Montaža solarnih sistemov za ogrevanje

Kaj je alternativno ogrevanje?

Verjetno ni takšne osebe, ki ne bi slišala za obstoj alternativnega ogrevanja. Ko pa na nekonvencionalen način razvrstimo eno ali drugo vrsto proizvodnje energije, nastane nekaj zmede. Zmotno verjamejo, da so uporaba infrardečega sevanja, biogoriv, ​​geotermalne energije in številnih drugih alternativnih virov energije. Zato bo pri določanju alternativnih načinov pridobivanja energije pravilno kot take upoštevati tiste, za katere odjemalec dobavitelju energije ne plača, hkrati pa so stroški pridobivanja le-te na sprejemljivi ravni.

Zakaj elektrika

Električno ogrevanje se od klasičnih vodnih in plinskih sistemov razlikuje po večji učinkovitosti in praktičnosti.Prvi vidik bomo pustili za razpravo nekoliko nižje in tukaj opisali operativne prednosti:

Električno ogrevanje ni samo tiho, ampak tudi okolju prijazno. Prevozi se varneje kot plin in sploh ne oddaja škodljivih snovi, tako v ozračje kot v prostor. V odsotnosti odpadkov izgine tudi potreba po izpušnih dimnikih in vlečnih konstrukcijah. Ogrevanje na premog ali drva sploh ni primerljivo z električnimi sistemi.
Ogrevanje z električno energijo ne zahteva velikih enkratnih stroškov. Primerjavo lahko naredite na primeru plina: za povezavo hiše morate kupiti opremo za vsako sobo, namestiti komunikacije, kotel in trčiti v skupno avtocesto. Poleg tega je treba vse to narediti skupaj, saj je nemogoče odložiti, da bi del hiše pripeljal v sistem. In električna metoda vam omogoča, da organizirate zaporedno namestitev: najprej so povezani najpomembnejši deli hiše, nato pa, ko se sredstva kopičijo, periferni.
Zaradi možnosti uporabe večtarifnega števca v zasebni hiši ali stanovanju, pa tudi nenehnega razvoja tehnologij na tem področju je ogrevanje z električno energijo že najbolj ekonomično med analogi.

Ne osredotočajte se na visoko ceno opreme - hitro se poplača zaradi nizke porabe energije.
Skoraj vsak način organiziranja električnega ogrevanja vam omogoča, da sami izvedete namestitev, brez številnih dodatnih orodij.

Seveda uporabe električnih sistemov za ogrevanje ne moremo imenovati idealne. Delo na kakovostnem ogrevanju vsake hiše zahteva upoštevanje številnih funkcij.V nekaterih regijah so lahko stroški električne energije tako visoki, da plina ni mogoče opustiti. V starih stanovanjskih stavbah je težko preklopiti na električno ogrevanje iz dveh razlogov: zelo težko ga je odklopiti od osrednje avtoceste, električno omrežje pa bo treba ob upoštevanju močne opreme znova zgraditi.

Kljub temu pa splošna slika prevesi tehtnico v prid elektrike. Za prostore, v katerih ni plina oziroma ni možnosti za oskrbo, je prava odrešitev.

Izlet v zgodovino

Prvi sončni kolektor je bil izumljen pred več kot dvema stoletjema: njegovo delo je temeljilo na dejstvu, da se temna površina segreva intenzivneje kot svetla.

Švicarski ploski kolektor je bil takoj uporabljen v vsakdanjem življenju. Prav ta naprava je v 19. stoletju pomagala D. Herschelu pri kuhanju hrane, ko se je odpravil na svojo slavno afriško odpravo.

Leta 1908 je W. Bailey razvil toplotno izoliran kolektor z bakrenimi cevmi. To je omogočilo, da se princip sončnega ogrevanja pripelje na sodobno raven razumevanja, vendar so se oprijemljive spremembe zgodile šele v 70. letih prejšnjega stoletja.
Razlog za pozornost alternativnim virom energije je bila kriza na naftnem trgu. Znanstveniki v mnogih državah so nadaljevali z aktivnim delom na področju izrabe naravne toplote, kar je znatno povečalo učinkovitost sončnih ogrevalnih sistemov. Takšen razvoj dogodkov je postal strateški pomen v politiki držav.

