Իմ պասիվ տանը...

«Ձմռանը պետք է ցուրտ լինի», - ասաց դասականը: Պարզվում է՝ դա անհրաժեշտ չէ։ Բացի այդ, կարճ ժամանակ տաքանալու համար պարտադիր չէ, որ այն լինի կեղտոտ, գարշահոտ և շրջակա միջավայրի համար վնասակար։

Ներկայումս մենք կարող ենք մեր տներում ջերմություն ունենալ ոչ պարտադիր մազութի, գազի և էլեկտրաէներգիայի պատճառով: Արեգակնային, երկրաջերմային և նույնիսկ քամու էներգիան վերջին տարիներին միացել են վառելիքի և էներգիայի աղբյուրների հին խառնուրդին:

Այս զեկույցում մենք չենք անդրադառնա Լեհաստանում ածխի, նավթի կամ գազի վրա հիմնված դեռևս ամենատարածված համակարգերին, քանի որ մեր ուսումնասիրության նպատակն է ոչ թե ներկայացնել այն, ինչ մենք արդեն լավ գիտենք, այլ ներկայացնել ժամանակակից, գրավիչ այլընտրանքներ՝ տեսակետից: շրջակա միջավայրի պաշտպանություն, ինչպես նաև էներգախնայողություն:

Իհարկե, բնական գազի և դրա ածանցյալների այրման վրա հիմնված ջեռուցումը նույնպես բավականին էկոլոգիապես մաքուր է։ Սակայն լեհական տեսանկյունից դա ունի այն թերությունը, որ մենք չունենք այդ վառելիքի բավարար ռեսուրսներ ներքին կարիքների համար։

Ջուր և օդ

Լեհաստանի տների և բնակելի շենքերի մեծ մասը ջեռուցվում է ավանդական կաթսայատան և ռադիատորի համակարգերով:

Կենտրոնական կաթսան գտնվում է շենքի ջեռուցման կենտրոնում կամ անհատական ​​կաթսայատան մեջ։ Նրա աշխատանքը հիմնված է սենյակներում տեղակայված ռադիատորներին խողովակների միջոցով գոլորշու կամ տաք ջրի մատակարարման վրա: Դասական ռադիատորը` չուգուն ուղղահայաց կառուցվածքը, սովորաբար տեղադրվում է պատուհանների մոտ (1):

1. Ավանդական վառարան

Ժամանակակից ռադիատորային համակարգերում տաք ջուրը շրջանառվում է ռադիատորներին էլեկտրական պոմպերի միջոցով: Տաք ջուրն ազատում է իր ջերմությունը ռադիատորի մեջ, իսկ սառեցված ջուրը վերադառնում է կաթսա՝ հետագա տաքացման համար:

Ռադիատորները կարելի է փոխարինել պանելային կամ պատի ջեռուցիչներով, որոնք ավելի քիչ «ագրեսիվ» են գեղագիտական ​​տեսանկյունից, երբեմն դրանք նույնիսկ կոչվում են այսպես կոչված: դեկորատիվ ռադիատորներ, որոնք նախագծված են հաշվի առնելով տարածքի դիզայնը և ձևավորումը:

Այս տեսակի ռադիատորները քաշով (և սովորաբար չափսերով) շատ ավելի թեթև են, քան չուգունի լողակներով ռադիատորները: Ներկայումս շուկայում կան այս տեսակի ռադիատորների բազմաթիվ տեսակներ, որոնք տարբերվում են հիմնականում արտաքին չափսերով:

Շատ ժամանակակից ջեռուցման համակարգեր կիսում են ընդհանուր բաղադրիչները հովացման սարքավորումների հետ, իսկ ոմանք ապահովում են ինչպես ջեռուցում, այնպես էլ հովացում:

Ժամադրություն HVAC (ջեռուցում, օդափոխություն և օդորակում) օգտագործվում է տան ամեն ինչ և օդափոխությունը նկարագրելու համար: Անկախ նրանից, թե որ HVAC համակարգն է օգտագործվում, բոլոր ջեռուցման սարքավորումների նպատակն է օգտագործել վառելիքի աղբյուրից ստացվող ջերմային էներգիան և այն տեղափոխել բնակելի տարածք՝ միջավայրի հարմարավետ ջերմաստիճանը պահպանելու համար:

Ջեռուցման համակարգերը օգտագործում են մի շարք վառելիքներ, ինչպիսիք են բնական գազը, պրոպանը, ջեռուցման յուղը, կենսավառելիքը (օրինակ՝ փայտը) կամ էլեկտրականությունը:

Հարկադիր օդային համակարգերի օգտագործում փչող վառարան, որոնք տաք օդ են մատակարարում տան տարբեր տարածքներին խողովակների ցանցի միջոցով, տարածված են Հյուսիսային Ամերիկայում (2):

2. Համակարգային կաթսայատուն՝ օդի հարկադիր շրջանառությամբ

Սա դեռևս համեմատաբար հազվադեպ լուծում է Լեհաստանում: Այն հիմնականում օգտագործվում է նոր կոմերցիոն շենքերում և մասնավոր տներում, սովորաբար բուխարիի հետ համատեղ: Օդի հարկադիր շրջանառության համակարգեր (ներառյալ. մեխանիկական օդափոխություն ջերմության վերականգնմամբ) շատ արագ կարգավորեք սենյակի ջերմաստիճանը:

Ցուրտ եղանակին դրանք ծառայում են որպես ջեռուցիչ, իսկ շոգին՝ որպես հովացման օդորակման համակարգ։ Եվրոպայի և Լեհաստանի համար բնորոշ CO համակարգերը վառարաններով, կաթսայատներով, ջրի և գոլորշու ռադիատորներով օգտագործվում են միայն ջեռուցման համար:

Հարկադիր օդային համակարգերը սովորաբար նաև զտում են դրանք փոշին և ալերգենները հեռացնելու համար: Համակարգում ներկառուցված են նաև խոնավացնող (կամ չորացնող) սարքեր:

Այս համակարգերի թերությունները օդափոխման խողովակների տեղադրման և պատերում դրանց համար տարածք պահելու անհրաժեշտությունն է: Բացի այդ, օդափոխիչները երբեմն աղմկոտ են, և շարժվող օդը կարող է ալերգեններ տարածել (եթե սարքը պատշաճ կերպով չի պահպանվում):

Մեզ առավել հայտնի համակարգերից բացի, այսինքն. ռադիատորներ և օդի մատակարարման ագրեգատներ, կան նաև այլ, հիմնականում ժամանակակից: Այն տարբերվում է հիդրոնիկ կենտրոնական ջեռուցման և հարկադիր օդափոխության համակարգերից նրանով, որ տաքացնում է կահույքն ու հատակը, այլ ոչ միայն օդը:

Պահանջում է բետոնե հատակների ներսում կամ փայտե հատակների տակ տաք ջրի համար նախատեսված պլաստիկ խողովակների տեղադրում: Սա հանգիստ և ընդհանուր էներգաարդյունավետ համակարգ է: Այն արագ չի տաքանում, բայց ավելի երկար է պահպանում ջերմությունը։

Կա նաև «հատակի սալիկապատում», որն օգտագործում է հատակի տակ տեղադրված էլեկտրական կայանքները (սովորաբար կերամիկական կամ քարե սալիկներ): Դրանք ավելի քիչ էներգաարդյունավետ են, քան տաք ջրի համակարգերը և սովորաբար օգտագործվում են միայն փոքր տարածքներում, ինչպիսիք են լոգարանները:

Մեկ այլ, ավելի ժամանակակից ջեռուցման տեսակ: հիդրավլիկ համակարգ. Ցածր տախտակի ջրատաքացուցիչները տեղադրված են պատին ցածր, որպեսզի նրանք կարողանան սառը օդը քաշել սենյակի ներքևից, այնուհետև տաքացնել այն և վերադարձնել ներս: Նրանք աշխատում են ավելի ցածր ջերմաստիճաններում, քան շատերը:

Այս համակարգերը նաև օգտագործում են կենտրոնական կաթսա ջուրը տաքացնելու համար, որը հոսում է խողովակաշարային համակարգով դեպի դիսկրետ ջեռուցման սարքեր: Փաստորեն, սա հին ուղղահայաց ռադիատորի համակարգերի թարմացված տարբերակն է:

Էլեկտրական վահանակի ռադիատորները և այլ տեսակներ սովորաբար չեն օգտագործվում տան հիմնական ջեռուցման համակարգերում: էլեկտրական տաքացուցիչներհիմնականում էլեկտրաէներգիայի թանկության պատճառով։ Այնուամենայնիվ, դրանք մնում են որպես լրացուցիչ ջեռուցման հանրաճանաչ տարբերակ, օրինակ՝ սեզոնային տարածքներում (օրինակ՝ պատշգամբներում):

Էլեկտրական ջեռուցիչները տեղադրվում են պարզ և էժան, որոնք չեն պահանջում խողովակաշար, օդափոխություն կամ բաշխիչ այլ սարքեր:

Բացի սովորական պանելային ջեռուցիչներից, կան նաև էլեկտրական ճառագայթային տաքացուցիչներ (3) կամ ջերմային լամպեր, որոնք էներգիան փոխանցում են ավելի ցածր ջերմաստիճանի առարկաներին: էլեկտրամագնիսական ճառագայթում.

3. Ինֆրակարմիր վառարան

Կախված ճառագայթող մարմնի ջերմաստիճանից՝ ինֆրակարմիր ճառագայթման ալիքի երկարությունը տատանվում է 780 նմ-ից մինչև 1 մմ։ Էլեկտրական ինֆրակարմիր ջեռուցիչները ճառագայթում են իրենց մուտքային հզորության մինչև 86%-ը որպես ճառագայթային էներգիա: Գրեթե ամբողջ հավաքագրված էլեկտրական էներգիան վերածվում է թելից ստացվող ինֆրակարմիր ջերմության և հետագայում ուղարկվում ռեֆլեկտորների միջով:

Երկրաջերմային Լեհաստան

Երկրաջերմային ջեռուցման համակարգերը, որոնք շատ զարգացած են, օրինակ Իսլանդիայում, աճող հետաքրքրություն են ներկայացնումորտեղ (IDDP) հորատման ինժեներները ավելի ու ավելի են սուզվում մոլորակի ներքին ջերմության աղբյուրի մեջ:

2009 թվականին EPDM հորատելիս այն պատահաբար թափվեց մագմայի ջրամբարի մեջ, որը գտնվում է Երկրի մակերեւույթից մոտ 2 կմ խորության վրա: Այսպիսով, ստացվել է պատմության մեջ ամենահզոր երկրաջերմային հորը՝ մոտ 30 ՄՎտ էներգիայի հզորությամբ։

Գիտնականները հույս ունեն հասնել Միջատլանտյան լեռնաշղթա՝ Երկրի ամենաերկար միջին օվկիանոսային լեռնաշղթան, որը բնական սահման է տեկտոնական թիթեղների միջև:

Այնտեղ մագման տաքացնում է ծովի ջուրը մինչև 1000 ° C ջերմաստիճան, և ճնշումը երկու հարյուր անգամ ավելի բարձր է, քան մթնոլորտային ճնշումը: Նման պայմաններում հնարավոր է գերկրիտիկական գոլորշի առաջացնել 50 ՄՎտ էներգիայի հզորությամբ, որը մոտավորապես տասն անգամ գերազանցում է տիպիկ երկրաջերմային հորին: Սա կնշանակի 50 հազարով համալրման հնարավորություն։ Տներ.

