Автономни системи за греење: истражување на извори на

17-09-2018
Греење

Темата на овој напис е автономни системи за греење. Ќе се обидеме да дознаеме што се и што може да се користи како извор на топлинска енергија за нив. Покрај тоа, ние треба да спроведеме компаративна анализа на економичноста и леснотијата на користење на одредени решенија.

Прекрасна куќа. И како да се загрее?

Класификација

За почеток, по која основа може да се класифицираат независно греење.

Според изворот на топлинска енергија.

Еве листа на можни решенија:

  • Гас (главен и течен гас - во држачи за гас и цилиндри).
  • Јаглен
  • Огревно дрво
  • Пелети (гранулиран отпад од дрво).
  • Дизел гориво.
  • Електрична енергија.

Според методот на пренос на топлина од котелот до периферните простории.

Има само две од нив.

  1. Греењето на водата е најпопуларно поради високиот топлински капацитет на водата.

Забелешка: заедно со вода може да се користат разладни средства со пониска температура на кристализација, што ќе ви овозможи да не се плашите од одмрзнување при запирање на греењето и циркулацијата. Во најголемиот дел тоа е мешавина од вода со етилен и пропилен гликол.

  1. Греењето на воздухот често се комбинира со вентилација.. Греењето на воздухот се користи за загревање на просторијата.
Греење на воздухот за ожичување.

Ефикасност

Да ги споредиме трошоците што секој од овие извори на топлина му ветува на сопственикот.

Извор на топлина Цена киловат-час топлина, рубли
Гас (главен) 0.7
Огревно дрво 1.1
Јаглен 1,3
Пелети 1.4
Гас (резервоар за гас) 1.8
Гас (цилиндри) 2.8
Дизел гориво 3.2
Електрична енергија 3.6
Гасен котел - лидер на ефикасност.

Нијанси: во некои региони во земјата специфичните цени може да варираат. Сепак, нивниот сооднос ќе продолжи.

Специјален случај

Студијата за оперативните трошоци ни донесе неочекувано откритие: во 21 век, огревно дрво е сè уште најевтин извор на топлина во отсуство на главен гас. Не само тоа: за жителите на руралните средини, трошоците за нив може да бидат целосно сведени на нула - подигање мртво дрво и градинарски дрвја во областа значи да се покрие потребата за гориво. Но, најочигледно прогресивниот извор на топлина - електрична енергија - беше на дното од листата.

Сепак, оваа усогласеност ќе важи само за уреди за директно загревање, кои ги конвертираат киловатките на електрична енергија во киловат на топлинска енергија. За топлинска пумпа, сликата е фундаментално различна: нејзиниот уред овозможува 2 до 5 киловат-часови топлина за секој киловат-час на потрошената електрична енергија.

Поради што?

Тајната е едноставна: енергијата не се троши за генерирање на топлина, туку за преместување од извор со низок потенцијал до извор со висок потенцијал. Едноставно кажано, уредот на топлинската пумпа ви овозможува да ја изладите веќе студената средина и да ја загреете куќата со добиената топлина.

Како се постигнува овој ефект?

Шематски дијаграм на топлинската пумпа.
  • Испарливиот ладилник е компресиран од компресорот и оди во течна фаза со голема количина на топлина.
  • Оваа топлина се дава на разменувачот на топлина и се користи за загревање на просторијата.
  • По разменувачот на топлина, течноста за ладење која ја изгуби топлината поминува низ експанзионниот вентил и се претвора во гасна состојба, нагло заладувајќи за време на експанзијата.
  • Потоа оди до вториот разменувач на топлина. Бидејќи се лади до температура помала од онаа на животната средина за време на преминувањето на ладилното средство, се јавува постојан проток на топлина: ладилното средство се загрева и, кога се загрева, се враќа во компресорот за повторен циклус.

Топлински пумпи со највисок COP (коефициент на перформанси, параметар кој го означува соодносот на топлинска и електрична енергија на пумпата во режим на греење) ја намалуваат цената за киловат-час на топлина до 3,6 / 5 = 0,72 рубли, што практично ја изедначува нивната профитабилност со гас опрема и остава далеку зад конкурентските решенија.