Sodobne tehnične novosti v ogrevalnih sistemih

V zadnjem času postajajo vse bolj priljubljeni najnovejši inovativni razvoj ogrevalnih sistemov za hišo ali stanovanje. Med tehničnimi novostmi so:

• infrardeča tla;
• Posebne toplotne črpalke;
• Sončni kolektorji.

Predstavljamo podrobnejši opis inovativnih sistemov.

infrardeča tla

Nov ogrevalni sistem na trgu je hitro pridobil priljubljenost med lastniki podeželskih hiš. Je bolj ekonomičen, a hkrati precej učinkovit, še posebej v primerjavi z drugimi možnostmi električnega ogrevanja.

Delovanje toplega poda, ki je vgrajeno v estrih ali lepilo pod ploščico, je odvisno od električne energije. Grelni elementi reproducirajo infrardeče žarke, ki dovajajo toploto predmetom in stanovalcem ter od njih v celoten prostor.

Med prednostmi infrardečih tal so:

• Sodobna različica toplega poda s karbonskimi preprogami in filmom ne more poškodovati pohištvo;
• Avtomatski sistem lahko neodvisno uravnava temperaturo v prostoru, odvisno od ogrevanja prostora;
• Termostati, s katerimi lahko nastavljate čas in temperaturo;
• Nizka poraba energije.

Ogrevanje s toplotnimi črpalkami

Kaj je toplotna črpalka in kako deluje? To je naprava, ki prenaša toploto od vira do nosilca. Osnova njegovega dela je sprejemanje toplote iz zunanjega okolja in prenos v ogrevalni sistem. Na ta način lahko ne samo ogrevate, temveč tudi ohladite prostore.

Črpalke so razdeljene na naslednje možnosti:

• Odprta zanka. Njihovo načelo delovanja je, da sprejmejo vodo iz podzemlja, jo prenesejo na grelne elemente in se vrnejo na izhodiščno mesto;
• Zaprta zanka. Hladilna tekočina prehaja skozi specializirano cev, nameščeno v rezervoarju, ki teži k prenosu ali sprejemanju toplotne energije iz vode.

Prednost ogrevanja s toplotnimi črpalkami je možnost izrabe energije vode, zraka ali zemlje. Hiša ni treba priključiti na plinovod. Pomanjkljivost so le visoki stroški takšne opreme, vendar se bodo njeni stroški hitro izplačali med delovanjem, saj znatno prihrani stroške energije.

Sončni kolektorji

Kolektorji te vrste so posebna instalacija, ki zbira toplotno energijo od sonca in jo prenaša do toplotnih nosilcev (voda, olje ali antifriz) v hiši.

Zasnova solarnih baterij ima dodatne grelne elemente, ki zavarujejo glavni sistem in začnejo delovati, ko se učinkovitost sončnih kolektorjev zmanjša.

Vse solarne instalacije so razdeljene na dve možnosti:

• Ploščati kolektorji, opremljeni z absorberjem s prozorno površino in toplotno izolacijo. Segrejte do 200 stopinj;
• Vakuumske baterije, večslojni tip s hermetičnim zapiranjem, ki tvori vakuum. Temperatura ogrevanja takšne instalacije je 250-300 stopinj.

Glavne prednosti sončnih kolektorjev so enostavna namestitev, majhna teža opreme, visoka stopnja učinkovitosti. Pomanjkljivost sistema lahko imenujemo le njegova pomembna odvisnost od temperaturne razlike. Do danes se izbira ogrevalnega sistema vse bolj odmika od tradicionalne različice vrste vode. Tehnološke inovacije ponujajo vedno novejše, varčnejše in varnejše možnosti.Težko je ugotoviti, kateri je boljši, saj je izbira določenega sistema in njegova učinkovitost odvisna od podrobne analize in razumevanja vseh prednosti in slabosti ter posebnih pogojev namestitve in nadaljnjega delovanja.

