Passiivitalossani...

"Talvella täytyy olla kylmää", sanoi klassikko. Osoittautuu, että se ei ole välttämätöntä. Lisäksi pysyäkseen lämpimänä lyhyen aikaa sen ei tarvitse olla likainen, haiseva ja ympäristölle haitallinen.

Tällä hetkellä meillä voi olla lämpöä kodeissamme ei välttämättä polttoöljyn, kaasun ja sähkön takia. Aurinko-, geoterminen ja jopa tuulienergia ovat viime vuosina liittyneet vanhaan polttoaine- ja energialähteiden yhdistelmään.

Tässä raportissa emme käsittele Puolan edelleen suosituimpia hiileen, öljyyn tai kaasuun perustuvia järjestelmiä, koska tutkimuksemme tarkoituksena ei ole esitellä sitä, mitä jo hyvin tiedämme, vaan nykyaikaisia, houkuttelevia vaihtoehtoja. ympäristönsuojelua sekä energiansäästöä.

Luonnollisesti myös maakaasun ja sen johdannaisten polttoon perustuva lämmitys on varsin ympäristöystävällistä. Puolan näkökulmasta sen haittapuolena on kuitenkin se, että meillä ei ole riittävästi tätä polttoainetta kotimaisiin tarpeisiin.

Vesi ja ilma

Useimmat Puolan talot ja asuinrakennukset lämmitetään perinteisillä kattila- ja patterijärjestelmillä.

Keskuskattila sijaitsee rakennuksen lämpökeskuksessa tai yksittäisessä kattilahuoneessa. Sen työ perustuu höyryn tai kuuman veden syöttämiseen putkien kautta huoneissa sijaitseviin lämpöpattereihin. Klassinen patteri - valurautainen pystyrakenne - sijoitetaan yleensä ikkunoiden lähelle (1).

1. Perinteinen lämmitin

Nykyaikaisissa patterijärjestelmissä kuuma vesi kierrätetään pattereihin sähköpumpuilla. Kuuma vesi vapauttaa lämpönsä jäähdyttimessä ja jäähtynyt vesi palaa kattilaan lisälämmitykseen.

Patterit voidaan korvata esteettisestä näkökulmasta vähemmän "aggressiivisilla" paneeli- tai seinälämmittimillä - joskus niitä kutsutaan jopa ns. koristeelliset patterit, jotka on kehitetty ottaen huomioon tilojen suunnittelu ja sisustus.

Tämän tyyppiset jäähdyttimet ovat painoltaan (ja yleensä kooltaan) paljon kevyempiä kuin valurautaiset patterit. Tällä hetkellä markkinoilla on monenlaisia ​​tämän tyyppisiä pattereita, jotka eroavat pääasiassa ulkomitoista.

Monissa nykyaikaisissa lämmitysjärjestelmissä on yhteisiä komponentteja jäähdytyslaitteiden kanssa, ja jotkut tarjoavat sekä lämmityksen että jäähdytyksen.

Nimittäminen LVI (lämmitys, ilmanvaihto ja ilmastointi) käytetään kuvaamaan kaikkea ja ilmanvaihtoa talossa. Riippumatta siitä, mitä LVI-järjestelmää käytetään, kaikkien lämmityslaitteiden tarkoituksena on käyttää polttoaineen lähteestä tulevaa lämpöenergiaa ja siirtää se asuintiloihin miellyttävän ympäristön lämpötilan ylläpitämiseksi.

Lämmitysjärjestelmissä käytetään erilaisia ​​polttoaineita, kuten maakaasua, propaania, lämmitysöljyä, biopolttoaineita (kuten puuta) tai sähköä.

Pakkoilmajärjestelmiä käyttävät tuuletin uuni, jotka toimittavat lämmitettyä ilmaa kodin eri osiin kanavaverkoston kautta, ovat suosittuja Pohjois-Amerikassa (2).

2. Järjestelmäkattilahuone pakotetulla ilmankierrolla

Tämä on vielä suhteellisen harvinainen ratkaisu Puolassa. Sitä käytetään pääasiassa uusissa liikerakennuksissa ja omakotitaloissa, yleensä yhdessä takan kanssa. Pakotettu ilmankiertojärjestelmä (sis. koneellinen ilmanvaihto lämmöntalteenotolla) säädä huoneen lämpötila erittäin nopeasti.

Kylmällä säällä ne toimivat lämmittimenä ja kuumalla jäähdytysilmastointijärjestelmänä. Euroopalle ja Puolalle tyypillisiä CO-järjestelmiä, joissa on uunit, kattilahuoneet, vesi- ja höyrypatterit, käytetään vain lämmitykseen.

Pakkoilmajärjestelmät yleensä myös suodattavat ne pölyn ja allergeenien poistamiseksi. Myös kostutus- (tai kuivaus)laitteet on rakennettu järjestelmään.