Եթե ​​նախագիծն արդյունավետ լիներ, ապա նմանատիպը կարող էր իրականացվել աշխարհի այլ մասերում, օրինակ՝ Ռուսաստանում։ Ճապոնիայում կամ Կալիֆոռնիայում:

4. Վիզուալիզացիա այսպես կոչված. մակերեսային երկրաջերմային էներգիա

Տեսականորեն Լեհաստանն ունի շատ լավ երկրաջերմային պայմաններ, քանի որ երկրի տարածքի 80%-ը զբաղեցնում են երեք երկրաջերմային նահանգներ՝ Կենտրոնական Եվրոպայի, Կարպատների և Կարպատների: Սակայն երկրաջերմային ջրերի օգտագործման իրական հնարավորությունները վերաբերում են երկրի տարածքի 40%-ին։

Այս ջրամբարների ջրի ջերմաստիճանը 30-130°C է (որոշ տեղերում՝ նույնիսկ 200°C), իսկ նստվածքային ապարներում առաջացման խորությունը 1-ից 10 կմ է։ Բնական արտահոսքը շատ հազվադեպ է (Sudetes – Cieplice, Lędek-Zdrój):

Սակայն սա այլ բան է։ խորը երկրաջերմային մինչեւ 5 կմ հորատանցքերով, ու մի ուրիշ բան, այսպես կոչված. մակերեսային երկրաջերմային, որտեղ աղբյուրի ջերմությունը վերցվում է գետնից՝ օգտագործելով համեմատաբար մակերեսային թաղված տեղակայանք (4), սովորաբար մի քանիից մինչև 100 մ:

Այս համակարգերը հիմնված են ջերմային պոմպերի վրա, որոնք երկրաջերմային էներգիայի նման հիմք են ջրից կամ օդից ջերմություն արտադրելու համար: Ենթադրվում է, որ Լեհաստանում արդեն տասնյակ հազարավոր նման լուծումներ կան, և դրանց ժողովրդականությունը աստիճանաբար աճում է։

Ջերմային պոմպը ջերմություն է վերցնում դրսից և այն փոխանցում տան ներսում (5): Ավելի քիչ էլեկտրաէներգիա է սպառում, քան սովորական ջեռուցման համակարգերը: Երբ դրսում տաք է, այն կարող է հանդես գալ որպես օդորակիչի հակառակը:

5. Պարզ կոմպրեսորային ջերմային պոմպի սխեման.

Օդի աղբյուրի ջերմային պոմպի հայտնի տեսակը մինի սպլիտ համակարգն է, որը նաև հայտնի է որպես առանց խողովակի: Այն հիմնված է համեմատաբար փոքր արտաքին կոմպրեսորային միավորի և մեկ կամ մի քանի ներքին օդափոխման բլոկների վրա, որոնք հեշտությամբ կարող են ավելացվել տան սենյակներում կամ հեռավոր տարածքներում:

Ջերմային պոմպերը խորհուրդ են տրվում տեղադրել համեմատաբար մեղմ կլիմայական պայմաններում: Նրանք ավելի քիչ արդյունավետ են մնում շատ շոգ և շատ ցուրտ եղանակային պայմաններում:

Ջեռուցման և հովացման կլանման համակարգեր դրանք սնուցվում են ոչ թե էլեկտրականությամբ, այլ արեգակնային էներգիայով, երկրաջերմային էներգիայով կամ բնական գազով։ Կլանող ջերմային պոմպը աշխատում է գրեթե նույն կերպ, ինչ ցանկացած այլ ջերմային պոմպ, բայց այն ունի էներգիայի տարբեր աղբյուր և որպես սառնագենտ օգտագործում է ամոնիակի լուծույթ:

Հիբրիդներն ավելի լավն են

Էներգիայի օպտիմալացումը հաջողությամբ ձեռք է բերվել հիբրիդային համակարգերում, որոնք կարող են նաև օգտագործել ջերմային պոմպեր և վերականգնվող էներգիայի աղբյուրներ:

Հիբրիդային համակարգի ձևերից մեկն է Ջերմային պոմպ համադրությամբ կոնդենսացիոն կաթսայով. Պոմպը մասամբ վերցնում է բեռը, մինչդեռ ջերմության պահանջարկը սահմանափակ է: Երբ ավելի շատ ջերմություն է անհրաժեշտ, խտացնող կաթսան իր վրա է վերցնում ջեռուցման խնդիրը: Նմանապես, ջերմային պոմպը կարող է համակցվել պինդ վառելիքի կաթսայի հետ:

Հիբրիդային համակարգի մեկ այլ օրինակ է համադրությունը կոնդենսացիոն միավոր արևային ջերմային համակարգով. Նման համակարգ կարող է տեղադրվել ինչպես առկա, այնպես էլ նոր շենքերում։ Եթե ​​տեղադրման սեփականատերը ցանկանում է ավելի մեծ անկախություն էներգիայի աղբյուրների առումով, ապա ջերմային պոմպը կարող է համակցվել ֆոտոգալվանային տեղադրման հետ և այդպիսով օգտագործել սեփական տան լուծումներից ստացված էլեկտրաէներգիան ջեռուցման համար:

Արևային տեղադրումը ապահովում է էժան էլեկտրաէներգիա ջերմային պոմպի սնուցման համար: Շենքում ուղղակիորեն չօգտագործվող էլեկտրաէներգիայի արդյունքում առաջացած ավելցուկը կարող է օգտագործվել շենքի մարտկոցը լիցքավորելու համար կամ վաճառվել հանրային ցանցին:

Հարկ է ընդգծել, որ ժամանակակից գեներատորները և ջերմային կայանքները սովորաբար հագեցված են ինտերնետ ինտերֆեյսներ և կարելի է հեռակա կարգով կառավարել պլանշետի կամ սմարթֆոնի հավելվածի միջոցով, հաճախ աշխարհի ցանկացած կետից, ինչը հետագայում հնարավորություն է տալիս անշարժ գույքի սեփականատերերին օպտիմալացնել և խնայել ծախսերը:

Տնական էներգիայից լավ բան չկա

Իհարկե, ցանկացած ջեռուցման համակարգ, այնուամենայնիվ, կարիք կունենա էներգիայի աղբյուրների: Խնդիրն այն է, որ սա դառնա ամենատնտեսող և ամենաէժան լուծումը:

Վերջիվերջո, նման գործառույթներն ունեն էներգիա գեներացված «տանը» մոդելներում, որոնք կոչվում են միկրո կոգեներացիա () կամ միկրոէլեկտրակայան ()

Ըստ սահմանման՝ սա տեխնոլոգիական գործընթաց է, որը բաղկացած է ջերմության և էլեկտրաէներգիայի համակցված արտադրությունից (ցանցից դուրս)՝ հիմնված փոքր և միջին էներգիայի միացված սարքերի օգտագործման վրա:

Միկրոհամակցված արտադրությունը կարող է օգտագործվել բոլոր այն օբյեկտներում, որտեղ առկա է էլեկտրաէներգիայի և ջերմության միաժամանակյա կարիք: Զուգակցված համակարգերի ամենատարածված օգտվողներն են ինչպես անհատ ստացողները (6), այնպես էլ հիվանդանոցներն ու կրթական կենտրոնները, սպորտային կենտրոնները, հյուրանոցները և տարբեր կոմունալ ծառայություններ:

6. Տնային էներգետիկ համակարգ

Այսօր կենցաղային միջին էներգիայի ինժեներն արդեն ունի տանը և բակում էներգիա արտադրելու մի քանի տեխնոլոգիա՝ արևային, քամու և գազային: (կենսագազ. եթե դրանք իսկապես «սեփական» են):

Այսպիսով, դուք կարող եք տեղադրել տանիքին, որոնք չպետք է շփոթել ջերմային գեներատորների հետ և որոնք առավել հաճախ օգտագործվում են ջուրը տաքացնելու համար:

Այն կարող է նաև փոքր հասնել հողմատուրբիններանհատական ​​կարիքների համար: Ամենից հաճախ դրանք տեղադրվում են հողի մեջ թաղված կայմերի վրա։ Դրանցից ամենափոքրը՝ 300-600 Վտ հզորությամբ և 24 Վ լարմամբ, կարող են տեղադրվել տանիքների վրա՝ պայմանով, որ դրանց դիզայնը հարմարեցված լինի դրան։

Կենցաղային պայմաններում առավել հաճախ հանդիպում են 3-5 կՎտ հզորությամբ էլեկտրակայաններ, որոնք, կախված կարիքներից, օգտագործողների քանակից և այլն։ - պետք է բավարար լինի լուսավորության, տարբեր կենցաղային տեխնիկայի շահագործման, CO-ի ջրի պոմպերի և այլ փոքր կարիքների համար:

Առանձին տնային տնտեսություններում հիմնականում օգտագործվում են 10 կՎտ-ից ցածր ջերմային հզորություն և 1-5 կՎտ էլեկտրական հզորություն ունեցող համակարգեր: Նման «տնային միկրո-CHP» գործարկելու գաղափարն այն է, որ մատակարարվող շենքի ներսում տեղադրվի ինչպես էլեկտրաէներգիայի, այնպես էլ ջերմության աղբյուրը:

Տնային հողմային էներգիայի արտադրության տեխնոլոգիան դեռ բարելավվում է: Օրինակ, WindTronics-ի (7) կողմից առաջարկվող փոքրիկ «Honeywell» հողմային տուրբինները, որոնք ինչ-որ չափով հիշեցնում են հեծանիվի անիվ՝ ամրացված սայրերով, մոտ 180 սմ տրամագծով, առաջացնում են 2,752 կՎտժ 10 մ/վ միջին քամու արագությամբ: Նմանատիպ հզորություն են առաջարկում Windspire տուրբինները՝ անսովոր ուղղահայաց դիզայնով:

7. Փոքր Honeywell տուրբիններ, որոնք տեղադրված են տան տանիքին

Ի թիվս վերականգնվող աղբյուրներից էներգիա ստանալու այլ տեխնոլոգիաների, արժե ուշադրություն դարձնել կենսագազ. Այս ընդհանուր տերմինը օգտագործվում է օրգանական միացությունների տարրալուծման ժամանակ արտադրվող դյուրավառ գազերը, ինչպիսիք են կոյուղաջրերը, կենցաղային թափոնները, գոմաղբը, գյուղատնտեսական և ագրոպարենային արդյունաբերության թափոնները և այլն:

Հին համակցված արտադրությունից բխող տեխնոլոգիան, այսինքն՝ ջերմության և էլեկտրաէներգիայի համակցված արտադրությունը ջերմաէլեկտրակայաններում, իր «փոքր» տարբերակում բավականին երիտասարդ է։ Ավելի լավ և արդյունավետ լուծումների որոնումները դեռ շարունակվում են։ Ներկայումս կարելի է առանձնացնել մի քանի հիմնական համակարգեր, այդ թվում՝ մխոցային շարժիչներ, գազային տուրբիններ, Stirling շարժիչային համակարգեր, օրգանական Rankine ցիկլը և վառելիքի բջիջները:

Ստերլինգի շարժիչը ջերմությունը վերածում է մեխանիկական էներգիայի՝ առանց բռնի այրման գործընթացի: Աշխատանքային հեղուկի՝ գազի ջերմամատակարարումն իրականացվում է ջեռուցիչի արտաքին պատի տաքացման միջոցով։ Դրսից ջերմություն մատակարարելով՝ շարժիչը կարող է առաջնային էներգիա մատակարարել գրեթե ցանկացած աղբյուրից՝ նավթային միացություններից, ածուխից, փայտից, բոլոր տեսակի գազային վառելիքներից, կենսազանգվածից և նույնիսկ արևային էներգիայից:

Շարժիչի այս տեսակը ներառում է՝ երկու մխոց (սառը և տաք), վերականգնող ջերմափոխանակիչ և ջերմափոխանակիչներ աշխատանքային հեղուկի և արտաքին աղբյուրների միջև: Ցիկլի մեջ գործող ամենակարևոր տարրերից մեկը ռեգեներատորն է, որը վերցնում է աշխատանքային հեղուկի ջերմությունը, երբ այն հոսում է տաքացվող տարածքից դեպի սառեցված տարածք:

Այս համակարգերում ջերմության աղբյուրը հիմնականում վառելիքի այրման ժամանակ առաջացած արտանետվող գազերն են: Ընդհակառակը, շղթայից ջերմությունը փոխանցվում է ցածր ջերմաստիճանի աղբյուրին: Ի վերջո, շրջանառության արդյունավետությունը կախված է այս աղբյուրների ջերմաստիճանի տարբերությունից: Այս տեսակի շարժիչի աշխատանքային հեղուկը հելիումն է կամ օդը։

Stirling շարժիչների առավելությունները ներառում են՝ ընդհանուր բարձր արդյունավետություն, ցածր աղմուկի մակարդակ, վառելիքի խնայողություն այլ համակարգերի համեմատ, ցածր արագություն: Իհարկե, չպետք է մոռանալ թերությունների մասին, որոնցից գլխավորը տեղադրման արժեքն է։

Կոգեներացիայի մեխանիզմներ, ինչպիսիք են Rankine ցիկլ (ջերմության վերականգնում թերմոդինամիկական ցիկլերում) կամ Stirling շարժիչը գործելու համար պահանջում է միայն ջերմություն: Դրա աղբյուրը կարող է լինել, օրինակ, արևային կամ երկրաջերմային էներգիան։ Այս եղանակով էլեկտրաէներգիա արտադրելը կոլեկտորի և ջերմության միջոցով ավելի էժան է, քան ֆոտոգալվանային բջիջների օգտագործումը:

Շարունակվում են նաև մշակման աշխատանքները վառելիքի բջիջներ և դրանց օգտագործումը համատեղ արտադրության կայաններում: Շուկայում այս տեսակի նորարարական լուծումներից է ClearEdge. Ի լրումն համակարգի հատուկ գործառույթների, այս տեխնոլոգիան առաջադեմ տեխնոլոգիայի միջոցով բալոնի գազը վերածում է ջրածնի: Այսպիսով, այստեղ կրակ չկա:

Ջրածնի բջիջը արտադրում է էլեկտրականություն, որն օգտագործվում է նաև ջերմություն առաջացնելու համար։ Վառելիքի բջիջները սարքի նոր տեսակ են, որը թույլ է տալիս գազային վառելիքի (սովորաբար ջրածնի կամ ածխաջրածնային վառելիքի) քիմիական էներգիան էլեկտրաքիմիական ռեակցիայի միջոցով բարձր արդյունավետությամբ վերածվել էլեկտրականության և ջերմության՝ առանց գազ այրելու և մեխանիկական էներգիա օգտագործելու անհրաժեշտության: ինչպես դա, օրինակ, շարժիչների կամ գազատուրբինների դեպքում է:

Որոշ տարրեր կարող են սնուցվել ոչ միայն ջրածնով, այլեւ բնական գազով կամ այսպես կոչված. ածխաջրածնային վառելիքի վերամշակման արդյունքում ստացված ռեֆորմատ (վերափոխող գազ)։

Տաք ջրի կուտակիչ

Մենք գիտենք, որ տաք ջուրը, այսինքն՝ ջերմությունը, կարելի է կուտակել և որոշ ժամանակ պահել հատուկ կենցաղային տարայում։ Օրինակ, դրանք հաճախ կարելի է տեսնել արևային կոլեկտորների կողքին: Այնուամենայնիվ, ոչ բոլորը կարող են իմանալ, որ կա նման բան ջերմության մեծ պաշարներ, ինչպես հսկայական էներգիայի կուտակիչներ (8):

8. Գերազանց ջերմային կուտակիչ Նիդեռլանդներում

Ստանդարտ կարճաժամկետ պահեստավորման տանկերը գործում են մթնոլորտային ճնշման ներքո: Դրանք լավ մեկուսացված են և հիմնականում օգտագործվում են պիկ ժամերին պահանջարկը կարգավորելու համար: Նման տանկերի ջերմաստիճանը մի փոքր ցածր է 100 ° C-ից: Հարկ է ավելացնել, որ երբեմն ջեռուցման համակարգի կարիքների համար հին նավթի բաքերը վերածվում են ջերմային կուտակիչների։

2015 թվականին առաջին գերման երկգոտի սկուտեղ. Այս տեխնոլոգիան արտոնագրված է Bilfinger VAM-ի կողմից։

Լուծումը հիմնված է վերին և ստորին ջրային գոտիների միջև ճկուն շերտի օգտագործման վրա: Վերին գոտու կշիռը ճնշում է ստեղծում ստորին գոտու վրա, որպեսզի այնտեղ պահվող ջուրը կարող է ունենալ ավելի քան 100°C ջերմաստիճան։ Վերին գոտում ջուրը համապատասխանաբար ավելի սառն է։

Այս լուծման առավելություններն են ավելի բարձր ջերմային հզորությունը՝ պահպանելով նույն ծավալը, համեմատած մթնոլորտային բաքի հետ, և միևնույն ժամանակ անվտանգության ստանդարտների հետ կապված ցածր ծախսերը՝ համեմատած ճնշման անոթների հետ:

Վերջին տասնամյակների ընթացքում որոշումները կապված են ստորգետնյա էներգիայի պահեստավորում. Ստորերկրյա ջրերի ջրամբարը կարող է լինել բետոնից, պողպատից կամ մանրաթելերով ամրացված պլաստիկից: Բետոնե տարաները կառուցվում են տեղում բետոն լցնելով կամ հավաքովի տարրերից:

Լրացուցիչ ծածկույթ (պոլիմեր կամ չժանգոտվող պողպատ) սովորաբար տեղադրվում է վազվզողի ներսի վրա՝ դիֆուզիոն խստությունը ապահովելու համար: Ջերմամեկուսիչ շերտը տեղադրվում է տարայի սահմաններից դուրս։ Կան նաև կառույցներ, որոնք ամրացված են միայն մանրախիճով կամ ուղղակիորեն փորված հողի մեջ, նաև ջրատարի մեջ։