Патем: за повеќето топлински пумпи, просечната COP во текот на сезоната е пореална, еднаква на 3 - 3.5.

Употребливост

Во однос на економијата, листата на важни квалитети за потрошувачот не завршува. Најмалку уште еден параметар не е помалку важен - употребливост.

И од оваа гледна точка се гради сосема поинаква табела на редови.

  1. Целокупната електрична опрема (и директни уреди за греење и топлински пумпи) е целосно автономна и не бара грижа или одржување. Од очигледни причини, отстранувањето на производи од согорување исто така е бескорисно.
Електричниот котел бара минимум внимание.
  1. Котлите за гас и соларно греење се исто така способни за долгорочно автономно работење. Меѓутоа, во однос на леснотијата на користење, тие се малку инфериорни во однос на електричните апарати: сите тие бараат отстранување на производи за согорување; за солариум, потребата се додава за да се опреми за него капацитет од неколку коцки и да се толерира бучавата на горилникот, што е малку инфериорен во однос на татнежот на авионот за време на полетувањето.

Употребата на флаширан гас бара дополнително внимание: балонот ќе треба да се менува од еднаш дневно до неколку пати неделно.

  1. Времетраењето на батеријата на котел за пелети може да достигне една недела поради автоматското снабдување со гориво од бункерот. Меѓутоа, како и сите уреди со цврст гориво, потребно е периодично чистење на пепелта.
Пилетите за храна од бункерот даваат релативна автономија.
  1. Конечно, котлите и печките за дрво и јаглен бараат постојано внимание: тие треба да бидат отпуштени неколку пати на ден.

Греење на водата

Ајде внимателно да размислиме што извори на топлина можат да користат автономни системи за греење.

Гасни и соларни котли

Нивниот уред е сосема разбирлив: горилникот го загрева разменувачот на топлина и ја пренесува топлината на течноста за ладење која циркулира низ неа.

Што друго е корисно за потенцијалниот купувач да знае за опремата за гас?

  • Не-испарливите уреди се опремени со пиезо-палење и се користат за да го запалат главниот горилник кога температурата на течноста за ладење ќе го испушти таканаречениот пилот. Електричните котли за палење немаат, и поради тоа обезбедуваат околу 20% заштеда на гас.

Ве молиме запомнете: електричното палење не се вклопува добро со нестабилноста на снабдувањето со електрична енергија во руралните средини. Меѓутоа, делумно, проблемот е решен со инсталирање на непрекинато напојување кое може да го поддржи котелот 4-6 часа.

  • Атмосферски горилници цртаат воздух во затворените простории и ги отстрануваат производите за согорување на вентилациониот канал или оџакот. Затворен режач значи да се зема воздух од улицата и да се испуштаат производи на согорување по истата коаксијална (двојна ѕидна) цевка.
Коаксијален оџак.
  • Котлерите за кондензација обезбедуваат 9-11% гасни заштеди во споредба со класичните. Тие не само што одвојуваат топлина од производите за согорување, туку и ги кондензираат на дополнителен разменувач на топлина. Патем, температурата на враќање во 30C, карактеристика на системите за подно греење, е оптимална за нив; во конвенционален котел, тој предизвикува кондензација да се формира на разменувачот на топлина, што не е адаптирана за ова и нејзиното рано откажување.
  • Гасните котли често се обединети со сончеви. Постојат многу дизајни кои ви дозволуваат да го промените типот на горивото со едноставно менување на горилникот.

Котли цврсто гориво

Класичниот уред од овој тип се состои од сандаче со разменувач на топлина, влез и издувни млазници, пепелен сад со вентилатор и некомплициран систем за автоматизација. Кога ќе се прегрее ладилникот, наједноставниот механички термостат го покрива вентилаторот, ограничувајќи го пристапот на воздухот и намалувајќи ја топлинската моќ на уредот.