Näiden järjestelmien haittoja ovat tarve asentaa ilmanvaihtokanavia ja varata niille tilaa seiniin. Lisäksi puhaltimet ovat toisinaan meluisia ja liikkuva ilma voi levittää allergeeneja (jos laitetta ei huolleta kunnolla).

Meidän tunnetuimpien järjestelmien lisäksi mm. patterit ja ilmansyöttöyksiköt, on muitakin, enimmäkseen moderneja. Se eroaa vesikiertoisista keskuslämmitys- ja pakkotuuletusjärjestelmistä siinä, että se lämmittää huonekaluja ja lattioita, ei vain ilmaa.

Vaatii kuumalle vedelle suunniteltujen muoviputkien asentamisen betonilattioiden sisään tai puulattioiden alle. Se on hiljainen ja yleisesti energiatehokas järjestelmä. Se ei kuumene nopeasti, mutta säilyttää lämmön pidempään.

On myös "lattialaatoitus", jossa käytetään lattian alle asennettuja sähköasennuksia (yleensä keraamisia tai kivilaattoja). Ne ovat vähemmän energiatehokkaita kuin kuumavesijärjestelmät, ja niitä käytetään tyypillisesti vain pienemmissä tiloissa, kuten kylpyhuoneissa.

Toinen, nykyaikaisempi lämmitystyyppi. hydraulijärjestelmä. Pohjalevylämmittimet asennetaan matalalle seinälle, jotta ne voivat imeä kylmää ilmaa huoneen alta, sitten lämmittää sen ja palauttaa sen takaisin sisään. Ne toimivat alemmissa lämpötiloissa kuin monet.

Näissä järjestelmissä käytetään myös keskuskattilaa veden lämmittämiseen, joka virtaa putkiston kautta erillisiin lämmityslaitteisiin. Itse asiassa tämä on päivitetty versio vanhoista pystysuuntaisista patterijärjestelmistä.

Sähköpaneelipattereita ja muita tyyppejä ei yleisesti käytetä kodin päälämmitysjärjestelmissä. sähkölämmittimetlähinnä korkean sähkön hinnan vuoksi. Ne ovat kuitenkin edelleen suosittu lisälämmitysvaihtoehto esimerkiksi kausiluonteisissa tiloissa (kuten verannalla).

Sähkölämmittimet ovat yksinkertaisia ​​ja edullisia asentaa, eivätkä ne vaadi putkistoa, ilmanvaihtoa tai muita jakelulaitteita.

Perinteisten paneelilämmittimien lisäksi on olemassa myös sähköisiä säteilylämmittimiä (3) tai lämmityslamppuja, jotka siirtävät energiaa alhaisemman lämpötilan esineisiin. sähkömagneettista säteilyä.

3. Infrapunalämmitin

Säteilevän kappaleen lämpötilasta riippuen infrapunasäteilyn aallonpituus vaihtelee välillä 780 nm - 1 mm. Sähköiset infrapunalämmittimet säteilevät jopa 86 % syöttötehostaan ​​säteilyenergiana. Lähes kaikki kerätty sähköenergia muunnetaan hehkulangasta infrapunalämmöksi ja lähetetään edelleen heijastimien läpi.

Geoterminen Puola

Maalämpöjärjestelmät - erittäin kehittyneet, esimerkiksi Islannissa, kiinnostavat yhä enemmänjossa (IDDP) porausinsinöörit syöksyvät yhä syvemmälle planeetan sisäiseen lämmönlähteeseen.

Vuonna 2009 porattaessa EPDM:ää se valui vahingossa magma-altaaseen, joka sijaitsee noin 2 km maanpinnan alapuolella. Näin saatiin historian tehokkain geoterminen kaivo, jonka kapasiteetti on noin 30 MW.

Tutkijat toivovat pääsevänsä Keski-Atlantin harjulle, maan pisimmälle valtameren keskiharjanteelle, joka on luonnollinen raja tektonisten levyjen välillä.

Siellä magma lämmittää meriveden 1000 °C:n lämpötilaan ja paine on kaksisataa kertaa korkeampi kuin ilmanpaine. Tällaisissa olosuhteissa on mahdollista tuottaa ylikriittistä höyryä, jonka energiateho on 50 MW, mikä on noin kymmenen kertaa suurempi kuin tyypillisen geotermisen kaivon. Tämä merkitsisi mahdollisuutta täydentää 50 tuhannella. Talot.

Jos hanke osoittautuisi tehokkaaksi, vastaava voitaisiin toteuttaa muuallakin maailmassa, esimerkiksi Venäjällä. Japanissa tai Kaliforniassa.

