Autonóm fűtési rendszerek: hőforrások feltárása

A cikk témája az autonóm fűtési rendszerek. Megpróbáljuk kideríteni, hogy mi az, és mi lehet a hőenergia forrása számára. Ezenkívül összehasonlító elemzést kell végezni az egyes megoldások költséghatékonyságáról és egyszerű használatáról.

besorolás

Először is, milyen okok alapján lehet besorolni a független fűtést.

A hőenergia forrása szerint.

Itt a lehetséges megoldások listája:

• Gáz (fő és cseppfolyósított gáz - gáztartókban és hengerekben).
• Szén.
• Tűzifa.
• Pellet (granulált fahulladék).
• Dízel üzemanyag.
• Villamos energia.

A kazánból a periférikus helyiségekbe történő hőátadás módszerének megfelelően.

Csak ketten vannak.

1. A víz fűtése a víz nagy hőteljesítménye miatt a legnépszerűbb.

Megjegyzés: a víz mellett alacsonyabb kristályosodási hőmérsékletű hűtőfolyadékok is használhatók, így a fűtés és a keringés megállítása során nem szabad félni a leolvasztástól. Az ömlesztett anyagokban víz és etilén és propilénglikol elegye.

1. A légfűtést gyakran szellőztetéssel kombinálják.. A légfűtést a helyiség melegítésére használják.

gazdaság

Összehasonlítsuk azokat a költségeket, amelyekkel a hőforrások mindegyike ígéretet tesz a tulajdonosnak.

Nuance: az ország egyes régióiban az egyedi árak eltérőek lehetnek. Ezek aránya azonban folytatódni fog.

Különleges eset

A működési költségek vizsgálata váratlan felfedezést hozott: a 21. században a tűzifa még mindig a legolcsóbb hőforrás a főgáz hiányában. Nem csak: a vidéki lakosok számára a költségek zömmel csökkenthetők - a halott fa és a metszésfák kivágása a területen az üzemanyag-szükséglet fedezésére szolgál. De a legfőbb látszólag progresszív hőforrás - a villamos energia - a lista alján volt.

Azonban ez a beállítás csak a közvetlen fűtésű készülékekre érvényes, amelyek az elektromos energia kilowattjait kilowattá alakítják a hőteljesítménynek. A hőszivattyú esetében a kép alapvetően eltérő: a készülék 2-5 kilowattóra hőmennyiséget tesz lehetővé minden kilowattóra villamos energia fogyasztásáért.

Miért?

A titok egyszerű: az energiát nem a hő generálásával tölti, hanem az alacsony potenciálú forrásról a nagy potenciálú forrásra való áttérés. Egyszerűen fogalmazva, a hőszivattyú eszköze lehetővé teszi, hogy még többet hűtsön a már hűvös környezetben, és a hő hatására felmelegítse a házat.

Hogyan érhető el ez a hatás?

• Az illékony hűtőközeget kompresszálja a kompresszor, és nagy mennyiségű hőt vesz fel a folyadékfázisban.
• Ez a hő a hőcserélőhöz kerül, és a helyiség felmelegítésére szolgál.
• A hőcserélő után a hővesztes hűtőközeg áthalad a tágulási szelepen, és gáznemű állapotba fordul, és erőteljesen hűti a tágulást.
• Aztán megy a második hőcserélőhöz. Mivel a hűtőközeg áthaladása alatt a környezet hőmérsékleténél alacsonyabb hőmérsékletre van hűtve, állandó hőáram keletkezik: a hűtőközeg felmelegszik, és ha melegszik, ismét visszatér a kompresszorhoz.

A legmagasabb COP-lal rendelkező hőszivattyúk (a hőszivattyú fűtési üzemmódban kifejezett hőenergiáinak és teljesítményének aránya) csökkenti a kilowattórára jutó költség 3,6 / 5 = 0,72 rubelt, ami gyakorlatilag egyenlővé teszi a gázzal való jövedelmezőségüket a berendezések és a levelek messze mögött versengő megoldások.

