Katika nyumba yangu tulivu ...

"Lazima iwe baridi wakati wa baridi," classic alisema. Inageuka sio lazima. Kwa kuongeza, ili kuweka joto kwa muda mfupi, haipaswi kuwa chafu, harufu na madhara kwa mazingira.

Kwa sasa, tunaweza kuwa na joto katika nyumba zetu si lazima kutokana na mafuta ya mafuta, gesi na umeme. Nishati ya jua, jotoardhi na hata upepo imejiunga na mchanganyiko wa zamani wa nishati na vyanzo vya nishati katika miaka ya hivi karibuni.

Katika ripoti hii, hatutagusa mifumo ambayo bado maarufu zaidi kwa msingi wa makaa ya mawe, mafuta au gesi nchini Poland, kwa sababu madhumuni ya utafiti wetu sio kuwasilisha kile ambacho tayari tunakijua vizuri, lakini kuwasilisha njia mbadala za kisasa, za kuvutia katika suala la ulinzi wa mazingira pamoja na kuokoa nishati.

Bila shaka, inapokanzwa kulingana na mwako wa gesi asilia na derivatives yake pia ni rafiki wa mazingira kabisa. Hata hivyo, kutoka kwa mtazamo wa Kipolishi, ina hasara kwamba hatuna rasilimali za kutosha za mafuta haya kwa mahitaji ya ndani.

Maji na hewa

Nyumba nyingi na majengo ya makazi huko Poland yanapokanzwa na mifumo ya jadi ya boiler na radiator.

Boiler ya kati iko katika kituo cha joto au chumba cha boiler cha mtu binafsi cha jengo hilo. Kazi yake inategemea ugavi wa mvuke au maji ya moto kwa njia ya mabomba kwa radiators ziko katika vyumba. Radiator classic - chuma kutupwa wima muundo - ni kawaida kuwekwa karibu na madirisha (1).

1. Hita ya jadi

Katika mifumo ya kisasa ya radiator, maji ya moto yanazunguka kwa radiators kwa kutumia pampu za umeme. Maji ya moto hutoa joto lake katika radiator na maji yaliyopozwa yanarudi kwenye boiler kwa joto zaidi.

Radiators inaweza kubadilishwa na jopo chini ya "fujo" au hita za ukuta kutoka kwa mtazamo wa uzuri - wakati mwingine hata huitwa kinachojulikana. radiators mapambo, maendeleo kwa kuzingatia kubuni na mapambo ya majengo.

Radiators ya aina hii ni nyepesi sana kwa uzito (na kwa kawaida kwa ukubwa) kuliko radiators na mapezi ya chuma cha kutupwa. Hivi sasa, kuna aina nyingi za radiators za aina hii kwenye soko, tofauti hasa katika vipimo vya nje.

Mifumo mingi ya kisasa ya kupokanzwa inashiriki vipengele vya kawaida na vifaa vya baridi, na baadhi hutoa inapokanzwa na baridi.

Uteuzi HVAC (inapokanzwa, uingizaji hewa na hali ya hewa) hutumiwa kuelezea kila kitu na uingizaji hewa ndani ya nyumba. Bila kujali ni mfumo gani wa HVAC unatumiwa, madhumuni ya vifaa vyote vya kupokanzwa ni kutumia nishati ya joto kutoka kwa chanzo cha mafuta na kuihamisha kwenye vyumba vya kuishi ili kudumisha joto la kawaida la mazingira.

Mifumo ya kupasha joto hutumia aina mbalimbali za mafuta kama vile gesi asilia, propani, mafuta ya kupasha joto, nishati ya mimea (kama vile kuni) au umeme.

Mifumo ya hewa ya kulazimishwa kwa kutumia tanuri ya blower, ambayo hutoa hewa yenye joto kwa maeneo mbalimbali ya nyumba kupitia mtandao wa ducts, ni maarufu katika Amerika ya Kaskazini (2).

2. Chumba cha boiler ya mfumo na mzunguko wa hewa wa kulazimishwa

Hili bado ni suluhisho la nadra sana nchini Poland. Inatumiwa hasa katika majengo mapya ya biashara na katika nyumba za kibinafsi, kwa kawaida pamoja na mahali pa moto. Mifumo ya kulazimishwa ya mzunguko wa hewa (pamoja na. uingizaji hewa wa mitambo na kupona joto) kurekebisha joto la chumba haraka sana.

Katika hali ya hewa ya baridi, hutumika kama heater, na katika hali ya hewa ya joto, hutumika kama mfumo wa kupoeza hewa. Kawaida kwa Ulaya na Poland, mifumo ya CO na jiko, vyumba vya boiler, maji na radiators za mvuke hutumiwa tu kwa joto.

Mifumo ya hewa ya kulazimishwa pia huchuja ili kuondoa vumbi na allergener. Vifaa vya humidification (au kukausha) pia hujengwa kwenye mfumo.