4. Visualisointi ns. matalaa geotermistä energiaa

Teoreettisesti Puolassa on erittäin hyvät geotermiset olosuhteet, koska 80% maan alueesta on kolmen geotermisen maakunnan miehittämissä: Keski-Euroopan, Karpaattien ja Karpaattien. Geotermisten vesien todelliset käyttömahdollisuudet koskevat kuitenkin 40 prosenttia maan pinta-alasta.

Näiden altaiden veden lämpötila on 30-130°C (paikoin jopa 200°C), ja esiintymissyvyys sedimenttikivissä on 1-10 km. Luonnollinen ulosvirtaus on hyvin harvinaista (Sudety - Cieplice, Löndek-Zdrój).

Tämä on kuitenkin jotain muuta. syvä geoterminen 5 km:n kaivoilla ja jotain muuta, ns. matala geoterminen, jossa lähdelämpö otetaan maasta suhteellisen matalalla haudatulla laitteistolla (4), yleensä muutamasta 100 metriin.

Nämä järjestelmät perustuvat lämpöpumppuihin, jotka ovat geotermisen energian tapaan perusta lämmön saamiseksi vedestä tai ilmasta. Puolassa tällaisia ​​ratkaisuja arvioidaan olevan jo kymmeniä tuhansia, ja niiden suosio on vähitellen kasvussa.

Lämpöpumppu ottaa lämmön ulkopuolelta ja siirtää sen sisälle (5). Kuluttaa vähemmän sähköä kuin perinteiset lämmitysjärjestelmät. Kun ulkona on lämmin, se voi toimia ilmastointilaitteen vastakohtana.

5. Yksinkertaisen kompressorilämpöpumpun kaavio: 1) lauhdutin, 2) kuristusventtiili - tai kapillaari, 3) höyrystin, 4) kompressori

Suosittu ilmalämpöpumpputyyppi on mini split -järjestelmä, joka tunnetaan myös nimellä ductless. Se perustuu suhteellisen pieneen ulkoiseen kompressoriyksikköön ja yhteen tai useampaan sisäilmankäsittelyyksikköön, jotka voidaan helposti lisätä huoneisiin tai kodin syrjäisiin osiin.

Lämpöpumppuja suositellaan asennettavaksi suhteellisen leutoon ilmastoon. Ne jäävät vähemmän tehokkaiksi erittäin kuumissa ja erittäin kylmissä sääolosuhteissa.

Absorptiolämmitys- ja jäähdytysjärjestelmät niitä ei käytetä sähköllä, vaan aurinkoenergialla, geotermisellä energialla tai maakaasulla. Absorptiolämpöpumppu toimii samalla tavalla kuin mikä tahansa muu lämpöpumppu, mutta sillä on eri energialähde ja se käyttää kylmäaineena ammoniakkiliuosta.

Hybridit ovat parempia

Energian optimointi on onnistunut hybridijärjestelmissä, joissa voidaan käyttää myös lämpöpumppuja ja uusiutuvia energialähteitä.

Yksi hybridijärjestelmän muoto on тепловой насос yhdistelmänä kondensaatiokattilalla. Pumppu ottaa osittain kuorman, kun lämmöntarve on rajoitettu. Kun lämpöä tarvitaan lisää, lauhdutuskattila ottaa lämmitystehtävän hoitaakseen. Vastaavasti lämpöpumppu voidaan yhdistää kiinteän polttoaineen kattilaan.

Toinen esimerkki hybridijärjestelmästä on yhdistelmä lauhdutusyksikkö aurinkolämpöjärjestelmällä. Tällainen järjestelmä voidaan asentaa sekä olemassa oleviin että uusiin rakennuksiin. Jos laitoksen omistaja haluaa enemmän riippumattomuutta energianlähteiden suhteen, lämpöpumppu voidaan yhdistää aurinkosähköasennukseen ja siten käyttää omien kodin ratkaisujen tuottamaa sähköä lämmitykseen.

Aurinkoenergia-asennus tarjoaa halpaa sähköä lämpöpumpulle. Rakennuksessa suoraan käyttämättömästä sähköstä syntyvä ylijäämäsähkö voidaan käyttää rakennuksen akun lataamiseen tai myydä yleiseen verkkoon.

On syytä korostaa, että nykyaikaiset generaattorit ja lämpölaitteistot on yleensä varustettu Internet-rajapinnat ja sitä voidaan ohjata etänä tabletin tai älypuhelimen sovelluksella, usein mistä päin maailmaa tahansa, minkä ansiosta kiinteistönomistajat voivat lisäksi optimoida ja säästää kustannuksia.

Mikään ei ole parempaa kuin kotitekoinen energia

Tietysti kaikki lämmitysjärjestelmät tarvitsevat energialähteitä joka tapauksessa. Temppu on tehdä tästä taloudellisin ja halvin ratkaisu.

