Водяное отопление

В России водяное отопления является самым распростра­ненным.

Принцип действия водяных систем отопления:

Нагретая до требуемой температуры вода проходит по сис­теме трубопроводов и отопительных приборов, которые отда­ют тепло, и тем самым повышая температуру воздуха в поме­щении.

Достоинства:

— экономичный расход материалов;

       — высокий уровень теплоемкости: теплоемкость воды пре­вышает в 4000 раз теплоемкость воздуха, нагретого до той же тем­пературы;

— комфортный температурный режим.

Недостатки:

— трудоемкость монтажа и эксплуатации;

— постоянный контроль за работой генератора тепла;

       — удаление воды из системы перед консервацией системы.

Зачем нужно сливать воду из системы перед долговременным отбы­тием?

Если воду не слить, при низкой температуре воздуха она за­мерзнет, и трубопровод лопнет.

Сказывается ли отсутствие воды в водопроводе на дальнейшем функционировании системы?

Трубопровод, заполненный воздухом, очень быстро под­вергается коррозии.

Типы топлива используемые для нагрева воды:

— бытовой газ;

— электричество;

— древесина;

— кокс;

— солнечная энергия;

— жидкое топливо (керосин, диз.топливо);

— геотермальная энергия.

 

У каждого из видов топлива есть свои достоинства и недостатки:

Бытовой газ в настоящее время является одним из самых доступных и дешевых видов сырья.

Котлы, работающие на электричестве, бесшумны.

Котлы, работающие на древесине и коксе, самые эконо­мичные. К тому же, такое топливо относительно дешевое.

При использовании жидкого топлива возникает проблема его хранения, по санитарным нормам технический керосин должен хра­ниться не в помещении, а в-зарытой в землю возле дома стацио­нарной емкости.

Система солнечного отопления состоит из следующих эле­ментов:

—  солнечного коллектора;

—  бака или резервуара для воды;

—  системы контроля;

—  насоса.

При использовании солнечной энергии в качестве источника тепла, необходимо использование солнечных коллекторов.

Плоский солнечный коллектор — это теплоизолированный теплообменник проточного типа, в котором вода может нагре­ваться до 95 °С.

Принцип работы плоского коллектора (рис. 1) прост: сол­нечные лучи проходят через стекло и, наталкиваясь на черное дно устройства, поглощаются им. Дно излучает тепловые ин­фракрасные лучи. При этом они не могут проникнуть через стекло наружу и не проходят через слой теплоизоляции на дне. В результате этого тепло задерживается и передается теплоносителю — проложенному по дну коллектора змеевику из поли­мерных труб

Устройство плоского солнечного коллектора.

Рисунок 1. Устройство плоского солнечного коллектора.

Трубчатый вакуумный солнечный коллектор:Трубчатый коллектор (рис. 2) — это батарея стеклянных труб. Внутри каждой расположена двойная концентрическая трубка, по центральному каналу которой в конструкцию поступает холодная вода. Она получает «захваченное» вакуумной трубкой солнечное тепло и возвращается в систему отопления.

Такие коллекторы стали использоваться сравнительно не­давно, но уже завоевали большую популярность, поскольку эф­фективно работают даже в зимнее время. Трубчатый коллектор способен нагревать теплоноситель до 250 °С летом и до 35 °С зимой, причем даже в пасмурную погоду. В условиях россий­ского климата рекомендуется устанавливать именно такой сол­нечный коллектор.

Устройство трубчатого вакуумного солнечного коллектора.

Рисунок 2. Устройство трубчатого вакуумного солнечного коллектора.

Преимущества отопления на солнечной энергии:

—  экономия до 80% энергии;

—  экологическая безопасность;

—  наличие защиты от молний, перегрева и сильного ветра;

—надежность;

       — возможность проектирования по индивидуальному зака­зу в соответствии с архитектурными элементами дома и потреб­ностью жильцов в горячей воде.

 Геотермальная энергия:

Поскольку грунтом аккумулируется около 98% всей излу­чаемой солнечной энергии, даже зимой из земли можно полу­чить тепло, достаточное для обогрева дома (рис. 3, 4).

Получение энергии для отопления из грунта

Рисунок 3. Получение энергии для отопления из грунта

Получение энергии для отопления из водоема

Рисунок 4. Получение энергии для отопления из водоема

Основное преимущество геотермальной энергии — низкие ­­­­затраты на отопление. Сама энергия бесплатна, потребитель оплачивает только установку системы и электроэнергию, за счет которой работает насос. При этом все затраты окупаются уже через 5-8 лет.