Hasara za mifumo hii ni haja ya kufunga ducts za uingizaji hewa na kuhifadhi nafasi kwao katika kuta. Kwa kuongeza, mashabiki wakati mwingine ni kelele na kusonga hewa kunaweza kuenea allergens (ikiwa kitengo hakijahifadhiwa vizuri).

Mbali na mifumo inayojulikana zaidi kwetu, i.e. radiators na vitengo vya usambazaji wa hewa, kuna wengine, wengi wao wakiwa wa kisasa. Inatofautiana na inapokanzwa kati ya hidroniki na mifumo ya uingizaji hewa ya kulazimishwa kwa kuwa inapokanzwa samani na sakafu, si tu hewa.

Inahitaji kuwekewa ndani ya sakafu ya saruji au chini ya sakafu ya mbao ya mabomba ya plastiki iliyoundwa kwa ajili ya maji ya moto. Ni mfumo tulivu na unaotumia nishati kwa ujumla. Haina joto haraka, lakini huhifadhi joto kwa muda mrefu.

Pia kuna "tileng ya sakafu", ambayo hutumia mitambo ya umeme iliyowekwa chini ya sakafu (kawaida tiles za kauri au mawe). Hazitumii nishati kidogo kuliko mifumo ya maji ya moto na kwa kawaida hutumika katika nafasi ndogo kama vile bafu.

Aina nyingine, ya kisasa zaidi ya kupokanzwa. mfumo wa majimaji. Hita za maji ya baseboard zimewekwa chini kwenye ukuta ili waweze kuteka hewa baridi kutoka chini ya chumba, kisha uwape joto na uirudishe ndani. Wanafanya kazi kwa joto la chini kuliko nyingi.

Mifumo hii pia hutumia boiler ya kati kupasha maji ambayo hutiririka kupitia mfumo wa bomba hadi vifaa vya kupokanzwa tofauti. Kwa kweli, hii ni toleo la updated la mifumo ya zamani ya radiator wima.

Radiators ya jopo la umeme na aina nyingine hazitumiwi kwa kawaida katika mifumo kuu ya kupokanzwa nyumba. hita za umemehasa kutokana na gharama kubwa ya umeme. Hata hivyo, hubakia chaguo maarufu la kuongeza joto, kwa mfano katika nafasi za msimu (kama vile verandas).

Hita za umeme ni rahisi na kwa gharama nafuu kufunga, hazihitaji mabomba, uingizaji hewa au vifaa vingine vya usambazaji.

Mbali na hita za paneli za kawaida, pia kuna hita za miale ya umeme (3) au taa za kupokanzwa ambazo huhamisha nishati kwa vitu vyenye joto la chini kupitia. mionzi ya sumakuumeme.

3. Hita ya infrared

Kulingana na hali ya joto ya mwili wa mionzi, urefu wa mionzi ya infrared huanzia 780 nm hadi 1 mm. Hita za umeme za infrared huangaza hadi 86% ya nguvu zao za kuingiza kama nishati ya kung'aa. Takriban nishati zote za umeme zilizokusanywa hubadilishwa kuwa joto la infrared kutoka kwenye filamenti na kutumwa zaidi kupitia viakisi.

Jotoardhi Poland

Mifumo ya joto ya mvuke - ya juu sana, kwa mfano katika Iceland, ni ya riba inayoongezekaambapo chini ya (IDDP) wahandisi wa kuchimba visima wanatumbukia zaidi na zaidi kwenye chanzo cha joto cha ndani cha sayari.

Mnamo 2009, wakati wa kuchimba EPDM, ilimwagika kwa bahati mbaya kwenye hifadhi ya magma iliyoko karibu kilomita 2 chini ya uso wa Dunia. Hivyo, kisima chenye nguvu zaidi cha nishati ya mvuke katika historia chenye uwezo wa takriban MW 30 za nishati kilipatikana.

Wanasayansi wanatumai kufikia Ukingo wa Atlantiki ya Kati, ukingo mrefu zaidi wa katikati ya bahari Duniani, mpaka wa asili kati ya mabamba ya mwamba.

Huko, magma huwasha maji ya bahari kwa joto la 1000 ° C, na shinikizo ni mara mia mbili zaidi kuliko shinikizo la anga. Chini ya hali kama hizo, inawezekana kutoa mvuke wa hali ya juu na pato la nishati ya MW 50, ambayo ni karibu mara kumi zaidi kuliko ile ya kisima cha kawaida cha jotoardhi. Hii inamaanisha uwezekano wa kujazwa tena na elfu 50. Nyumba.

Ikiwa mradi huo ungekuwa mzuri, sawa na hiyo inaweza kutekelezwa katika sehemu zingine za ulimwengu, kwa mfano, nchini Urusi. huko Japan au California.