By the way: a legtöbb hőszivattyúnál az átlagos COP a szezon alatt reálisabb, 3 - 3,5.

Könnyű használat

A gazdaság szempontjából a fogyasztók számára fontos tulajdonságok listája nem ér véget. Legalább egy másik paraméter nem kevésbé fontos - használhatóság.

És ebből a szempontból egy egészen más sorozatot építenek.

1. Minden elektromos berendezés (mind a közvetlen fűtőberendezések, mind a hőszivattyúk) teljesen önálló, és nem igényel gondoskodást vagy karbantartást. Nyilvánvaló okokból az égéstermékek eltávolítása is felesleges.

1. A gáz- és napkollektoros kazánok hosszú távú autonóm működésre is képesek. Azonban az egyszerű használat szempontjából valamivel alacsonyabbak az elektromos készülékeknél: mindegyikük megköveteli az égéstermékek eltávolítását; egy szoláriumhoz szükség van több kocka kapacitásának ellátásához, és elviselni az égő zaját, ami egy kicsit alacsonyabb a felszállás során a sík zümmögésénél.

A palackozott gáz felhasználása további figyelmet igényel: a léggömböt napról napra hetente többször kell megváltoztatni.

1. A pellet kazán akkumulátorának élettartama egy hétig elérheti a bunker üzemanyagának automatikus üzemanyag-ellátását. Azonban, mint minden szilárd tüzelőanyaggal ellátott eszköz, a hamutartalom rendszeres tisztítása szükséges.

1. Végül a fa és a széntartalmú kazánok és a kályhák állandó figyelmet igényelnek: naponta többször kell lőniük.

Vízmelegítés

Nézzük meg közelebbről, hogy milyen hőforrások használhatnak autonóm fűtési rendszereket.

Gáz- és napkollektoros kazánok

Eszköze meglehetősen érthető: egy gázégő melegíti a hőcserélőt, és átadja a hőt a hűtőfolyadéknak, amely kering.

Mi a másik lehet hasznos a potenciális vevő számára a gázkészülékekről?

• A nem illékony berendezések piezo-gyújtással vannak felszerelve, és a fő égő égetésére használják, amikor a hűtőközeg hőmérséklete az ún. Az elektromos gyújtású kazánok nem rendelkeznek, és ennek köszönhetően mintegy 20% -os megtakarítást eredményeznek.

Felhívjuk figyelmét, hogy az elektromos gyújtás nem illik jól a vidéki térségek villamosenergia-ellátásának instabilitásához. Részben azonban a problémát olyan szünetmentes tápegységek beszerelésével oldják meg, amelyek a kazánt 4-6 órán keresztül támogatják.

• A légköri égő beltéri levegőt von be és eltávolítja az égéstermékeket a szellőzőcsatornába vagy a kéménybe. A zárt égő azt jelenti, hogy levegőt veszünk az utcáról, és az égési termékeket ugyanazon koaxiális (kettősfalú) cső mentén ürítjük ki.

• A kondenzációs kazánok 9-11% -os megtakarítást eredményeznek a klasszikusoknál. Nem csak a hőforrást távolítják el az égési termékekből, hanem egy további hőcserélővel is kondenzálják őket. Egyébként a padlófűtésekre jellemző 30C-os visszatérő hőmérséklet optimális számukra; egy hagyományos kazánban kondenzációt okozhat a hőcserélőn, amely erre nincs adaptálva és korai kiesése esetén.
• A gázkazánok gyakran egységesek a napenergiával. Sok olyan terv van, amely lehetővé teszi az üzemanyag típusának egyszerű cseréjét.

Szilárd tüzelésű kazánok

Az ilyen típusú klasszikus eszköz egy tűzálló dobozból áll, melynek burkolat-hőcserélője, bemeneti és kimeneti fúvókái, egy fúvókát és egy egyszerű automatizálási rendszert tartalmaz. Ha a hűtőközeg túlmelegszik, a legegyszerűbb mechanikus termosztát lefedi a ventilátort, korlátozza a levegő hozzáférését és csökkenti a készülék hőteljesítményét.