Էկոլոգիան և տնտեսագիտությունը ձեռք ձեռքի տված

Տան ջերմությունը կախված է ոչ միայն նրանից, թե ինչպես ենք մենք տաքացնում այն, այլև առաջին հերթին նրանից, թե ինչպես ենք այն պաշտպանում ջերմության կորստից և կառավարում դրա էներգիան: Ժամանակակից շինարարության իրականությունը էներգաարդյունավետության շեշտադրումն է, որի շնորհիվ ստացված օբյեկտները բավարարում են ամենաբարձր պահանջները թե՛ տնտեսության, թե՛ շահագործման առումով։

Սա կրկնակի «էկո» է՝ էկոլոգիա և տնտեսություն։ Գնալով տեղադրվում է էներգաարդյունավետ շենքեր Դրանք բնութագրվում են կոմպակտ կորպուսով, որի մեջ վտանգված է այսպես կոչված սառը կամուրջները, այսինքն. ջերմության կորստի տարածքներ. Սա կարևոր է արտաքին միջնորմների տարածքի հարաբերակցության հետ կապված ամենափոքր ցուցանիշները ստանալու համար, որոնք հաշվի են առնվում գետնին հատակի հետ միասին, ընդհանուր ջեռուցվող ծավալին:

Բուֆերային մակերեսները, ինչպիսիք են ձմեռային այգիները, պետք է կցվեն ամբողջ կառուցվածքին: Նրանք կենտրոնացնում են ճիշտ քանակությամբ ջերմություն՝ միաժամանակ տալով այն շենքի հակառակ պատին, որը դառնում է ոչ միայն դրա պահեստը, այլև բնական ռադիատորը։

Ձմռանը այս տեսակի բուֆերացումը պաշտպանում է շենքը չափազանց ցուրտ օդից: Ներսում օգտագործվում է տարածքների բուֆերային դասավորության սկզբունքը. սենյակները գտնվում են հարավային կողմում, իսկ կոմունալ սենյակները՝ հյուսիսում:

Բոլոր էներգաարդյունավետ տների հիմքը ցածր ջերմաստիճանի համապատասխան ջեռուցման համակարգն է։ Օգտագործվում է ջերմության վերականգնմամբ մեխանիկական օդափոխություն, այսինքն՝ ռեկուպերատորներով, որոնք «օգտագործված» օդը դուրս փչելով՝ պահպանում են իր ջերմությունը՝ շենք փչած մաքուր օդը տաքացնելու համար։

Ստանդարտը հասնում է արևային համակարգերի, որոնք թույլ են տալիս ջուր տաքացնել արևային էներգիայի միջոցով: Ներդրողները, ովքեր ցանկանում են լիովին օգտվել բնությունից, տեղադրում են նաև ջերմային պոմպեր:

Հիմնական խնդիրներից մեկը, որը պետք է կատարեն բոլոր նյութերը, ապահովելն է ամենաբարձր ջերմամեկուսացում. Հետևաբար, տեղադրվում են միայն տաք արտաքին միջնորմներ, որոնք թույլ կտան տանիքին, պատերին և գետնին մոտ գտնվող առաստաղներին ունենալ ջերմափոխանցման համապատասխան U գործակից:

Արտաքին պատերը պետք է լինեն առնվազն երկշերտ, չնայած լավագույն արդյունքի համար լավագույնն է եռաշերտ համակարգը: Ներդրումներ են արվում նաև ամենաբարձր որակի պատուհանների վրա՝ հաճախ երեք ապակիներով և բավական լայն ջերմապաշտպան պրոֆիլներով։ Ցանկացած մեծ պատուհաններ շենքի հարավային կողմի արտոնությունն են. հյուսիսային կողմում ապակեպատումը տեղադրված է բավականին ուղղահայաց և ամենափոքր չափերով:

Տեխնոլոգիան ավելի հեռուն է գնում պասիվ տներհայտնի է մի քանի տասնամյակ. Այս հայեցակարգի ստեղծողները Վոլֆգանգ Ֆեյստն ու Բո Ադամսոնն են, ովքեր 1988 թվականին Լունդի համալսարանում ներկայացրել են շենքի առաջին նախագիծը, որը գրեթե չի պահանջում լրացուցիչ մեկուսացում, բացառությամբ արևային էներգիայից պաշտպանվելու: Լեհաստանում առաջին պասիվ կառույցը կառուցվել է 2006 թվականին Վրոցլավի մոտ գտնվող Սմոլեցում։

Պասիվ կառույցներում արևի ճառագայթումը, օդափոխությունից ջերմության վերականգնումը (վերականգնումը) և ջերմության մուտքագրումը ներքին աղբյուրներից, ինչպիսիք են էլեկտրական սարքերը և բնակիչները, օգտագործվում են շենքի ջերմության պահանջարկը հավասարակշռելու համար: Միայն հատկապես ցածր ջերմաստիճանի ժամանակաշրջաններում օգտագործվում է տարածք մատակարարվող օդի լրացուցիչ ջեռուցում:

Պասիվ տունն ավելի շատ գաղափար է, որոշակի ճարտարապետական ​​դիզայն, քան կոնկրետ տեխնոլոգիա և գյուտ: Այս ընդհանուր սահմանումը ներառում է բազմաթիվ տարբեր շինարարական լուծումներ, որոնք միավորում են էներգիայի պահանջարկը նվազագույնի հասցնելու ցանկությունը՝ տարեկան 15 կՎտժ/մ²-ից պակաս, և ջերմային կորուստները:

Այս պարամետրերին հասնելու և շենքի բոլոր արտաքին միջնորմները պահպանելու համար բնութագրվում է ջերմության փոխանցման չափազանց ցածր U գործակիցով: Շենքի արտաքին պատյանը պետք է անթափանց լինի օդի անվերահսկելի արտահոսքից: Նմանապես, պատուհանների ատաղձագործությունը ցույց է տալիս զգալիորեն ավելի ցածր ջերմության կորուստ, քան ստանդարտ լուծումները:

Պատուհանները օգտագործում են տարբեր լուծումներ՝ կորուստները նվազագույնի հասցնելու համար, օրինակ՝ կրկնակի ապակեպատում՝ դրանց միջև մեկուսիչ արգոնային շերտով կամ եռակի ապակեպատմամբ: Պասիվ տեխնոլոգիան ներառում է նաև սպիտակ կամ բաց գույնի տանիքներով տներ կառուցելը, որոնք արտացոլում են արևային էներգիան ամռանը, այլ ոչ թե կլանելու այն:

Կանաչ ջեռուցման և հովացման համակարգեր նրանք հետագա քայլեր են անում առաջ։ Պասիվ համակարգերը առավելագույնի են հասցնում բնության կարողությունը տաքացնել և սառեցնել առանց վառարանների կամ օդորակիչների: Այնուամենայնիվ, արդեն կան հասկացություններ ակտիվ տներ - ավելցուկային էներգիայի արտադրություն. Նրանք օգտագործում են տարբեր մեխանիկական ջեռուցման և հովացման համակարգեր, որոնք աշխատում են արևային էներգիայի, երկրաջերմային էներգիայի կամ այլ աղբյուրների, այսպես կոչված, կանաչ էներգիայի միջոցով:

Ջերմություն առաջացնելու նոր ուղիների որոնում

Գիտնականները դեռ փնտրում են նոր էներգետիկ լուծումներ, որոնց ստեղծագործական օգտագործումը կարող է մեզ էներգիայի արտասովոր նոր աղբյուրներ կամ գոնե այն վերականգնելու և պահպանելու ուղիներ տալ։

Մի քանի ամիս առաջ մենք գրել էինք թերմոդինամիկայի թվացող հակասական երկրորդ օրենքի մասին։ փորձ պրոֆ. Անդրեաս Շիլինգ Ցյուրիխի համալսարանից։ Նա ստեղծեց մի սարք, որը, օգտագործելով Peltier մոդուլը, սառեցրեց ինը գրամանոց պղնձի կտոր 100 ° C-ից բարձր ջերմաստիճանից մինչև սենյակային ջերմաստիճանից շատ ցածր ջերմաստիճան՝ առանց արտաքին էներգիայի աղբյուրի:

Քանի որ այն աշխատում է հովացման համար, այն նաև պետք է տաքացնի, ինչը կարող է հնարավորություններ ստեղծել նոր, ավելի արդյունավետ սարքերի համար, որոնք չեն պահանջում, օրինակ, ջերմային պոմպերի տեղադրում:

Իր հերթին, Սաարլանդի համալսարանի պրոֆեսորներ Շտեֆան Սելեկեն և Անդրեաս Շյուցեն օգտագործել են այս հատկությունները` ստեղծելու բարձր արդյունավետ, էկոլոգիապես մաքուր ջեռուցման և հովացման սարք, որը հիմնված է շարժվող լարերի ջերմության կամ հովացման առաջացման վրա: Այս համակարգը միջանկյալ գործոնների կարիք չունի, ինչը նրա բնապահպանական առավելությունն է։

Հարավային Կալիֆորնիայի համալսարանի ճարտարապետության ասիստենտ Դորիս Սունգը ցանկանում է օպտիմալացնել շենքերի էներգիայի կառավարումը ջերմամետաղային ծածկույթներ (9), խելացի նյութեր, որոնք գործում են մարդու մաշկի պես՝ դինամիկ և արագ պաշտպանում են սենյակը արևից՝ ապահովելով ինքնաօդափոխում կամ, անհրաժեշտության դեպքում, մեկուսացնելով այն։

9. Դորիս Սունգ և բիմետալներ

Օգտագործելով այս տեխնոլոգիան՝ Soong-ը մշակել է համակարգ թերմոսետ պատուհաններ. Երբ արևը շարժվում է երկնքով, համակարգը կազմող յուրաքանչյուր սալիկ շարժվում է ինքնուրույն, դրա հետ միատեսակ, և այս ամենը օպտիմալացնում է սենյակի ջերմային ռեժիմը:

Շենքը նմանվում է կենդանի օրգանիզմի, որն ինքնուրույն արձագանքում է դրսից եկող էներգիայի քանակին։ Սա «կենդանի» տան միակ գաղափարը չէ, բայց այն տարբերվում է նրանով, որ շարժվող մասերի համար լրացուցիչ հզորություն չի պահանջում։ Միայն ծածկույթի ֆիզիկական հատկությունները բավարար են:

Մոտ երկու տասնամյակ առաջ Շվեդիայի Լինդասում՝ Գյոթեբորգի մոտակայքում, կառուցվել է բնակելի համալիր։ առանց ջեռուցման համակարգերի ավանդական իմաստով (10). Զով Սկանդինավիայում առանց վառարանների կամ ռադիատորի տներում ապրելու գաղափարը խառն զգացմունքներ առաջացրեց:

10. Շվեդիայի Լինդոս քաղաքում ջեռուցման համակարգ չունեցող պասիվ տներից մեկը։

Ծնվել է մի տան գաղափարը, որում ժամանակակից ճարտարապետական ​​լուծումների և նյութերի, ինչպես նաև բնական պայմաններին համապատասխան հարմարվելու շնորհիվ ջերմության ավանդական գաղափարը՝ որպես արտաքին ենթակառուցվածքի հետ կապի անհրաժեշտ արդյունք՝ ջեռուցում, էներգիա - կամ նույնիսկ վառելիքի մատակարարների հետ վերացվել է: Եթե ​​մենք սկսենք նույն կերպ մտածել մեր սեփական տան ջերմության մասին, ապա մենք ճիշտ ուղու վրա ենք:

Այնքան տաք, ավելի տաք ... շոգ:

Ջերմափոխանակիչի բառարան

Կենտրոնական ջեռուցում (CO) - ժամանակակից իմաստով նշանակում է տեղակայում, որտեղ ջերմությունը մատակարարվում է շենքում տեղակայված ջեռուցման տարրերին (ռադիատորներին): Ջուրը, գոլորշին կամ օդը օգտագործվում են ջերմությունը բաշխելու համար։ Կան CO համակարգեր, որոնք ընդգրկում են մեկ բնակարան, տուն, մի քանի շենքեր և նույնիսկ ամբողջ քաղաքներ: Մեկ շենք ընդգրկող կայանքներում ջուրը շրջանառվում է գրավիտացիայի միջոցով՝ ջերմաստիճանի հետ կապված խտության փոփոխության արդյունքում, թեև դա կարող է ստիպել պոմպը: Ավելի մեծ տեղակայանքներում օգտագործվում են միայն հարկադիր շրջանառության համակարգեր:

Կաթսայատուն - արդյունաբերական ձեռնարկություն, որի հիմնական խնդիրը քաղաքային ջեռուցման ցանցի համար բարձր ջերմաստիճանային միջավայրի (առավել հաճախ՝ ջրի) արտադրությունն է։ Ավանդական համակարգերը (հանածո վառելիքով աշխատող կաթսաներ) այսօր հազվադեպ են: Դա պայմանավորված է նրանով, որ շատ ավելի բարձր արդյունավետություն է ձեռք բերվում ՋԷԿ-երում ջերմության և էլեկտրաէներգիայի համակցված արտադրությամբ: Մյուս կողմից, ջերմության արտադրությունը միայն վերականգնվող էներգիայի աղբյուրների օգտագործմամբ դառնում է ժողովրդականություն: Ամենից հաճախ այդ նպատակով օգտագործվում է երկրաջերմային էներգիա, սակայն կառուցվում են լայնածավալ արևային ջերմային կայանքներ, որոնցում.

կոլեկտորները տաքացնում են ջուրը կենցաղային կարիքների համար:

Պասիվ տուն, էներգախնայող տուն - շինարարական ստանդարտ, որը բնութագրվում է արտաքին միջնորմների մեկուսացման բարձր պարամետրերով և մի շարք լուծումների օգտագործմամբ, որոնք ուղղված են շահագործման ընթացքում էներգիայի սպառման նվազագույնի: Պասիվ շենքերում էներգիայի պահանջարկը 15 կՎտժ/(մ²·տարի) ցածր է, մինչդեռ սովորական տներում այն ​​կարող է հասնել նույնիսկ 120 կՎտժ/(մ²·տարի): Պասիվ տներում ջերմության պահանջարկի նվազումն այնքան մեծ է, որ օգտագործում են ոչ թե ավանդական ջեռուցման համակարգ, այլ միայն օդափոխության օդի լրացուցիչ ջեռուցում։ Այն նաև օգտագործվում է ջերմության պահանջարկը հավասարակշռելու համար:

արևային ճառագայթում, օդափոխությունից ջերմության վերականգնում (վերականգնում), ինչպես նաև ջերմային շահույթ ներքին աղբյուրներից, ինչպիսիք են էլեկտրական սարքերը կամ նույնիսկ բնակիչները:

Գզեյնիկ (խոսակցական՝ ռադիատոր, ֆրանսիական calorifère-ից)՝ ջուր-օդ կամ գոլորշու-օդ ջերմափոխանակիչ, որը կենտրոնական ջեռուցման համակարգի տարր է։ Ներկայումս առավել հաճախ օգտագործվում են եռակցված պողպատե թիթեղներից պատրաստված պանելային ռադիատորներ: Կենտրոնական ջեռուցման նոր համակարգերում փեղկավոր ռադիատորները գործնականում այլևս չեն օգտագործվում, թեև որոշ լուծումներում դիզայնի մոդուլյարությունը թույլ է տալիս ավելացնել ավելի շատ լողակներ և, հետևաբար, ռադիատորի հզորության պարզ փոփոխություն: Տաք ջուրը կամ գոլորշին հոսում է ջեռուցիչով, որը սովորաբար ուղղակիորեն չի գալիս CHP-ից: Ջուրը, որը սնուցում է ամբողջ տեղադրումը, ջեռուցվում է ջերմափոխանակիչում՝ ջեռուցման ցանցի ջրով կամ կաթսայում, այնուհետև գնում է դեպի ջերմային ընդունիչներ, ինչպիսիք են ռադիատորները:

Կենտրոնական ջեռուցման կաթսա - սարք՝ պինդ վառելիք (ածուխ, փայտ, կոքս և այլն), գազային (բնական գազ, LPG), մազութ (մազութ) այրելու համար՝ CH շղթայում շրջանառվող հովացուցիչ նյութը (սովորաբար ջուր) տաքացնելու համար։ Ընդհանուր լեզվով ասած, կենտրոնական ջեռուցման կաթսան սխալ է կոչվում վառարան: Ի տարբերություն վառարանի, որն առաջացած ջերմությունն է տալիս շրջակա միջավայրին, կաթսան արձակում է այն կրող նյութի ջերմությունը, իսկ տաքացած մարմինը գնում է մեկ այլ տեղ, օրինակ՝ ջեռուցիչ, որտեղ այն օգտագործվում է։

կոնդենսացիոն կաթսա - փակ այրման պալատով սարք. Այս տեսակի կաթսաները լրացուցիչ ջերմություն են ստանում ծխատար գազերից, որոնք ավանդական կաթսաներում դուրս են գալիս ծխնելույզից: Դրա շնորհիվ նրանք աշխատում են ավելի բարձր արդյունավետությամբ՝ հասնելով մինչև 109%, մինչդեռ ավանդական մոդելներում այն ​​մինչև 90% է, այսինքն. նրանք ավելի լավ են օգտագործում վառելիքը, ինչը նշանակում է ավելի ցածր ջեռուցման ծախսեր: Կոնդենսացիոն կաթսաների ազդեցությունը լավագույնս երևում է ծխատար գազի ջերմաստիճանում: Ավանդական կաթսաներում ծխատար գազերի ջերմաստիճանը 100°C-ից ավելի է, իսկ կոնդենսացիոն կաթսաներում՝ ընդամենը 45-60°C։