4. Taswira ya kinachojulikana. nishati ya chini ya mvuke

Kinadharia, Poland ina hali nzuri sana ya jotoardhi, kwani 80% ya eneo la nchi hiyo inachukuliwa na majimbo matatu ya jotoardhi: Ulaya ya Kati, Carpathian na Carpathian. Hata hivyo, uwezekano halisi wa kutumia maji ya jotoardhi unahusu 40% ya eneo la nchi.

Joto la maji la hifadhi hizi ni 30-130 ° C (katika baadhi ya maeneo hata 200 ° C), na kina cha tukio katika miamba ya sedimentary ni kutoka 1 hadi 10 km. Utokaji wa asili ni nadra sana (Sudety - Cieplice, Löndek-Zdrój).

Walakini, hii ni kitu kingine. jotoardhi ya kina na visima hadi kilomita 5, na kitu kingine, kinachojulikana. jotoardhi isiyo na kina, ambamo joto la chanzo huchukuliwa kutoka ardhini kwa kutumia usakinishaji usio na kina uliozikwa (4), kwa kawaida kutoka kwa chache hadi 100 m.

Mifumo hii inategemea pampu za joto, ambazo ni msingi, sawa na nishati ya joto, kwa kupata joto kutoka kwa maji au hewa. Inakadiriwa kuwa tayari kuna makumi ya maelfu ya ufumbuzi huo nchini Poland, na umaarufu wao unakua hatua kwa hatua.

Pampu ya joto huchukua joto kutoka nje na kuihamisha ndani ya nyumba (5). Hutumia umeme kidogo kuliko mifumo ya joto ya kawaida. Wakati ni joto nje, inaweza kufanya kama kinyume cha kiyoyozi.

5. Mpango wa pampu rahisi ya kujazia joto: 1) condenser, 2) valve ya throttle - au capillary, 3) evaporator, 4) compressor

Aina maarufu ya pampu ya joto ya chanzo cha hewa ni mfumo wa mgawanyiko mdogo, unaojulikana pia kama ductless. Inategemea kitengo kidogo cha kujazia nje na kitengo kimoja au zaidi cha kushughulikia hewa ya ndani ambacho kinaweza kuongezwa kwa urahisi kwenye vyumba au maeneo ya mbali ya nyumba.

Pampu za joto zinapendekezwa kwa ajili ya ufungaji katika hali ya hewa ya kiasi. Wanabaki chini ya ufanisi katika hali ya hewa ya joto na baridi sana.

Mifumo ya kupokanzwa na baridi ya kunyonya hazitumiki kwa umeme, bali kwa nishati ya jua, nishati ya jotoardhi au gesi asilia. Pampu ya kufyonza joto hufanya kazi kwa njia sawa na pampu nyingine yoyote ya joto, lakini ina chanzo tofauti cha nishati na hutumia suluhisho la amonia kama jokofu.

Mseto ni bora zaidi

Uboreshaji wa nishati umepatikana kwa ufanisi katika mifumo ya mseto, ambayo inaweza pia kutumia pampu za joto na vyanzo vya nishati mbadala.

Aina moja ya mfumo wa mseto ni Pampu ya joto pamoja na boiler ya kufupisha. Pampu inachukua sehemu ya mzigo wakati mahitaji ya joto ni mdogo. Wakati joto zaidi linahitajika, boiler ya condensing inachukua kazi ya joto. Vile vile, pampu ya joto inaweza kuunganishwa na boiler ya mafuta imara.

Mfano mwingine wa mfumo wa mseto ni mchanganyiko kitengo cha kufupisha na mfumo wa joto wa jua. Mfumo kama huo unaweza kusanikishwa katika majengo yaliyopo na mapya. Ikiwa mmiliki wa ufungaji anataka uhuru zaidi kwa suala la vyanzo vya nishati, pampu ya joto inaweza kuunganishwa na ufungaji wa photovoltaic na hivyo kutumia umeme unaozalishwa na ufumbuzi wao wa nyumbani kwa ajili ya kupokanzwa.

Ufungaji wa jua hutoa umeme wa bei nafuu ili kuwasha pampu ya joto. Umeme wa ziada unaozalishwa na umeme ambao hautumiki moja kwa moja kwenye jengo unaweza kutumika kuchaji betri ya jengo au kuuzwa kwa gridi ya taifa.

Inafaa kusisitiza kuwa jenereta za kisasa na mitambo ya joto kawaida huwa na vifaa violesura vya mtandao na inaweza kudhibitiwa kwa mbali kwa kutumia programu kwenye kompyuta kibao au simu mahiri, mara nyingi kutoka popote duniani, ambayo pia inaruhusu wamiliki wa mali kuboresha na kuokoa gharama.

Hakuna kitu bora kuliko nishati ya nyumbani

Bila shaka, mfumo wowote wa kupokanzwa utahitaji vyanzo vya nishati hata hivyo. Ujanja ni kufanya hili kuwa suluhisho la kiuchumi zaidi na la bei nafuu.