Kako izračunati potrebno moč kolektorja

Pri izračunu zahtevane moči sončnega kolektorja se zelo pogosto zmoti, če delamo izračune na podlagi vhodne sončne energije v najhladnejših mesecih v letu.

Dejstvo je, da se bo v preostalih mesecih leta celoten sistem nenehno pregreval. Temperatura hladilne tekočine poleti na izhodu iz sončnega kolektorja lahko doseže 200°C pri ogrevanju s paro ali plinom, 120°C antifriza, 150°C vode. Če hladilna tekočina zavre, bo delno izhlapela. Posledično ga bo treba zamenjati.

Proizvajalci priporočajo, da izhajate iz naslednjih številk:

• zagotavljanje oskrbe s toplo vodo ne več kot 70%;
• zagotavljanje ogrevalnega sistema ne več kot 30%.

Preostalo potrebno toploto naj bi proizvedla standardna ogrevalna oprema. Kljub temu se s takšnimi kazalniki v povprečju prihrani okoli 40% letno pri ogrevanju in oskrbi s toplo vodo.

Moč, ki jo ustvari enocevni vakuumski sistem, se razlikuje glede na geografsko lokacijo. Kazalnik sončne energije, ki pade na leto na 1 m2 zemlje, se imenuje insolacija. Če poznate dolžino in premer cevi, lahko izračunate odprtino - učinkovito absorpcijsko območje. Za izračun moči ene cevi na leto je treba uporabiti koeficiente absorpcije in emisije.

Primer izračuna:

Standardna dolžina cevi je 1800 mm, efektivna dolžina je 1600 mm. Premer 58 mm. Odprtina je zasenčeno območje, ki ga ustvari cev. Tako bo površina senčnega pravokotnika:

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

Učinkovitost srednje cevi je 80%, sončna insolacija za Moskvo je približno 1170 kWh/m2 na leto. Tako bo ena cev delovala na leto:

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

Treba je opozoriti, da je to zelo približen izračun. Količina proizvedene energije je odvisna od orientacije namestitve, kota, povprečne letne temperature itd.

Izbira in namestitev sončnega kolektorja

Lastnik hiše, ki se odloči ustvariti sončno ogrevanje za zasebno hišo z lastnimi rokami, se sooča z nalogo izbire najprimernejše vrste kolektorja. To vprašanje je precej zapleteno, vendar ga je treba razumeti.

Odprti kolektorji zaradi nizkih zmogljivosti niso primerni, zato o njih nima smisla govoriti. Običajno se izbira med cevnimi in ravnimi tipi. Prvo in najpomembnejše merilo izbire je običajno razmerje med ceno in kakovostjo izdelkov.

Ta pristop je upravičen, vendar vzdržljivosti ni mogoče prezreti. Torej, vakuumske cevi ni mogoče zamenjati v vseh vrstah kolektorjev, zaradi česar je izbira tvegana. Če eden od njih ne uspe, bodo morale nekatere vrste zbiralcev zamenjati celotno ploščo, kar bo zahtevalo stroške. Na splošno so vse vakuumske naprave precej tvegana pridobitev, saj vsak mehanski udar grozi z izgubo vira toplotne energije.

Ko izberete najboljšo možnost, nadaljujte z namestitvijo. Zanj morate izbrati primerno mesto, ki se nahaja v bližini hiše

To je pomembno, saj bo za transport hladilne tekočine na dolge razdalje potrebna kakovostna izolacija in namestitev obtočne črpalke. Običajno so na strehi nameščeni kolektorji, ki omogočajo kroženje z gravitacijo.Edina težava je lokacija pobočij glede na položaj sonca na nebu - včasih morate namestiti sistem za sledenje za vrtenje plošč

To je drago in zahteva uporabo fleksibilnih cevi, vendar je učinek veliko večji.

Primerjalne značilnosti nekaterih vrst sončnih kolektorjev

Glavna značilnost vsakega sončnega kolektorja je njegova zmogljivost. Glede na konstrukcijske značilnosti in temperaturno razliko se določi učinkovitost sistema. treba je upoštevati, da so stroški ploščatih kolektorjev veliko nižji od stroškov cevnih sistemov.