Viime kädessä tällaiset toiminnot tuottavat energiaa "kotona" malleissa nimeltä mikroyhteistuotanto () tai microTPP ().

Määritelmän mukaan kyseessä on teknologinen prosessi, joka koostuu lämmön ja sähkön yhteistuotannosta (off-grid), joka perustuu pienten ja keskisuurten tehoon kytkettyjen laitteiden käyttöön.

Mikroyhteistuotantoa voidaan käyttää kaikissa laitoksissa, joissa tarvitaan samanaikaisesti sähköä ja lämpöä. Parillisten järjestelmien yleisimpiä käyttäjiä ovat sekä yksittäiset vastaanottajat (6) että sairaalat ja koulutuskeskukset, urheilukeskukset, hotellit ja erilaiset julkiset laitokset.

6. Kodin energiajärjestelmä

Nykyään tavallisella kotitalousinsinöörillä on jo useita tekniikoita energian tuottamiseen kotona ja pihalla: aurinko, tuuli ja kaasu. (biokaasu - jos ne ovat todella "omia").

Voit siis asentaa kattoon, joita ei pidä sekoittaa lämmönkehittimiin ja joita käytetään useimmiten veden lämmittämiseen.

Se voi saavuttaa myös pieniä tuuliturbiinienyksilöllisiin tarpeisiin. Useimmiten ne sijoitetaan maahan haudattuihin mastoihin. Pienimmät niistä, joiden teho on 300-600 W ja jännite 24 V, voidaan asentaa katoille, jos niiden rakenne on mukautettu tähän.

Kotimaisissa olosuhteissa löytyy useimmiten 3-5 kW:n tehoisia voimalaitoksia, jotka tarpeista, käyttäjien määrästä jne. riippuen. - pitäisi riittää valaistukseen, erilaisten kodinkoneiden toimintaan, hiilidioksidin vesipumppuihin ja muihin pienempiin tarpeisiin.

Yksittäisissä kotitalouksissa käytetään järjestelmiä, joiden lämpöteho on alle 10 kW ja sähköteho 1-5 kW. Tällaisen "kodin mikro-CHP:n" toiminnan ideana on sijoittaa sekä sähkö- että lämpölähde toimitetun rakennuksen sisään.

Kodin tuulivoiman tuotantotekniikkaa kehitetään edelleen. Esimerkiksi WindTronicsin (7) tarjoamat pienet Honeywell-tuulimyllyt, joiden suojus muistuttaa hieman polkupyörän pyörää ja siihen kiinnitetyt, halkaisijaltaan noin 180 cm, tuottavat 2,752 kWh keskituulennopeudella 10 m/s. Samanlaista tehoa tarjoavat Windspire-turbiinit, joissa on epätavallinen pystysuuntainen muotoilu.

7. Pienet Honeywell-turbiinit asennettuna talon katolle

Muiden uusiutuvista lähteistä energian saamiseen tarkoitettujen teknologioiden joukossa kannattaa kiinnittää huomiota biokaasu. Tätä yleistermiä käytetään kuvaamaan orgaanisten yhdisteiden hajoamisen aikana syntyviä palavia kaasuja, kuten jätevesiä, talousjätteitä, lantaa, maatalous- ja elintarviketeollisuuden jätettä jne.

Vanhasta yhteistuotannosta, eli lämmön ja sähkön yhteistuotannosta sähkön ja lämmön yhteistuotantolaitoksissa, peräisin oleva tekniikka "pienessä" versiossaan on varsin nuorta. Parempien ja tehokkaampien ratkaisujen etsiminen jatkuu edelleen. Tällä hetkellä voidaan tunnistaa useita suuria järjestelmiä, mukaan lukien: mäntämoottorit, kaasuturbiinit, Stirling-moottorijärjestelmät, orgaaninen Rankine-sykli ja polttokennot.

Stirling moottori muuntaa lämmön mekaaniseksi energiaksi ilman rajua palamisprosessia. Lämmönsyöttö työnesteeseen - kaasuun suoritetaan lämmittämällä lämmittimen ulkoseinää. Toimittamalla lämpöä ulkopuolelta moottoriin voidaan toimittaa primäärienergiaa lähes mistä tahansa lähteestä: öljyyhdisteistä, hiilestä, puusta, kaikenlaisista kaasumaisista polttoaineista, biomassasta ja jopa aurinkoenergiasta.

Tämäntyyppinen moottori sisältää: kaksi mäntää (kylmä ja lämmin), regeneratiivisen lämmönvaihtimen ja lämmönvaihtimet käyttönesteen ja ulkoisten lähteiden välillä. Yksi tärkeimmistä kierrossa toimivista elementeistä on regeneraattori, joka ottaa työnesteen lämmön sen virratessa lämmitetystä tilasta jäähdytettyyn tilaan.