Hatimaye, kazi hizo zina nishati inayotokana "nyumbani" katika mifano inayoitwa microcogeneration () au microTPP ,

Kwa mujibu wa ufafanuzi, hii ni mchakato wa kiteknolojia unaojumuisha uzalishaji wa pamoja wa joto na umeme (off-gridi) kulingana na matumizi ya vifaa vidogo na vya kati vilivyounganishwa vya nguvu.

Microcogeneration inaweza kutumika katika vituo vyote ambapo kuna haja ya wakati huo huo ya umeme na joto. Watumiaji wa kawaida wa mifumo iliyooanishwa ni wapokeaji binafsi (6) na hospitali na vituo vya elimu, vituo vya michezo, hoteli na huduma mbalimbali za umma.

6. Mfumo wa nishati ya nyumbani

Leo, mhandisi wa wastani wa nguvu za kaya tayari ana teknolojia kadhaa za kuzalisha nishati nyumbani na katika yadi: jua, upepo na gesi. (biogesi - ikiwa ni "mwenyewe").

Kwa hivyo unaweza kupanda juu ya paa, ambayo haipaswi kuchanganyikiwa na jenereta za joto na ambazo hutumiwa mara nyingi kwa joto la maji.

Inaweza pia kufikia ndogo mitambo ya upepokwa mahitaji ya mtu binafsi. Mara nyingi huwekwa kwenye milingoti iliyozikwa ardhini. Ndogo kati yao, yenye nguvu ya 300-600 W na voltage ya 24 V, inaweza kuwekwa kwenye paa, mradi tu muundo wao unafaa kwa hili.

Katika hali ya ndani, mimea ya nguvu yenye uwezo wa 3-5 kW hupatikana mara nyingi, ambayo, kulingana na mahitaji, idadi ya watumiaji, nk. - inapaswa kutosha kwa taa, uendeshaji wa vifaa mbalimbali vya kaya, pampu za maji kwa CO na mahitaji mengine madogo.

Mifumo yenye pato la joto chini ya kW 10 na pato la umeme la 1-5 kW hutumiwa hasa katika kaya za kibinafsi. Wazo la utendakazi wa "CHP ndogo ya nyumbani" ni kuweka umeme na chanzo cha joto ndani ya jengo linalotolewa.

Teknolojia ya kuzalisha nishati ya upepo wa nyumbani bado inaboreshwa. Kwa mfano, vinu vidogo vya upepo vya Honeywell vinavyotolewa na WindTronics (7) vyenye sanda inayofanana na gurudumu la baiskeli na vilele vilivyoambatishwa, kipenyo cha takriban sm 180, hutoa 2,752 kWh kwa kasi ya wastani ya 10 m/s. Nguvu sawa hutolewa na mitambo ya Windspire yenye muundo usio wa kawaida wa wima.

7. Mitambo midogo ya Honeywell iliyowekwa kwenye paa la nyumba

Miongoni mwa teknolojia zingine za kupata nishati kutoka kwa vyanzo mbadala, inafaa kuzingatia biogesi. Neno hili la jumla linatumika kuelezea gesi zinazoweza kuwaka zinazozalishwa wakati wa mtengano wa misombo ya kikaboni, kama vile maji taka, taka za nyumbani, samadi, taka za kilimo na kilimo cha chakula, nk.

Teknolojia inayotokana na ushirikiano wa zamani, yaani, uzalishaji wa pamoja wa joto na umeme katika mimea ya joto na nguvu ya pamoja, katika toleo lake "ndogo" ni mdogo kabisa. Utafutaji wa masuluhisho bora na yenye ufanisi bado unaendelea. Hivi sasa, mifumo kadhaa mikuu inaweza kutambuliwa, ikijumuisha: injini zinazojirudia, turbine za gesi, mifumo ya injini ya Stirling, mzunguko wa kikaboni wa Rankine, na seli za mafuta.

Injini ya Stirling hubadilisha joto kuwa nishati ya mitambo bila mchakato mkali wa mwako. Ugavi wa joto kwa maji ya kazi - gesi unafanywa kwa kupokanzwa ukuta wa nje wa heater. Kwa kusambaza joto kutoka nje, injini inaweza kutolewa kwa nishati ya msingi kutoka karibu chanzo chochote: misombo ya petroli, makaa ya mawe, kuni, aina zote za nishati ya gesi, majani na hata nishati ya jua.

Aina hii ya injini ni pamoja na: pistoni mbili (baridi na joto), mchanganyiko wa joto la kuzaliwa upya na mchanganyiko wa joto kati ya maji ya kazi na vyanzo vya nje. Moja ya vipengele muhimu zaidi vinavyofanya kazi katika mzunguko ni regenerator, ambayo inachukua joto la maji ya kazi wakati inapita kutoka kwenye joto hadi nafasi iliyopozwa.