Ez a rendszer egyszerű, kivételesen hibatűrő, de néhány súlyos hibája van:

1. A tüzelőberendezés betöltése 2-4 óránként szükséges.
2. A légáramlás korlátozása a hatékonyság katasztrofális csökkenéséhez vezet, mivel a hiányos égéstermékek a kéményen keresztül párolognak. Az oxigén korlátozott hozzáférésével a tűzifa és a szén szénmonoxidot (egyébként mérgező anyagokat) és illékony szénhidrogéneket képez.

A problémák megoldása érdekében néhány nagyon kíváncsi tervet hoztak létre.

Gázgenerátor

A gázgenerátor (pirolízis) kazán két lépcsőben szünteti meg az üzemanyag elégetését.

1. Csekély mennyiségű levegő áramlik, égetve a hamu állapotába, és pirolízisgázt termel - nagyon illékony szénhidrogének.
2. Ezután a pirolízisgáz bejut az utóégető kamrába, amely a fő kemence alatt helyezkedik el, ahol új befogadó levegőt kap a befecskendezőkön keresztül. Magas hőmérsékleten a gáz-levegő keverék azonnali gyulladásához vezet.

Mi az eredmény?

• Rugalmas teljesítményvezérlés hatékonyságcsökkenés nélkül.
• Hosszú (akár 12 óra) égetés az egyik fülön.

Top égő

Még furcsa a gázgenerátor - a felső égető kemence - módosítása. Működése elve a könyvjelző aljától a felsõ felületig terjedõ lángoló fa vagy szén átvitelére korlátozódik.

Hogyan működik?

1. Egy mozgatható légcsatorna leereszkedik a tûzoltóba, amely fel van töltve és felbõlõdik, és egy masszív tárcsa-elosztóval végzõdik.
2. A levegő beáramlása az üzemanyag-réteg teljes felületén történik. Kézi vagy automatikusan állítható szelep adagolható.
3. A levegőelosztó tárcsa feletti kamrát a nem teljes égésű termékek utánégetésére használják. Ebben az esetben a felszálló légáramlás teljesen hamut hordoz, ami megakadályozza a bomlást.

A litván Stropuva cég által gyártott felső tüzelőberendezés maximális üzemideje 31 óra.

Elektromos kazánok

A közvetlen fűtőkészülékek is több kategóriába sorolhatók. Tenovye használata csöves fűtőberendezések melegvíz tartályba helyezéséhez. A teljesítmény fokozatosan szabályozható. A kialakítás eléggé hibatűrő, olcsó, és nincs komoly hibája, kivéve az összes olyan eszköz alacsony hatékonyságát, amely közvetlen melegítésre alkalmas.

Az elektrode kazánok váltakozó áramot használnak közvetlenül a vízen keresztül. Fő előnye a tömörség. Hátrányok - az elektródák fokozatos feloldódása és az a képesség, hogy csak egy bizonyos ásványi só-összetételű vízben dolgoznak.

Az indukciós kazán egy ferromágneses magot és egy tekercset egy dielektromos csőbe helyezett, amely izgatja az örvényáramokat, amelyek a fém fűtését szolgálják. Az indukciós kazán fő előnye a fenomenális rugalmasság és a korlátlan élettartam: egyszerűen nincs olyan alkatrész, amely idővel viselne.

Fontos: minden olyan állítás, amely szerint valamilyen elektromos kazán gazdaságosabb, mint a versenytárs megoldások, az első hazugság. Bármelyik készülék közvetlen fűtése az elhasznált villamos energia 100% -ára melegszik. Még akkor is, ha a tervezési jellemzők miatt a hőenergia nem kerül át teljesen a hűtőközegbe, de részben a levegőben szétszóródik, még mindig melegíti otthonát.

Hőszivattyúk

Különböző típusú alacsony hőforrásokat használhatnak.

geotermikus

A hőcserélőket a fagyás alatt helyezik el, és a talajból hőenergiát vesznek fel. A szivattyúk legnagyobb problémája a költséges telepítés.

Két lehetősége van.