Näissä järjestelmissä lämmönlähteenä ovat pääasiassa polttoaineen palamisen aikana syntyneet pakokaasut. Päinvastoin, piirin lämpö siirtyy matalan lämpötilan lähteeseen. Viime kädessä kierron tehokkuus riippuu näiden lähteiden välisestä lämpötilaerosta. Tämäntyyppisten moottorien käyttöneste on heliumia tai ilmaa.

Stirling-moottoreiden etuja ovat: korkea kokonaishyötysuhde, alhainen melutaso, polttoainetalous muihin järjestelmiin verrattuna, alhainen nopeus. Tietenkään emme saa unohtaa puutteita, joista tärkein on asennushinta.

Yhteistuotantomekanismit, kuten Rankinen sykli (lämmön talteenotto termodynaamisissa sykleissä) tai Stirling-moottori tarvitsee vain lämpöä toimiakseen. Sen lähde voi olla esimerkiksi aurinko- tai geoterminen energia. Sähkön tuottaminen tällä tavalla keräimellä ja lämmöllä on halvempaa kuin aurinkokennoilla.

Myös kehitystyötä on meneillään polttokennot ja niiden käyttö yhteistuotantolaitoksissa. Yksi tämän tyyppisistä innovatiivisista ratkaisuista markkinoilla on ClearEdge. Järjestelmäkohtaisten toimintojen lisäksi tämä tekniikka muuttaa sylinterissä olevan kaasun vedyksi edistyksellisen teknologian avulla. Joten täällä ei ole tulipaloa.

Vetykenno tuottaa sähköä, jota käytetään myös lämmön tuottamiseen. Polttokennot ovat uudenlainen laite, joka mahdollistaa kaasumaisen polttoaineen (yleensä vety- tai hiilivetypolttoaineen) kemiallisen energian muuntamisen suurella hyötysuhteella sähkökemiallisen reaktion kautta sähköksi ja lämmöksi - ilman, että tarvitsee polttaa kaasua ja käyttää mekaanista energiaa, kuten esimerkiksi moottoreissa tai kaasuturbiineissa.

Joitakin elementtejä voidaan käyttää paitsi vedyllä myös maakaasulla tai ns. reformaatti (reformointikaasu), joka saadaan hiilivetypolttoaineen käsittelyn tuloksena.

Kuuman veden varaaja

Tiedämme, että kuumaa vettä, eli lämpöä, voidaan kerätä ja varastoida erityiseen kotitalousastiaan jonkin aikaa. Niitä voi usein nähdä esimerkiksi aurinkokeräinten vieressä. Kaikki eivät kuitenkaan välttämättä tiedä, että on olemassa sellainen asia kuin suuria lämpövarastojakuin valtavat energiavaraajat (8).

8. Erinomainen lämmönvaraaja Alankomaissa

Tavalliset lyhytaikaiset varastosäiliöt toimivat ilmanpaineessa. Ne ovat hyvin eristettyjä ja niitä käytetään pääasiassa kysynnän hallintaan ruuhka-aikoina. Tällaisten säiliöiden lämpötila on hieman alle 100 °C. On syytä lisätä, että joskus lämmitysjärjestelmän tarpeisiin vanhat öljysäiliöt muunnetaan lämpöakuiksi.

Vuonna 2015 ensimmäinen saksalainen kaksivyöhykkeinen lokero. Tämän tekniikan on patentoinut Bilfinger VAM..

Ratkaisu perustuu joustavan kerroksen käyttöön ylemmän ja alemman vesivyöhykkeen välissä. Ylävyöhykkeen paino luo painetta alavyöhykkeelle, jolloin siihen varastoitunut vesi voi olla yli 100°C lämpötilaa. Ylävyöhykkeen vesi on vastaavasti kylmempää.

Tämän ratkaisun etuja ovat korkeampi lämpökapasiteetti säilyttäen samalla tilavuuden ilmasäiliöön verrattuna ja samalla alhaisemmat turvallisuusstandardeihin liittyvät kustannukset paineastioihin verrattuna.

Viime vuosikymmeninä tehdyt päätökset liittyvät maanalainen energiavarasto. Pohjavesisäiliö voi olla betoni-, teräs- tai kuituvahvisteista muovirakennetta. Betonisäiliöt rakennetaan kaatamalla betonia paikan päällä tai esivalmistetuista elementeistä.

Suppilon sisäpuolelle asennetaan yleensä lisäpinnoite (polymeeri tai ruostumaton teräs) diffuusiotiiviyden varmistamiseksi. Lämpöä eristävä kerros asennetaan säiliön ulkopuolelle. On myös rakenteita, jotka on kiinnitetty vain soralla tai kaivettu suoraan maahan, myös pohjavesikerrokseen.