Pri izbiri sončnega kolektorja morate natančno preučiti parametre, od katerih je odvisna učinkovitost sončnega ogrevanja vode in moč konstrukcije.

Sončni kolektorji imajo številne precej pomembne lastnosti:

• Iz adsorpcijskega koeficienta lahko določimo razmerje med skupno in absorbirano energijo sončnega sevanja.
• Razmerje med količino prenesene toplote in absorbirano energijo je določeno z emisijskim faktorjem.
• Razmerje med celotno površino in površino zaslonke.
• Učinkovitost.

Izračun ogrevalnega sistema doma

Sistemski izračun - spletni kalkulator

Zakaj je potreben predhodni izračun ogrevanja v zasebni hiši? To je potrebno za izbiro pravilne moči potrebne ogrevalne opreme, ki vam omogoča izvedbo ogrevalnega sistema, ki zagotavlja toploto na uravnotežen način v ustrezne prostore zasebne hiše. Kompetentna izbira opreme in pravilen izračun moči ogrevalnega sistema zasebne hiše bosta racionalno nadomestila toplotne izgube iz ovojov stavbe in pretok uličnega zraka za potrebe prezračevanja. Same formule za tak izračun so precej zapletene - zato predlagamo, da uporabite spletni izračun (zgoraj) ali pa izpolnite vprašalnik (spodaj) - v tem primeru bo izračunal naš glavni inženir, ta storitev pa je popolnoma brezplačna .

Kako izračunati ogrevanje zasebne hiše?

Kje se začne tak izračun? Najprej je treba določiti največjo toplotno izgubo objekta (v našem primeru je to zasebna podeželska hiša) v najslabših vremenskih razmerah (ta izračun se izvede ob upoštevanju najhladnejšega petdnevnega obdobja za to regijo ). Ne bo šlo za izračun ogrevalnega sistema zasebne hiše na kolenu - za to uporabljajo specializirane formule za izračun in programe, ki vam omogočajo, da sestavite izračun na podlagi začetnih podatkov o gradnji hiše (stene, okna, strehe). , itd.). Kot rezultat pridobljenih podatkov je izbrana oprema, katere neto moč mora biti večja ali enaka izračunani vrednosti. Pri izračunu ogrevalnega sistema se izbere želeni model kanalskega grelnika zraka (običajno gre za plinski grelnik zraka, lahko pa uporabimo tudi druge vrste grelnikov - vodne, električne).Nato se izračuna največja zračna zmogljivost grelnika - z drugimi besedami, koliko zraka črpa ventilator te opreme na enoto časa. Ne smemo pozabiti, da se zmogljivost opreme razlikuje glede na predvideni način uporabe: na primer pri klimatski napravi je zmogljivost večja kot pri ogrevanju. Če je torej v prihodnosti načrtovana uporaba klimatske naprave, je treba pretok zraka v tem načinu vzeti kot začetno vrednost želene zmogljivosti - če ne, potem zadostuje samo vrednost v načinu ogrevanja.

Na naslednji stopnji se izračun sistemov zračnega ogrevanja za zasebno hišo zmanjša na pravilno določitev konfiguracije sistema za distribucijo zraka in izračun presekov zračnih kanalov. Za naše sisteme uporabljamo pravokotne zračne kanale brez prirobnic s pravokotnim prerezom - so enostavni za montažo, zanesljivi in ​​priročno nameščeni v prostoru med konstrukcijskimi elementi hiše. Ker je zračno ogrevanje nizkotlačni sistem, je treba pri gradnji upoštevati nekatere zahteve, na primer, da se zmanjša število zavojev zračnega kanala - tako glavne kot končne veje, ki vodijo do rešetk. Statična odpornost trase ne sme presegati 100 Pa. Na podlagi zmogljivosti opreme in konfiguracije sistema za distribucijo zraka se izračuna zahtevani odsek glavnega zračnega kanala. Število terminalskih vej se določi glede na število napajalnih rešetk, potrebnih za vsako posebno sobo v hiši.V sistemu zračnega ogrevanja hiše se običajno uporabljajo standardne dovodne rešetke velikosti 250x100 mm s fiksno pretočnostjo - izračuna se ob upoštevanju najmanjše hitrosti zraka na izhodu. Zahvaljujoč tej hitrosti se v prostorih hiše ne čuti gibanja zraka, ni prepiha in tujega hrupa.

spletni kalkulator

Lastnosti generatorjev

Generator je najhitrejši in najpreprostejši način za oskrbo zasebnega doma z električno energijo. Za delovanje enota uporablja bencin ali dizelsko gorivo in zaradi zgorevanja proizvede potrebno količino energije.