Помимо этого, геотермальная энергия является экологиче­ски чистой, она не загрязняет атмосферу и не содержит угле­кислого газа. Для нее не требуется резервуара, а установку, пред­назначенную для добычи геотермальной энергии, легко обслу­живать.

Во многих странах европы давно и успешно этот вид энергии используется для отопления, например в Швеции около 70% тепловой энергии синтезируется гео­термальными насосами. В США геотермальная энергия ис­пользуется для обогрева государственных учреждений. Также геотермальные системы отопления популярны в Англии и Гер­мании. При использовании геотермальной энергии из 1 кВт элекроэнергии можно получить 3-5 кВт тепла. Для получения геотермальной энергии необходимо специ­альное оборудование для рытья скважины, а также тепловой насос, кото­рый превращает энергию воды, воздуха и грунта в тепло, доста­точное для подогрева воды и отопления дома. Стоит отметить, что такой насос очень компактный — для него требуется не  больше места, чем для холодильника, при этом срок службы системы составляет порядка 25 лет.

Принцип действия теплового насоса

Тепловой насос подключается к двум кольцевым контурам. Первый располагается внутри дома, второй — теплообменник — под землей. Для его устройства в земле (на дне водоема) на глубине около, 2 м прокладыва­ют трубы, или  делают скважину глубиной 30-100 м. Внутри контура циркулирует обычная вода или вода с антифри­зом, которая во внешнем контуре принимает температуру среды, а затем поступает в тепловой насос. Последний аккумулирует тепло и передает его внутреннему контуру.

Существует четыре способа получения геотермального тепла. Первый способ предполагает использование насоса с от­крытым циклом (рис. 5). Вода забирается из подземных плывунов й подается в насос, расположенный внутри здания. Вода отдает тепло и возвращается в плывун на определенном рас­стоянии от того места, где она попала в теплообменник. При этом способе, помимо тепла, можно обеспечить дом горячей водой.

Насос с открытым циклом

Рисунок 5. Насос с открытым циклом

Второй способ предполагает использование насоса с за­крытым циклом и горизонтальным теплообменником, находя­щимся под землей на глубине более 1 м (рис. 6). При этом для обогрева дома общей площадью 100 м2 требуется около 250 м2 поверхности грунта

Третий способ предполагает использование насоса с закры­тым циклом и вертикальным теплообменником (рис. 7). При этом трубы, по которым протекает вода, должны быть располо­жены вертикально в грунте на глубине около 200 м.

Насосы с закрытым горизонтальным и вертикальным коллектором

Рисунок 6,7. Насосы с закрытым горизонтальным и вертикальным коллектором

Четвертый способ предполагает использование насоса с за­крытым циклом и водоразмещенным теплообменником (рис. 8): теплоноситель прокачивается по коллекторам, расположенным в водоеме, и забирает тепло у воды. Этот способ оправдывает себя, если Дом находится не дальше 100 м от водоема, глубинами береговая линия которого отвечают техническим условиям про­кладки трубопровода.

Насос с водоразмещенным теплообменником

Рисунок 8. Насос с водоразмещенным теплообменником 

Твердотопливная система отопления:

Основные преимущества твердотопливного отопления:

— длительный срок эксплуатации;

— работа без использования электричества;

— относительно невысокая стоимость монтажа и эксплуа­тации.

Основные недостатки твердотопливного отопления:

— трудоемкость в обслуживании;

 — необходимость наличия помещения для складирования топлива;

— постоянный контроль за работой котла;

— невысокая эффективность сжигания топлива (кроме некоторых типов твердотиопливных котлов).

Использование такого отопления оправдывает себя в до­мах, где отсутствует подача электричества и газа. Кроме того, этот вид отопления подходит в качестве резервного варианта. Для большей отдачи тепла и уменьшения загрузок топлива дополнительно устанавливают тепловой гидроаккумулятор, ко­торый накапливает избытки тепла, а затем отдает их в систему отопления, то есть выполняет функцию термоса. Для отопления дома площадью 50-400 м2 используют кот­лы мощностью 15-40 кВт.

При твердотопливном отоплении используют:

— черный или бурый уголь;

— тырсу;

— дрова;

— щепу;

— пеллеты;

— специальные топливные брикеты;

— кокс.

Выбор того или иного вида топлива зависит от модели кот­ла. Существуют котлы, функционирующие на топливе всех ти­пов, и такие, что работают только на твердом топливе.

 


ПОДЕЛИТЬСЯ:

Комментариев пока нет

Перейти к разговору

Комментариев пока нет!

Вы должны быть избранным, чтобы начать разговор.

Ваши данные будут в безопасности!Ваш адрес электронной почты не будет опубликован. Также другие данные не будут переданы третьим лицам.