Ekologia ja talous käsi kädessä

Talon lämpö ei riipu vain siitä, kuinka lämmitämme sen, vaan ennen kaikkea siitä, kuinka suojelemme sitä lämpöhäviöltä ja hallitsemme sen energiaa. Modernin rakentamisen todellisuus on energiatehokkuuden korostaminen, jonka ansiosta syntyneet kohteet täyttävät korkeimmatkin vaatimukset niin taloudellisuuden kuin toiminnan suhteen.

Tämä on kaksinkertainen "eko" - ekologia ja talous. Yhä enemmän sijoitettu energiatehokkaat rakennukset Niille on ominaista kompakti runko, jossa riski ns. kylmäsiltojen, ts. lämpöhäviöalueet. Tämä on tärkeää pienimpien indikaattoreiden saamiseksi, jotka koskevat ulompien väliseinien pinta-alan suhdetta, jotka otetaan huomioon yhdessä lattian kanssa maassa, lämmitettyyn kokonaistilavuuteen.

Puskuripinnat, kuten viherhuoneet, tulee kiinnittää koko rakenteeseen. Ne keskittävät oikean määrän lämpöä antaen samalla sen rakennuksen vastakkaiseen seinään, josta tulee paitsi sen varastointi, myös luonnollinen lämpöpatteri.

Talvella tämäntyyppinen puskurointi suojaa rakennusta liian kylmältä ilmalta. Sisällä käytetään tilojen puskuriasettelun periaatetta - huoneet sijaitsevat eteläpuolella ja kodinhoitohuoneet - pohjoisessa.

Kaikkien energiatehokkaiden talojen perusta on tarkoituksenmukainen matalalämpöinen lämmitysjärjestelmä. Käytetään koneellista lämmöntalteenotolla varustettua ilmanvaihtoa eli rekuperaattoreita, jotka puhaltaen "käytetyn" ilman ulos, säilyttävät lämpönsä lämmittääkseen rakennukseen puhalletun raitisilman.

Standardi saavuttaa aurinkojärjestelmät, joissa voit lämmittää vettä aurinkoenergialla. Myös sijoittajat, jotka haluavat hyödyntää luontoa, asentavat lämpöpumppuja.

Yksi tärkeimmistä tehtävistä, joka kaikkien materiaalien on suoritettava, on varmistaa korkein lämmöneristys. Tästä syystä pystytetään vain lämpimiä ulkoseiniä, jotka mahdollistavat sen, että katolla, seinillä ja katolla lähellä maata on sopiva lämmönsiirtokerroin U.

Ulkoseinien tulee olla vähintään kaksikerroksisia, vaikka kolmikerroksinen järjestelmä on paras parhaan tuloksen saavuttamiseksi. Panostetaan myös korkealaatuisiin ikkunoihin, joissa on usein kolme lasia ja riittävän leveät lämpösuojatut profiilit. Mahdolliset suuret ikkunat ovat rakennuksen eteläpuolen etuoikeus - pohjoisen puolella lasit on sijoitettu melko pistemäisesti ja pienimmässä koossa.

Tekniikka menee vielä pidemmälle passiivitalojatunnettu usean vuosikymmenen ajan. Tämän konseptin luojat ovat Wolfgang Feist ja Bo Adamson, jotka vuonna 1988 Lundin yliopistossa esittelivät ensimmäisen suunnitelman rakennuksesta, joka ei vaadi juuri mitään lisäeristystä, paitsi suojan aurinkoenergialta. Puolassa ensimmäinen passiivinen rakennelma rakennettiin vuonna 2006 Smolecissa Wroclawin lähellä.

Passiivisissa rakenteissa rakennuksen lämmöntarpeen tasapainottamiseen hyödynnetään auringon säteilyä, ilmanvaihdon lämmön talteenottoa (talteenotto) sekä sisäisistä lähteistä, kuten sähkölaitteista ja asukkaista, saatavia lämpöhyötyjä. Vain erityisen alhaisten lämpötilojen aikana käytetään tiloihin syötettävän ilman lisälämmitystä.

Passiivitalo on enemmänkin idea, jonkinlainen arkkitehtoninen suunnittelu kuin tietty tekniikka ja keksintö. Tämä yleinen määritelmä sisältää monia erilaisia ​​rakennusratkaisuja, joissa yhdistyvät halu minimoida energiantarve - alle 15 kWh/m² vuodessa - ja lämpöhäviö.

Näiden parametrien saavuttamiseksi ja rahan säästämiseksi kaikille rakennuksen ulkoseinille on ominaista erittäin alhainen lämmönsiirtokerroin U. Rakennuksen ulkovaipan tulee olla läpäisemätön hallitsemattomilta ilmavuodoilta. Samoin ikkunapuusepän lämpöhäviö on huomattavasti pienempi kuin standardiratkaisuissa.