Фотографијата јасно го покажува термостатот што ја регулира положбата на вентилаторот.

Оваа шема е едноставна, исклучително грешка толерантна, но има неколку сериозни недостатоци:

  1. Вчитувањето на ложиштето е потребно секои 2-4 часа.
  2. Ограничувањето на протокот на воздухот води до катастрофален пад на ефикасноста поради фактот што производите на нецелосното согорување испаруваат низ оџакот. Со ограничен пристап на кислород, огревно дрво и јаглен формираат јаглерод моноксид (патем, токсичен) и испарливи јаглеводороди.

Во обид да ги решат овие проблеми, беа создадени неколку многу љубопитни дизајни.

Генератор на гас

Котел со гас-генератор (пиролиза) го прекинува процесот на гориво во две фази.

  1. Тоа го прави со ограничен проток на воздух, гори до состојба на пепел и произведува пиролиза гас - многу испарливи јаглеводороди.
  2. Потоа, пиролизниот гас влегува во комората за загревање која се наоѓа под главната печка, каде што добива нов дел од воздухот преку инјекторите. При високи температури, ова води кон моментално палење на мешавината на гас и воздух.

Кој е резултатот?

  • Флексибилна контрола на моќноста без губење на ефикасноста.
  • Долго (до 12 часа) гори на едно јазиче од горивото.
Така функционира генераторот на гас.

Најгоре

Уште поинтересно е модификацијата на генераторот на гас - горната печка за горење. Принципот на неговото работење е сведено на пренос на тлеење дрво или јаглен од дното на горната површина на обележувачот.

Како функционира?

  1. Подвижен канал за воздух е спуштен во кутијата натоварена и отпуштена одозгора, завршувајќи со масивен диск - дистрибутер на воздух.
  2. Дотокот на воздух е обезбеден преку целата површина на горивниот слој. Тоа е дозирана рачно или автоматски прилагодлив вентил.
  3. Комората над дисковите за дистрибуција на воздухот се користи за да ги забрзаат производите со нецелосно согорување. Во овој случај, восходниот воздушен проток целосно ја носи пепелта, што може да го спречи распаѓањето.
Шемата на горното горење.

Максималниот век на траење на батеријата што го покажува горниот котел за согорување од литванската компанија Стропова е 31 час.

Електрични котли

Директните уреди за греење исто така се поделени во неколку категории. Tenovye употреба за греење тубуларни грејачи сместени во резервоарот. Моќта е регулирана со чекори. Дизајнот е доволно толерантен за грешки, ефтин и нема сериозни недостатоци, со исклучок на ниската ефикасност која е типична за сите уреди за директно загревање.

Електричните котли користат наизменична струја што поминува директно низ водата. Нивната главна предност е компактноста. Недостатоци - постепеното распаѓање на електродите и способноста да работат само во вода со одреден состав на минерална сол.

Шемата на котел на електродата.

Индукциски котел е феромагнетно јадро и намотка сместена во диелектрична цевка која ги возбудува витежните струи за загревање на металот во него. Главната предност на индукцискиот котел е неговата феноменална еластичност и неограничен работен век: едноставно нема делови што носат со текот на времето.

Важно: сите тврдења дека некој вид на електричен котел е поекономичен од конкурентските решенија се првата лага. Секој уред директно греење се претвора во топлина 100% од потрошената електрична енергија. Дури и ако, поради дизајнерски карактеристики, топлинската енергија не е целосно пренесена на течноста за ладење, но делумно дисперзирана во воздухот, сеуште ја загрева вашата куќа.

Топлински пумпи

Тие можат да користат неколку видови извори на топлина од низок степен.

Геотермална

Разменувачите на топлина се ставаат под нивото на замрзнување и земаат топлинска енергија од земјата. Главниот проблем со овие пумпи е скапа инсталација.

Постојат две можни опции.

  1. Сондата се спушта во вертикални бунари од 30 до 100 метри длабоко.
Вертикални разменувачи на топлина.
  1. Колекторот се поставува хоризонтално.