1. A próbák 30-100 méteres mélységű függőleges mélyedésekbe esnek.

1. A kollektor vízszintesen van elhelyezve.

A második lehetőség vonzó, mivel a vízszintes kollektor alatt lévő árokot saját kezével lehet ásni, ami jelentősen csökkenti a telepítési költségeket. Azonban a csatorna alatt lévő területnek körülbelül háromszorosnak kell lennie a fűtött; azonban nem használható ültetésre - a növények nem tolerálják a kollektor hőmérsékleti rendjét.

víz

Ezeket kétféleképpen lehet megvalósítani:

1. A kollektor a jégmentes tartály aljára kerül.

1. Két kutakat használnak hőcserére - áramlási sebesség és vízelvezetés. A felszabadított hőt visszavezetik a víztartóba.

levegő

Ideálisak lehetnek meleg éghajlatokhoz. A megoldás alacsony ára, az olcsó és könnyű beszerelés nagyon vonzó hőforrássá teszi őket a főgáz hiányában.

Érdemes azonban megfontolni néhány finomságot.

• Még a legjobb ilyen típusú készülékek is megőrzik teljesítményüket a külső levegő hőmérsékletén -25 ° C-ig.
• Ahogy a hőmérséklet csökken, a műszer COPja leesik. Ha a +10-ben egyenlő öt, akkor -25є-ben kétszer csökken.

Fontos pont, amely releváns minden típusú hőszivattyú esetében: minél alacsonyabb a hűtőfolyadék hőmérséklete, annál kisebb a delta a berendezés és a környezet között, ami azt jelenti, hogy magasabb a készülék COP-je. Ezért minden típusú hőszivattyúval nagyszámú szelvényű radiátorokat használnak, és a hűtőközeg hőmérséklete nem emelkedik + 45 ° fölé.

Légfűtés

A gáz-, szolár- és szilárd tüzelésű kazánok a levegő fűtése teljesen duplikálják homlokzatuk jellemzőit, amelyek a víz melegítésére szolgálnak. Külön is el kell különíteni néhány tervet.

Buleryan

E név alatt, amelyet az egyik első gyártóból vettek le, megköti a konvekciós sütőgáz generátort. Fő jellemzője, hogy a tüzelőcsövet nyílt és felső átmérőjű acélcsövek veszi körül, amelyekben stabil konvekciós áramok keletkeznek a fűtés során. A csövek kanyargósága hozzájárul a helyiség levegőjének hatékony összekeveréséhez.

Megjegyzés: a fűtött levegőt csatornarendszerrel lehet hígítani. A hagyományos légcsatorna-ventilátorok arra kényszeríthetik.

Inverteres légkondicionáló

Bármilyen klímaberendezés speciálisan a levegő-levegő hőszivattyú. A frekvenciaváltó abban különbözik egymástól, hogy AC-DC konverziót használ, amely lehetővé teszi a kompresszor teljesítményének rugalmas vezérlését. Ha a levegőt a kívánt hőmérsékletre melegítik, a kompresszor nem áll le, de csökkenti a sebességet.

Az a tény, hogy a kompresszor folyamatosan üzemel, mellékhatása az, hogy a frekvenciaváltó alacsony (-25 ° C) hőmérsékleten képes működni. Valójában számos modellt a gyártók a háztartási hőszivattyúk közé helyeznek.

Az inverteres fűtés kétségtelenül a legjobb megoldás olyan régiókban, ahol a téli hőmérsékletek nem esnek -10 - -20 fok alá. Annak érdekében, hogy a fűtési rendszer kiválasztására vonatkozó utasítás ne legyen megalapozatlan, a szerző megosztja saját tapasztalatait egy inverteres klímaberendezés használatával a tetőtér padlójának fűtésére az elmúlt télen.

következtetés

Reméljük, hogy a miniatűr áttekintés segítséget nyújt az olvasónak az optimális megoldás kiválasztásához. További információ arról, hogy mi lehet önálló fűtési rendszer, felajánl egy mellékelt videót. Sok szerencsét!