Katika mifumo hii, chanzo cha joto ni gesi za kutolea nje zinazozalishwa wakati wa mwako wa mafuta. Kinyume chake, joto kutoka kwa mzunguko huhamishiwa kwenye chanzo cha chini cha joto. Hatimaye, ufanisi wa mzunguko hutegemea tofauti ya joto kati ya vyanzo hivi. Maji ya kazi ya aina hii ya injini ni heliamu au hewa.

Faida za injini za Stirling ni pamoja na: ufanisi wa juu wa jumla, kiwango cha chini cha kelele, uchumi wa mafuta ikilinganishwa na mifumo mingine, kasi ya chini. Bila shaka, hatupaswi kusahau kuhusu mapungufu, ambayo kuu ni bei ya ufungaji.

Taratibu za ujumuishaji kama vile Mzunguko wa Rankine (kufufua joto katika mizunguko ya thermodynamic) au injini ya Stirling inahitaji joto tu kufanya kazi. Chanzo chake kinaweza kuwa, kwa mfano, nishati ya jua au mvuke. Kuzalisha umeme kwa njia hii kwa kutumia mtoza na joto ni nafuu zaidi kuliko kutumia seli za photovoltaic.

Kazi ya maendeleo pia inaendelea seli za mafuta na matumizi yao katika mimea ya kuchanganya. Moja ya ufumbuzi wa ubunifu wa aina hii kwenye soko ni ClearEdge. Mbali na kazi maalum za mfumo, teknolojia hii inabadilisha gesi kwenye silinda hadi hidrojeni kwa kutumia teknolojia ya juu. Kwa hivyo hakuna moto hapa.

Seli ya hidrojeni huzalisha umeme, ambao pia hutumiwa kuzalisha joto. Seli za mafuta ni aina mpya ya kifaa kinachoruhusu nishati ya kemikali ya mafuta ya gesi (kawaida hidrojeni au mafuta ya hidrokaboni) kubadilishwa kwa ufanisi wa juu kupitia mmenyuko wa electrokemikali kuwa umeme na joto - bila hitaji la kuchoma gesi na kutumia nishati ya mitambo; kama ilivyo, kwa mfano, katika injini au mitambo ya gesi.

Vipengele vingine vinaweza kutumiwa sio tu na hidrojeni, bali pia na gesi asilia au kinachojulikana. kurekebisha (kurekebisha gesi) iliyopatikana kutokana na usindikaji wa mafuta ya hidrokaboni.

Mkusanyiko wa maji ya moto

Tunajua kwamba maji ya moto, yaani, joto, yanaweza kusanyiko na kuhifadhiwa kwenye chombo maalum cha kaya kwa muda fulani. Kwa mfano, mara nyingi wanaweza kuonekana karibu na watoza wa jua. Walakini, sio kila mtu anayeweza kujua kuwa kuna kitu kama hicho hifadhi kubwa ya jotokama vikusanyiko vikubwa vya nishati (8).

8. Kikusanya joto bora nchini Uholanzi

Mizinga ya kawaida ya kuhifadhi muda mfupi hufanya kazi kwa shinikizo la anga. Zimewekewa maboksi ya kutosha na hutumiwa hasa kwa udhibiti wa mahitaji wakati wa saa za kilele. Joto katika mizinga kama hiyo ni chini kidogo ya 100 ° C. Inafaa kuongeza kuwa wakati mwingine kwa mahitaji ya mfumo wa joto, mizinga ya zamani ya mafuta hubadilishwa kuwa mkusanyiko wa joto.

Mnamo 2015, Mjerumani wa kwanza tray ya eneo mbili. Teknolojia hii imeidhinishwa na Bilfinger VAM..

Suluhisho linatokana na matumizi ya safu rahisi kati ya maeneo ya juu na ya chini ya maji. Uzito wa ukanda wa juu hujenga shinikizo kwenye ukanda wa chini, ili maji yaliyohifadhiwa ndani yake yanaweza kuwa na joto la zaidi ya 100 ° C. Maji katika ukanda wa juu ni baridi zaidi.

Faida za suluhisho hili ni uwezo wa juu wa joto wakati wa kudumisha kiasi sawa ikilinganishwa na tank ya anga, na wakati huo huo gharama za chini zinazohusiana na viwango vya usalama ikilinganishwa na vyombo vya shinikizo.

Katika miongo ya hivi karibuni, maamuzi yanayohusiana na uhifadhi wa nishati chini ya ardhi. Hifadhi ya maji ya chini ya ardhi inaweza kuwa ya saruji, chuma au fiber iliyoimarishwa ujenzi wa plastiki. Vyombo vya saruji vinajengwa kwa kumwaga saruji kwenye tovuti au kutoka kwa vipengele vilivyotengenezwa.

Mipako ya ziada (polima au chuma cha pua) kawaida huwekwa ndani ya hopa ili kuhakikisha kukazwa kwa uenezi. Safu ya kuhami joto imewekwa nje ya chombo. Pia kuna miundo iliyowekwa tu na changarawe au kuchimbwa moja kwa moja kwenye ardhi, pia ndani ya aquifer.