Втората опција е привлечна бидејќи ровот под хоризонталниот колектор може да се ископа со свои раце, што значително ги намалува трошоците за инсталација. Сепак, површината под канализацијата треба да биде околу трипати поголема од загреаната; сепак, не може да се користи за садење - растенијата нема да го толерираат температурниот режим на колекторот.

Вода

Тие можат да се имплементираат на два начина:

  1. Колекторот се поставува на дното на резервоарот без мраз.
Поставување на разменувач на топлина на дното на езерцето.
  1. Два бунари се користат за размена на топлина - проток и дренажа. Вжештената топлина е исцедена назад во аквиферот.

Воздушен

Тие можат да бидат идеални за топли клими. Ниската цена на решението, евтина и лесна инсталација, ги прават многу привлечен извор на топлина во отсуство на главен гас.

Вреди да се разгледа, сепак, неколку суптилностите.

  • Дури и најдобрите уреди од овој тип ги задржат своите перформанси на температури на надворешен воздух до -25 ° C
  • Како што температурата паѓа, COP на инструментот паѓа. Ако на +10 е еднаква на пет, тогаш на -25С ќе се намали на две.

Важна точка која е релевантна за сите типови на топлински пумпи: колку е помала температурата на течноста за ладење, толку е помала делта помеѓу него и околината, што значи дека е повисоко COP на уредот. Затоа, со топлински пумпи од сите видови, се користат радијатори со голем број делови, а температурата на течноста за ладење не се зголемува над + 45С.

Надворешна топлинска пумпа единица

Греење на воздухот

Гас, соларни и цврсти горива котли загревање на воздухот целосно ги дуплираат карактеристиките на нивните колеги, дизајнирани да ја загреваат водата. Одделно е неопходно да се распределат само неколку дизајни.

Buleryan

Под ова име, земен од еден од првите производители, се крие конвективен генератор на гас. Нејзината главна карактеристика е дека ложиштето е опкружено со отворени дното и со врвни челични цевки со голем дијаметар, при што во текот на загревањето се јавуваат стабилни конвективни струи. Кривилинеарноста на цевките придонесува за ефективно мешање на воздухот во просторијата.

Печка-buleryan.

Забелешка: загреаниот воздух може да се разреди со канал систем. Конвенционалните канал вентилатори може да се користи за да го присили.

Инвертер клима уред

Секој климатик е посебен случај на воздушна-воздушна топлинска пумпа. Тоа е инверторот што се разликува по тоа што користи AC-to-DC конверзија, што овозможува моќта на компресорот да биде флексибилно контролирана. Кога воздухот се загрева до саканата температура, компресорот не застанува, но ја намалува брзината.

Несакан ефект на фактот дека компресорот постојано работи е способноста на инверторот да ги извршува своите функции при ниски (до -25 ° C) температури. Всушност, многу модели се поставени од страна на производителите како топлински пумпи за домаќинство.

Греењето со инвертори е несомнено најдобро решение во регионите каде зимските температури не паѓаат под -10 - -20 степени. Така што инструкцијата за избор на грејна шема не е неоснована, авторот ќе го сподели сопственото искуство со користење на инверторска клима за загревање на подот на таванот минатата зима.

Параметар Значење
Модел на климатик Купер&Хантер CH-S12FTXN
Цена со инсталација 27.000 рубли
Термичка моќност во режим на греење 4,12 kW
COP 4.2
Потрошувачка на енергија во режим на греење 0,22 - 1,55
Затоплена површина 60 м2
Одржена температура +22C
Просечна температура на месецот +2C
Долна температура на врв -21C
Вистинската потрошувачка на електрична енергија на климатизацијата за месец 400 KWh
Локација Севастопол, Крим
Инверторот од серија Нордиски е способен да работи на температури до -25C.

Заклучок

Се надеваме дека нашиот минијатурен преглед ќе му помогне на читателот да го избере оптималното решение за неговите услови. Дополнителни информации за тоа што може да биде автономен систем за греење, ќе понуди прикачено видео. Успеси!