenușa provenită din aceasta. Între focar și camera de cenușă se instalează un grătar special sub formă de tije din fontă sau oțel. În timpul funcționării cuptorului, ușa camerei trebuie să fie deschisă, iar la capătul cuptorului este închisă pentru a preveni răcirea rapidă a aerului din interiorul cuptorului.

Focarul din dispozitivul de încălzire a cuptoarelor este o cameră a cuptorului în care este ars combustibil - lemn de foc și cărbune.În partea superioară a focarului este prevăzut un orificiu special pentru îndepărtarea gazelor de ardere. Dimensiunile camerei sunt selectate astfel încât să fie posibilă încărcarea în cuptor a cantității de combustibil necesară pentru încălzirea cuptorului.

În partea inferioară a focarului sunt aranjate pante până la grătar, asigurând mișcarea liberă a cenușii în suflantă. Pentru a preveni cărbunele și cenușa să cadă din camera cuptorului, ușa acesteia este instalată deasupra grătarului cu un rând de cărămidă. Puteți prelungi durata de viață a focarului căptușindu-l cu cărămizi refractare.

Principiul de funcționare a sistemului de încălzire a cuptorului într-o casă privată se bazează pe aportul de căldură de către canalele de fum sau circulațiile de fum. Ele pot fi așezate atât pe verticală, cât și pe orizontală, precum și să se ridice și să coboare. Cât de eficient funcționează o sobă depinde de dimensiunea coșurilor și de locația acestora.

Gazele de ardere, care trec prin canal, degajă energie sub formă de căldură către pereți, care încălzesc cuptorul. Pentru a crește transferul de căldură, canalele de fum sunt realizate în așa fel încât să fie lungi și să schimbe adesea direcția.

Circulația fumului a unei sobe moderne de încălzire a unei case private poate avea o secțiune de 13 x 13, 13 x 26, 26 x 26 cm, pereții lor sunt netezi (nu sunt tencuiți, deoarece dacă tencuiala este distrusă, canalele se poate înfunda). Accesul la circulațiile de fum pentru curățarea acestora de funingine se realizează prin uși speciale.

Pentru a obține tracțiune, care contribuie la îndepărtarea gazelor din combustibilul ars, se amenajează un coș de fum, care este amplasat în afara casei - pe acoperiș. Cel mai adesea, este realizat dintr-o secțiune transversală circulară, deoarece mișcarea gazului este oarecum dificilă în țevile cu colțuri. În plus, țevile rotunde sunt mai convenabile de curățat.Ca material pentru fabricarea lor se folosesc tevi ceramice sau azbest-ciment.