Ikolojia na uchumi mkono kwa mkono

Joto ndani ya nyumba inategemea sio tu jinsi tunavyo joto, lakini juu ya yote jinsi tunavyoilinda kutokana na kupoteza joto na kusimamia nishati ndani yake. Ukweli wa ujenzi wa kisasa ni msisitizo juu ya ufanisi wa nishati, shukrani ambayo vitu vinavyotokana vinakidhi mahitaji ya juu zaidi kwa suala la uchumi na uendeshaji.

Hii ni "eco" mara mbili - ikolojia na uchumi. Inazidi kuwekwa majengo yenye ufanisi wa nishati Wao ni sifa ya mwili wa compact, ambayo hatari ya kinachojulikana madaraja ya baridi, i.e. maeneo ya kupoteza joto. Hii ni muhimu katika suala la kupata viashiria vidogo zaidi kuhusu uwiano wa eneo la sehemu za nje, ambazo huzingatiwa pamoja na sakafu chini, kwa jumla ya joto.

Nyuso za bafa, kama vile vihifadhi, zinapaswa kuunganishwa kwa muundo mzima. Wanazingatia kiasi cha joto kinachofaa, wakati huo huo wakiwapa kwa ukuta wa kinyume wa jengo, ambayo inakuwa si tu hifadhi yake, bali pia radiator ya asili.

Katika majira ya baridi, aina hii ya buffering hulinda jengo kutoka kwa hewa baridi sana. Ndani, kanuni ya mpangilio wa buffer ya majengo hutumiwa - vyumba viko upande wa kusini, na vyumba vya matumizi - kaskazini.

Msingi wa nyumba zote zinazotumia nishati ni mfumo unaofaa wa joto la chini. Uingizaji hewa wa mitambo na urejeshaji wa joto hutumiwa, yaani na recuperators, ambayo, kupiga hewa "iliyotumiwa", huhifadhi joto lake ili joto hewa safi iliyopigwa ndani ya jengo hilo.

Kiwango kinafikia mifumo ya jua ambayo inakuwezesha kupasha maji kwa kutumia nishati ya jua. Wawekezaji ambao wanataka kuchukua faida kamili ya asili pia kufunga pampu za joto.

Moja ya kazi kuu ambazo nyenzo zote lazima zifanye ni kuhakikisha insulation ya juu ya mafuta. Kwa hivyo, sehemu za joto tu za nje hujengwa, ambayo itaruhusu paa, kuta na dari karibu na ardhi kuwa na mgawo unaofaa wa uhamishaji joto U.

Kuta za nje zinapaswa kuwa angalau pande mbili, ingawa mfumo wa safu tatu ndio bora zaidi kwa matokeo bora. Uwekezaji pia unafanywa katika madirisha ya ubora wa juu, mara nyingi yakiwa na vidirisha vitatu na wasifu mpana wa kutosha unaolindwa kwa joto. Dirisha lolote kubwa ni haki ya upande wa kusini wa jengo - upande wa kaskazini, glazing huwekwa badala ya uhakika na kwa ukubwa mdogo.

Teknolojia inakwenda mbali zaidi nyumba za passivinayojulikana kwa miongo kadhaa. Waumbaji wa dhana hii ni Wolfgang Feist na Bo Adamson, ambao mwaka wa 1988 katika Chuo Kikuu cha Lund waliwasilisha muundo wa kwanza wa jengo ambalo linahitaji karibu hakuna insulation ya ziada, isipokuwa kwa ulinzi kutoka kwa nishati ya jua. Huko Poland, muundo wa kwanza ulijengwa mnamo 2006 huko Smolec karibu na Wroclaw.

Katika miundo tulivu, mionzi ya jua, urejeshaji joto kutoka kwa uingizaji hewa (kurejesha) na uingizaji wa joto kutoka vyanzo vya ndani kama vile vifaa vya umeme na wakaaji hutumiwa kusawazisha mahitaji ya joto ya jengo. Tu wakati wa joto la chini sana, inapokanzwa kwa ziada ya hewa inayotolewa kwa majengo hutumiwa.

Nyumba ya passiv ni wazo zaidi, aina fulani ya muundo wa usanifu, kuliko teknolojia maalum na uvumbuzi. Ufafanuzi huu wa jumla unajumuisha suluhu nyingi tofauti za ujenzi zinazochanganya hamu ya kupunguza mahitaji ya nishati - chini ya 15 kWh/m² kwa mwaka - na upotezaji wa joto.

Ili kufikia vigezo hivi na kuokoa pesa, sehemu zote za nje za jengo zinajulikana na mgawo wa chini sana wa uhamisho wa joto U. Ganda la nje la jengo lazima lisiwe na uvujaji wa hewa usio na udhibiti. Vile vile, kiunganishi cha dirisha kinaonyesha upotezaji wa joto kidogo kuliko suluhisho za kawaida.