Glavna prednost je popolna neodvisnost naprave od sezonskih sprememb in vremenskih nihanj. Pomanjkljivosti vključujejo obvezno prisotnost na mestu posebej opremljenega skladišča za gorivo, zasnovanega za prostornino 200 litrov ali več.

Dizelski agregat je priročen in enostaven za uporabo, vendar mora za polno delovanje prejeti najmanj 250 ml goriva na uro. Zmogljive postaje, ki lahko zagotovijo energijo majhni zasebni hiši z dejansko porabo virov nekaj kilovatov na dan, bodo "pojele" približno liter dizelskega goriva za 60 minut.

Najpogosteje se kot rezervni ali začasni viri električne energije uporabljajo bencinski in dizelski generatorji.To je posledica dejstva, da naprave za polnopravno delovanje potrebujejo znatne količine goriva, katerega stroški se nenehno povečujejo.

Zmogljiv bencinski ali dizelski generator je sposoben zagotoviti neprekinjeno oskrbo z električno energijo s pravo količino goriva. Vendar pa naprava med delovanjem proizvaja veliko hrupa. Da ne bi trpeli zaradi neželenih zvokov, je vredno enoto postaviti v enega od sosednjih pomožnih prostorov, ki se nahajajo nekoliko oddaljeno od vašega doma in sosednjih hiš

Sama oprema je tudi draga in potrebuje preventivno vzdrževanje. Plinske enote so med bolj donosnimi možnostmi za agregate. Ne potrebujejo neprekinjene oskrbe z gorivom in ne potrebujejo skladiščenja gorivnih materialov.

Vendar pa polno delovanje teh naprav zagotavlja takšna postavka, kot je obvezna priključitev na centralno plinsko omrežje, kar še zdaleč ni vedno možno in cenovno ugodno.

Vgradnja plinskega generatorja v hišo se izvaja le na podlagi paketa dovoljenj in z obveznim sodelovanjem pri montaži ekipe obrtnikov iz lokalnega podjetja za distribucijo plina. Naprave ni priporočljivo samostojno priključiti na plinovod, da bi se izognili morebitnemu puščanju in različnim okvaram v prihodnosti.

Zaradi teh težav so generatorji le redko izbrani kot glavni vir za oskrbo zasebnega doma z električno energijo.

Toda generatorji so idealna rešitev za začasno uporabo, na primer med gradnjo podeželske hiše in dokumentacijo za njeno povezavo:

Galerija slik

Fotografija iz

Generator med gradbenimi deli

Štiri baterije in inverter

Osvetlitev ponoči in zvečer

Osvetlitev za ožičenje in dodelavo

V prvih fazah gradnje bo generator služil kot glavni vir energije, po papirologiji in pridobitvi dovoljenj za priključitev na splošno elektroenergetsko omrežje pa bo postal rezervna oprema in bo zagotovo še večkrat prišel prav.

Dodatni obratovalni stroški

Uporaba tega ne pomeni nikakršne nege ali vzdrževanja, razen občasnega čiščenja umazanije in snega pozimi (če se sam ne odtali). Vendar pa bodo nekateri povezani stroški:

Popravilo, vse kar se da menjat po garanciji, proizvajalca se da zamenjati brez težav, pomembno je kupiti pooblaščenega prodajalca in imeti garancijske dokumente.
Elektrike, porabi se kar nekaj za črpalko in krmilnik. Za prvega lahko postavite samo 1 solarni panel na 300 W in bo dovolj (tudi brez baterijskega sistema).
Izpiranje tuljav bo treba opraviti enkrat na 5-7 let

Vse je odvisno od kakovosti vode (če se uporablja kot toplotni nosilec).