Ikkunoissa käytetään erilaisia ​​ratkaisuja häviöiden minimoimiseksi, kuten kaksoislasit, joiden välissä on eristävä argonkerros tai kolminkertaiset ikkunat. Passiivitekniikkaan kuuluu myös talojen rakentaminen valkoisilla tai vaaleilla katoilla, jotka heijastavat aurinkoenergiaa kesällä sen sijaan, että ne imevät sitä.

Vihreät lämmitys- ja jäähdytysjärjestelmät he ottavat lisäaskeleita eteenpäin. Passiiviset järjestelmät maksimoivat luonnon kyvyn lämmittää ja jäähdyttää ilman liesiä tai ilmastointilaitteita. Käsitteitä on kuitenkin jo olemassa aktiivisia taloja – ylijäämäenergian tuotanto. He käyttävät erilaisia ​​mekaanisia lämmitys- ja jäähdytysjärjestelmiä, jotka toimivat aurinko-, maalämpö- tai muista lähteistä, niin sanotusta vihreästä energiasta.

Löytää uusia tapoja tuottaa lämpöä

Tiedemiehet etsivät edelleen uusia energiaratkaisuja, joiden luova käyttö voisi tarjota meille poikkeuksellisen uusia energialähteitä tai ainakin tapoja palauttaa ja säilyttää se.

Muutama kuukausi sitten kirjoitimme termodynamiikan näennäisesti ristiriitaisesta toisesta säännöstä. kokeilu prof. Andreas Schilling Zürichin yliopistosta. Hän loi laitteen, joka Peltier-moduulin avulla jäähdytti yhdeksän gramman kuparipalan yli 100 °C:n lämpötilasta selvästi huoneenlämpötilan alapuolelle ilman ulkoista virtalähdettä.

Koska se toimii jäähdytyksenä, sen täytyy myös lämmittää, mikä voi luoda mahdollisuuksia uusille, tehokkaammille laitteille, jotka eivät vaadi esimerkiksi lämpöpumppujen asennusta.

Saarlandin yliopiston professorit Stefan Seeleke ja Andreas Schütze puolestaan ​​ovat luoneet näiden ominaisuuksien avulla erittäin tehokkaan, ympäristöystävällisen lämmitys- ja jäähdytyslaitteen, joka perustuu vedettyjen lankojen lämmön tuottamiseen tai jäähdytykseen. Tämä järjestelmä ei tarvitse välitekijöitä, mikä on sen ympäristöetu.

Doris Soong, arkkitehtuurin apulaisprofessori Etelä-Kalifornian yliopistosta, haluaa optimoida rakennuksen energianhallinnan termobimetalliset pinnoitteet (9), älykkäät materiaalit, jotka toimivat kuten ihmisen iho - dynaamisesti ja nopeasti suojaavat huonetta auringolta tarjoamalla itsetuuletuksen tai tarvittaessa eristäen sen.

9. Doris Soong ja bimetallit

Käyttämällä tätä tekniikkaa Soong kehitti järjestelmän lämpömuoviikkunat. Kun aurinko liikkuu taivaalla, jokainen järjestelmän muodostava laatta liikkuu itsenäisesti, tasaisesti sen kanssa, ja kaikki tämä optimoi huoneen lämpötilan.

Rakennuksesta tulee kuin elävä organismi, joka reagoi itsenäisesti ulkopuolelta tulevaan energiamäärään. Tämä ei ole ainoa idea "elävälle" talolle, mutta se eroaa siinä, että se ei vaadi lisätehoa liikkuville osille. Pelkästään pinnoitteen fysikaaliset ominaisuudet riittävät.

Lähes kaksi vuosikymmentä sitten Göteborgin lähelle Ruotsiin Lindakseen rakennettiin asuinkompleksi. ilman lämmitysjärjestelmiä perinteisessä mielessä (10). Ajatus asua taloissa, joissa ei ole liesiä ja lämpöpattereita viileässä Skandinaviassa herätti ristiriitaisia ​​tunteita.

10. Yksi passiivitaloista ilman lämmitysjärjestelmää Lindoksessa, Ruotsissa.

Idea talosta syntyi, jossa nykyaikaisten arkkitehtonisten ratkaisujen ja materiaalien sekä luonnonolosuhteisiin sopivan sopeutumisen ansiosta perinteinen ajatus lämmöstä välttämättömänä tuloksena yhteyden ulkopuoliseen infrastruktuuriin - lämmitykseen, energia - tai jopa polttoainetoimittajien kanssa poistettiin. Jos alamme ajatella samalla tavalla oman kodin lämmöstä, olemme oikeilla jäljillä.

Niin lämmintä, lämpimämpää...kuumaa!