Dirisha hutumia suluhu mbalimbali ili kupunguza hasara, kama vile ukaushaji mara mbili na safu ya argon ya kuhami kati yao au ukaushaji mara tatu. Teknolojia tulivu pia inajumuisha kujenga nyumba zenye paa nyeupe au nyepesi zinazoakisi nishati ya jua wakati wa kiangazi badala ya kuinyonya.

Mifumo ya kupokanzwa kijani na baridi wanapiga hatua zaidi mbele. Mifumo tulivu huongeza uwezo wa asili wa kupata joto na baridi bila jiko au viyoyozi. Walakini, tayari kuna dhana nyumba za kazi - uzalishaji wa nishati ya ziada. Wanatumia mifumo mbalimbali ya kupokanzwa na kupoeza mitambo inayoendeshwa na nishati ya jua, nishati ya jotoardhi au vyanzo vingine, kinachojulikana kama nishati ya kijani.

Kutafuta njia mpya za kuzalisha joto

Wanasayansi bado wanatafuta ufumbuzi wa nishati mpya, matumizi ya ubunifu ambayo yanaweza kutupa vyanzo vipya vya nishati, au angalau njia za kurejesha na kuhifadhi.

Miezi michache iliyopita tuliandika juu ya sheria ya pili inayoonekana kupingana ya thermodynamics. majaribio Prof. Andreas Schilling kutoka Chuo Kikuu cha Zurich. Aliunda kifaa ambacho, kwa kutumia moduli ya Peltier, kilichopozwa kipande cha shaba cha gramu tisa kutoka kwenye joto la juu ya 100 ° C hadi joto chini ya joto la kawaida bila chanzo cha nguvu cha nje.

Kwa kuwa inafanya kazi kwa baridi, lazima pia joto, ambayo inaweza kuunda fursa za vifaa vipya, vyema zaidi ambavyo hazihitaji, kwa mfano, ufungaji wa pampu za joto.

Kwa upande wao, maprofesa Stefan Seeleke na Andreas Schütze kutoka Chuo Kikuu cha Saarland wametumia sifa hizi kuunda kifaa cha kupoeza na chenye ufanisi wa hali ya juu, kisichozingatia mazingira kulingana na uzalishaji wa joto au ubaridi wa waya zinazoendeshwa. Mfumo huu hauhitaji mambo yoyote ya kati, ambayo ni faida yake ya mazingira.

Doris Soong, profesa msaidizi wa usanifu katika Chuo Kikuu cha Kusini mwa California, anataka kuboresha usimamizi wa nishati ya ujenzi kupitia mipako ya thermobimetallic (9), vifaa vya akili ambavyo hufanya kama ngozi ya binadamu - kwa nguvu na kwa haraka hulinda chumba kutoka kwa jua, kutoa uingizaji hewa wa kibinafsi au, ikiwa ni lazima, kuitenga.

9. Doris Soong na bimetals

Kwa kutumia teknolojia hii, Soong alitengeneza mfumo madirisha ya thermoset. Jua linaposonga angani, kila kigae kinachounda mfumo husogea kivyake, sawasawa nacho, na yote haya yanaboresha hali ya joto ndani ya chumba.

Jengo linakuwa kama kiumbe hai, ambacho humenyuka kwa uhuru kwa kiasi cha nishati inayotoka nje. Hili sio wazo pekee la nyumba "hai", lakini inatofautiana kwa kuwa hauhitaji nguvu za ziada kwa sehemu zinazohamia. Mali ya kimwili ya mipako peke yake ni ya kutosha.

Karibu miongo miwili iliyopita, jumba la makazi lilijengwa huko Lindas, Uswidi, karibu na Gothenburg. bila mifumo ya joto kwa maana ya jadi (10). Wazo la kuishi katika nyumba bila jiko na radiators katika Scandinavia baridi lilisababisha hisia mchanganyiko.

10. Moja ya nyumba zisizo na mfumo wa kupasha joto huko Lindos, Uswidi.

Wazo la nyumba lilizaliwa ambalo, kutokana na ufumbuzi wa kisasa wa usanifu na vifaa, pamoja na kukabiliana na hali ya asili, wazo la jadi la joto kama matokeo ya lazima ya uhusiano na miundombinu ya nje - inapokanzwa; nishati - au hata na wauzaji wa mafuta iliondolewa. Ikiwa tunaanza kufikiria kwa njia sawa juu ya joto katika nyumba yetu wenyewe, basi tuko kwenye njia sahihi.

Hivyo joto, joto ... moto!