Naprava za ogrevanje peči v zasebni hiši: zasnova sodobnih peči

Glavni konstrukcijski elementi v napravah za ogrevanje peči zasebne hiše so: temelj, jarki, komora za pepel, kurišče, dimni kanali (kroženje dima), dimniki.

Temelj je osnova peči, ki prevzema obremenitve iz peči in dimnikov. Ta konstrukcijski element mora biti zanesljiv, saj je varnost upravljane konstrukcije odvisna od njene trdnosti. Pravilna postavitev temelja peči pomeni njeno ločeno lokacijo od temeljev hiše. Najmanjša vrzel med njimi je 3 cm, ki je napolnjena s peskom.

Najprej izkopljejo vodnjak, ki ga nato napolnijo z majhnimi drobci kamna ali žgane opeke, nato pa se vse skrbno stisne. Tako pripravite blazino za podlago. Nato se v jamo vlije tekoča cementna malta. Polaganje temeljev iz opeke ali kamna se izvede z oblivanjem šivov. Zadnji sloj cementne malte je skrbno izravnan.

Po postavitvi temelja začnejo izvajati tak konstrukcijski element peči, kot so letvice. So vrste opeke, ki dvigne peč nad temelj. Za napravo letvic so izdelane dve ali tri vrste opeke. Pri prenosu toplote je tako vključeno tudi dno peči.

Tak element zasnove ogrevalnih peči, kot je puhalo ali komora za pepel, služi za dovajanje zraka v kurišče in kopičenje pepela, ki prihaja iz njega. Med kuriščem in komoro za pepel je nameščena posebna rešetka v obliki železnih ali jeklenih palic. Med delovanjem peči morajo biti vrata komore odprta, na koncu peči pa zaprta, da se prepreči hitro ohlajanje zraka v peči.

Kurišče v napravi ogrevalnih peči je peč, v kateri se zgoreva gorivo - drva in premog.V zgornjem delu kurišča je urejena posebna luknja za odvajanje dimnih plinov. Dimenzije komore so izbrane tako, da je mogoče v peč naložiti potrebno količino goriva za ogrevanje peči.

V spodnjem delu kurišča so urejena pobočja do rešetke, ki zagotavljajo prosto gibanje pepela v puhalo. Da bi preprečili izpadanje premoga in pepela iz komore peči, so njena vrata nameščena nad rešetko z eno vrsto opeke. Življenjsko dobo kurišča lahko podaljšate tako, da ga obložite z ognjevzdržnimi opekami.

Načelo delovanja ogrevalnega sistema peči v zasebni hiši temelji na vnosu toplote z dimnimi kanali ali kroženjem dima. Postavite jih lahko tako navpično kot vodoravno, pa tudi dviganje in spuščanje. Kako učinkovito deluje peč, je odvisno od velikosti dimnih kanalov in njihove lokacije.

Dimni plin, ki prehaja skozi kanal, oddaja energijo v obliki toplote stenam, ki ogrevajo peč. Da bi povečali prenos toplote, so dimni kanali izdelani tako, da so dolgi in pogosto spreminjajo smer.

Kroženje dima sodobnega peči za ogrevanje zasebne hiše je lahko odsek 13 x 13, 13 x 26, 26 x 26 cm, njihove stene so gladke (niso ometane, saj če je omet uničen, se kanali se lahko zamaši). Dostop do kroženja dima za njihovo čiščenje od saj se izvaja skozi posebna vrata.

Za pridobitev vleke, ki prispeva k odstranjevanju plinov iz zgorelega goriva, je urejen dimnik, ki je nameščen zunaj hiše - na strehi. Najpogosteje je izdelan iz krožnega prereza, saj je gibanje plina v ceveh z vogali nekoliko oteženo. Poleg tega so okrogle cevi bolj priročne za čiščenje.Kot material za njihovo izdelavo se uporabljajo keramične ali azbestno-cementne cevi.