CAMru.org
 СДЕЛАЙ_САМ =
= Природа* + Еда + Строительство + Энергетика
* (окружающая среда, "экология")
авторские права: CC ("копилефт лицензия")
оглавление сайта CAMru.orgоглавление вебсайта
фотографии с комментариями на Envirociety.org
 

 
 
 
 

Для отопления дома и других домашних нужд не всегда потребна высокотемпературная тепловая энергия
High temperature thermal energy is not always necessary for house heating and other home needs

 < к началу
следующая статья:
Проблемы преобразования солнечной энергии в тепло посредством солнечных коллекторов

Чем выше требуемая температура, тем дороже ее получить из альтернативных источников и сохранить.
Поэтому высокая температура теплоносителя нам не всегда нужна.

Опасность перегрева
Ветер, солнце и вода - остужайся,
опасность перегрева!

( ФОТОГРАФИЯ: АВГУСТ 2006. БОЛГАРИЯ, ЧЕРНОЕ МОРЕ, ОКОЛО ВАРНЫ )

Поэтому мы решили идти по легкому пути. Какая тепловая энергия, точнее - теплоноситель с какой температурой нужен для автономного дома?

Не для всех домашних потребителей тепловой энергии нужна температура в 65 градусов Цельсия. 65 градусов - это стандарт температуры бытовых отопительных систем для города Варна.
(К слову - об отопительных страданиях - прим. 2010)

Зимой температура поступающей в дом воды есть около +3 °C. Для кухонных, хозяйственных нужд и перед получением горячей воды эту очень холодную воду хорошо бы подогреть хотя бы до +15 °C, а еще лучше до +25 градусов. Для получения теплой воды вполне достаточна температура теплоносителя +30...+40 градусов.

Свежий зимний воздух, поступающий в помещения из теплообменника вентиляционной системы (осуществляющим теплообмен между выбрасываемым из дома и забираемым с улицы воздухом), есть смысл нагревать до +25 °C. Для этой цели также достаточна температура теплоносителя +30...+40 градусов.

Потребности в низкотемпературном теплоносителе не есть незначительные потребности, как кажется на первый взгляд. В большинстве случаев для хозяйственных нужд мы пользуемся горячей водой с температурой до +50 °C. То есть, больше половины энергии, необходимой для получения горячей воды зимой можно взять из низкотемпературного источника. От +3 до +25 градусов (на 22 градуса) вода нагревается теплоносителем с температурой +30...+40 градусов, а нагрев от +25 до +50 (на 22 градуса) - теплоносителем с температурой до +75. В краны-смесители есть смысл подавать не холодную забортную воду с температурой +3 градуса, а теплую температурой +25 градусов.

Подогрев свежего зимнего воздуха в вентиляционной системе - это может быть 1/3 расходов энергии для отопления.

Низкотемпературный источник тепла можно также использовать как источник тепла для теплового насоса. И в подходящий момент, то есть, когда есть ветер, являющийся энергией для компрессора теплового насоса, нагревать высокотемпературный теплоаккумулятор.

Таким образом, нам нужно два теплоаккумулятора: один низкотемпературный, с температурой воды +30...+40 °C, а второй - высокотемпературный, с температурой воды +60...+100°C.

В некоторых ситуациях тепловой насос в режиме отбора тепла из окружающего воздуха может давать (как "отходы") холод с низкой температурой. Хорошо бы иметь и третий аккумулятор тепловой энергии, аккумулятор холода -20...-10 °C. Холод от этого аккумулятора можно использовать для холодильного шкафа, охлаждения воздуха в помещениях вместо кондиционера (electrical air condition). И для... получения электрического тока, например элементами Пелтье (Peltier modules) - помещая элементы Пельтье в тепловой поток между высокотемпературным теплоаккумулятором и аккумулятором холода.

Для водяного отопления вообще температура теплоносителя выше +40 может быть не нужной - если есть радиаторы с достойной площадью теплообмена с комнатным воздухом. Для этого вовсе не обязательно обвешивать стены алюминиевыми отопительными радиаторами. Я несколько лет прожил в квартире с отопительными стенами почти у Полярного круга - в этой квартире зимой был самый приятный микроклимат. Кстати, "теплые полы" - полы с нагревом - имеют существенные недостатки: на них нельзя ставить низкую деревянную мебель, стелить ковры, мыть их водой - она тут же испарится и окажется в воздухе.

О стеновом отоплении - то есть, использовании внутренних стен в качестве отопительных водяных радиаторов: обычная полиэтилен-алюминиевая труба в виде заливается легким бетоном - получается межкомнатная перегородка. Бетон облицовывается кафелем, камнем, или штукатурится и белится известкой (например, "сельская штукатурка"). Из личного опыта известно, что один погонный метр нагревателя, проложенного в бетонной стене, нагревает приблизительно 0,8 квадратных метра стены. Если для теплоизолированной комннаты площадью 20 квадратных метров и высотой потолка 2,75 метра достаточно отопительного радиатора с эффективно нагреваемой поверхностью около 3 квадратных метров при температуре теплоносителя +65 градусов, то при стеновом отоплении двух комнат с общей перегородочной стеной - каждая комната по 20 метров - может быть достаточно всего 7-10 метров полиэтилен-алюминиевой трубы или просто полиэтилен-МД трубки - если домашнее отопление работает не под давлением.
(О способах отопления: Международная коллекция ссылок на информацию по отоплению)

Конечно, если используется отопление в стенах - нельзя использовать никакие синтетические материалы - даже водоэмульсионная и латексная краски "фонят" - на теплой стене они пахнут. Если между деревянной мебелью и теплой стеной есть воздушный конвекционный промежуток в 5-10 сантиметров, то мебель за зиму обычно не рассыхается.

Таким образом, всё энергопотребление для отопления дома сводится к температуре теплоносителя +40 градусов, а горячее водоснабжение - более чем на 3/4 (если в краны-смесители подавать теплую и горячую воду вместо обычно подаваемых холодной и горячей).

P.S.
Инфракрасное тепло от камина, в котором горят дрова (эко-топливо!), является очень приятным дополнением к отоплению в стенах. Камин с водяной рубашкой может играть роль резервного источника тепла при экстремально низких температурах.

2006-2007

следующая статья:
Проблемы преобразования солнечной энергии в тепло посредством солнечных коллекторов

 

постоянный интернет-адрес этой статьи
"Для отопления дома и других домашних нужд не всегда потребна высокотемпературная тепловая энергия"
http://camru.org/articles/high_temperature_thermal_energy_is_not_always_necessary.html

 

 
 
 
 

 
фотографии с комментариями на Envirociety.org
 
оглавление сайтаоглавление сайта
CAMru.org
 
 


 
 
| о CAMru.org | | единомышленникам | | созидательные (креативные) мнения и идеи | | cвя3b |
 
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 License.
CAMru.org, 2008