Kamusi ya kibadilisha joto

Upashaji joto wa kati (CO) - kwa maana ya kisasa ina maana ya ufungaji ambayo joto hutolewa kwa vipengele vya kupokanzwa (radiators) ziko katika majengo. Maji, mvuke au hewa hutumiwa kusambaza joto. Kuna mifumo ya CO inayofunika ghorofa moja, nyumba, majengo kadhaa, na hata miji mizima. Katika mitambo inayozunguka jengo moja, maji huzungushwa na mvuto kama matokeo ya mabadiliko ya msongamano na joto, ingawa hii inaweza kulazimishwa na pampu. Katika mitambo mikubwa, mifumo ya mzunguko wa kulazimishwa tu hutumiwa.

Chumba cha boiler - biashara ya viwandani, kazi kuu ambayo ni utengenezaji wa hali ya joto ya juu (mara nyingi maji) kwa mtandao wa joto wa jiji. Mifumo ya jadi (boilers zinazoendesha kwenye mafuta ya mafuta) ni nadra leo. Hii ni kutokana na ukweli kwamba ufanisi mkubwa zaidi unapatikana kwa uzalishaji wa pamoja wa joto na umeme katika mimea ya nguvu ya joto. Kwa upande mwingine, uzalishaji wa joto tu kwa kutumia vyanzo vya nishati mbadala ni kupata umaarufu. Mara nyingi, nishati ya mvuke hutumiwa kwa kusudi hili, lakini mitambo mikubwa ya nishati ya jua inajengwa ambayo

watoza joto maji kwa mahitaji ya kaya.

Nyumba ya passiv, nyumba ya kuokoa nishati - kiwango cha ujenzi kinachojulikana na vigezo vya juu vya insulation za partitions za nje na matumizi ya idadi ya ufumbuzi unaolenga kupunguza matumizi ya nishati wakati wa operesheni. Mahitaji ya nishati katika majengo tulivu ni chini ya 15 kWh/(m²·mwaka), ilhali katika nyumba za kawaida inaweza kufikia 120 kWh/(m²·mwaka). Katika nyumba za passiv, kupunguzwa kwa mahitaji ya joto ni kubwa sana kwamba hawatumii mfumo wa joto wa jadi, lakini inapokanzwa tu ya ziada ya hewa ya uingizaji hewa. Pia hutumiwa kusawazisha mahitaji ya joto.

mionzi ya jua, urejeshaji joto kutoka kwa uingizaji hewa (kufufua), pamoja na faida ya joto kutoka kwa vyanzo vya ndani kama vile vifaa vya umeme au hata wakazi wenyewe.

Gzheinik (colloquially - radiator, kutoka kwa Kifaransa calorifère) - mchanganyiko wa joto la maji-hewa au mvuke-hewa, ambayo ni kipengele cha mfumo mkuu wa joto. Hivi sasa, radiators za jopo zilizofanywa kwa sahani za chuma zilizopigwa hutumiwa mara nyingi. Katika mifumo mpya ya kupokanzwa kati, radiators zilizo na fimbo hazitumiwi tena, ingawa katika suluhisho zingine muundo wa muundo unaruhusu kuongezwa kwa mapezi zaidi, na kwa hivyo mabadiliko rahisi katika nguvu ya radiator. Maji ya moto au mvuke hutiririka kupitia heater, ambayo kwa kawaida haitoki moja kwa moja kutoka kwa CHP. Maji ambayo hulisha usakinishaji mzima huwashwa kwenye mchanganyiko wa joto na maji kutoka kwa mtandao wa joto au kwenye boiler, na kisha huenda kwa wapokeaji joto, kama vile radiators.

Boiler ya joto ya kati - kifaa cha kuchoma mafuta madhubuti (makaa ya mawe, kuni, coke, nk), gesi (gesi asilia, LPG), mafuta ya mafuta (mafuta ya mafuta) ili kuwasha baridi (kawaida maji) inayozunguka kwenye mzunguko wa CH. Kwa lugha ya kawaida, boiler inapokanzwa inajulikana kwa njia isiyo sahihi kama jiko. Tofauti na tanuru, ambayo hutoa joto linalozalishwa kwa mazingira, boiler hutoa joto la dutu ambalo hubeba, na mwili wa joto huenda mahali pengine, kwa mfano, kwa heater, ambako hutumiwa.

boiler ya kufupisha - kifaa kilicho na chumba cha mwako kilichofungwa. Boilers ya aina hii hupokea kiasi cha ziada cha joto kutoka kwa gesi za moshi, ambazo katika boilers za jadi hutoka kupitia chimney. Shukrani kwa hili, wanafanya kazi kwa ufanisi wa juu, kufikia hadi 109%, wakati katika mifano ya jadi ni hadi 90% - i.e. wanatumia mafuta bora, ambayo hutafsiriwa kwa gharama ya chini ya joto. Athari ya boilers ya condensing inaonekana bora katika joto la gesi ya flue. Katika boilers za jadi, joto la gesi za flue ni zaidi ya 100 ° C, na katika boilers condensing ni 45-60 ° C tu.