Lämmönvaihtimen sanasto

Keskuslämmitys (CO) - tarkoittaa nykyisessä mielessä asennusta, jossa lämpöä syötetään tiloissa sijaitseviin lämmityselementteihin (pattereihin). Lämmön jakamiseen käytetään vettä, höyryä tai ilmaa. Hiilidioksidijärjestelmät kattavat yhden asunnon, talon, useat rakennukset ja jopa kokonaiset kaupungit. Asennuksissa, jotka kattavat yhden rakennuksen, vesi kiertää painovoiman vaikutuksesta lämpötilan muutoksen seurauksena, vaikka tämä voidaan pakottaa pumpulla. Suuremmissa asennuksissa käytetään vain pakkokiertojärjestelmiä.

Kattilahuone - teollisuusyritys, jonka päätehtävänä on korkean lämpötilan väliaineen (useimmiten veden) tuotanto kaupungin lämpöverkkoon. Perinteiset järjestelmät (fossiilisilla polttoaineilla toimivat kattilat) ovat nykyään harvinaisia. Tämä johtuu siitä, että lämmön ja sähkön yhteistuotannolla lämpövoimalaitoksissa saavutetaan paljon suurempi hyötysuhde. Toisaalta vain uusiutuvia energialähteitä käyttävä lämmöntuotanto on yleistymässä. Useimmiten tähän käytetään geotermistä energiaa, mutta niihin rakennetaan suuria aurinkolämpölaitoksia

Keräimet lämmittävät vettä kotitalouksien tarpeisiin.

Passiivitalo, energiaa säästävä talo – rakennusstandardi, jolle on tunnusomaista ulkoisten väliseinien korkeat eristysparametrit ja useiden ratkaisujen käyttö energiankulutuksen minimoimiseksi käytön aikana. Passiivirakennusten energiantarve on alle 15 kWh/(m²·vuosi), kun taas perinteisissä taloissa se voi olla jopa 120 kWh/(m²·vuosi). Passiivitaloissa lämmöntarve vähenee niin paljon, että niissä ei käytetä perinteistä lämmitysjärjestelmää, vaan ainoastaan ​​ilmanvaihtoilman lisälämmitystä. Sitä käytetään myös lämmöntarpeen tasapainottamiseen.

auringon säteily, lämmön talteenotto ilmanvaihdosta (talteenotto) sekä lämmönhyödyt sisäisistä lähteistä, kuten sähkölaitteista tai jopa asukkaista itsestään.

Gzheinik (puhekielessä - patteri, ranskasta calorifère) - vesi-ilma tai höyry-ilma-lämmönvaihdin, joka on keskuslämmitysjärjestelmän osa. Tällä hetkellä yleisimmin käytetään hitsatuista teräslevyistä valmistettuja paneelipattereita. Uusissa keskuslämmitysjärjestelmissä ripapattereita ei käytännössä enää käytetä, vaikka joissain ratkaisuissa rakenteen modulaarisuus mahdollistaa ripojen lisäämisen ja siten yksinkertaisen patterin tehon muutoksen. Kiukaan läpi virtaa kuumaa vettä tai höyryä, joka ei yleensä tule suoraan CHP:stä. Koko laitteistoa syöttävä vesi lämmitetään lämmönvaihtimessa lämmitysverkon vedellä tai kattilassa ja menee sitten lämmönvastaanottimiin, kuten lämpöpatteriin.

Keskuslämmityskattila - laite kiinteän polttoaineen (hiili, puu, koksi jne.), kaasumaisen (maakaasu, nestekaasu), polttoöljyn (polttoöljy) polttamiseen CH-piirissä kiertävän jäähdytysnesteen (yleensä veden) lämmittämiseksi. Yleisessä kielenkäytössä keskuslämmityskattilaa kutsutaan väärin uuniksi. Toisin kuin uuni, joka luovuttaa syntyneen lämmön ympäristöön, kattila luovuttaa sitä kuljettavan aineen lämmön ja lämmitetty kappale menee toiseen paikkaan, esimerkiksi lämmittimeen, jossa sitä käytetään.

kondensaatiokattila - laite, jossa on suljettu polttokammio. Tämän tyyppiset kattilat saavat lisälämpöä savukaasuista, jotka perinteisissä kattiloissa poistuvat savupiipun kautta. Tämän ansiosta ne toimivat suuremmalla hyötysuhteella, jopa 109%, kun taas perinteisissä malleissa se on jopa 90% - ts. ne käyttävät polttoainetta paremmin, mikä tarkoittaa alhaisempia lämmityskustannuksia. Kondensaatiokattiloiden vaikutus näkyy parhaiten savukaasujen lämpötilassa. Perinteisissä kattiloissa savukaasujen lämpötila on yli 100°C ja kondensaatiokattiloissa vain 45-60°C.