Альтернативное отопление

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное Государственное Образовательное Учреждение

Среднего профессионального образования

Доклад

По дисциплине: «Отопление и тепловые сети»

На тему: «Альтернативное отопление»

Солнечные коллекторы

Вакуумные стеклянные трубки соединенные в коллектор. Трубка представляет собой двойную колбу (колба в колбе) внутренняя черная, в ней теплоноситель, внешняя прозрачная, между ними вакуум. Солнечные лучи беспрепятственно проходят через внешнюю колбу, через вакуум, попадают на черную поверхность внутренней, преобразуются в тепло. Нагретый теплоноситель через коллектор циркулирует до бака - теплоаккумулятора, через змеевик теплообменник отдает тепло воде и по замкнутому контуру возвращается в колбу.

Солнечный коллектор в сборе - это плоскость состоящая из вакуумных трубок, теплоизолированный трубопровод до бака, и сам теплоизолированный бак. Все это дело можно запитывать как на ГВС, так и на отопление. Производительность для средней полосы России (среднегодовая) 4,5 КВт/час. в сутки с 1м2 поверхности. Т.е. отопить дом на 100% в зимнее время не получится, но порядка 40% затрат на отопление можно снизить. Да и горячая вода почти всегда есть.

Тепловой насос

Альтернативным видом отопления дома является использование теплового насоса. Принцип действия теплового насоса подобен принципу работы холодильника. Мы ложим продукты, имеющие плюсовую температуру, в холодильную камеру. Тепло от продуктов отбирается системой трубок с фреоном. Фреон нагревается, а так как у фреона температура кипения +3 градуса, то он закипает. Далее хладагент сжимается и его температура повышается до +75 градусов. Избыточная тепло отводится с помощью радиатора, фреон снова охлаждается и превращается в жидкость. Таким образом продукты в холодильнике охлаждаются. А теперь представте, что радиатор, который отбирает избыточное тепло от фреона, поместили в комнату. Т.е. проще говоря, тепловые насосы отбирают тепло земли, и передают его в дом. Таким образом дом обогревается. Такой способ отопления часного дома на 40% дешевле отопления электричеством. Ниже представленна схема отопления дома с использованием теплонасоса.

Электрические кабельные системы

Основой любой электрической кабельной системы обогрева является низкотемпературная отопительная панель, которая состоит из нагревательного резистивного кабеля, уложенного в бетонную стяжку, и электронного термостата, подключающего кабель к питающей электросети в соответствии с заданной температурой и программой работы. Наиболее распространенное место установки обогревательных кабелей -- железобетонный пол первого этажа, обычно опирающийся на грунт, или железобетонные или многопустотные плиты междуэтажного перекрытия. Обогревательные кабели также могут быть установлены в полах деревянной конструкции (пол первого этажа с вентиляцией) или полах из гипсовых плит. Тип кабеля должен выбираться в зависимости от конструкции пола. В деревянных и дощатых полах используются кабели мощностью на единицу площади 8-10 Вт/м, тогда как в бетонированных полах могут быть установлены кабели мощностью 10-20 Вт/м. Мощность обогревательных кабелей с автоматической регулировкой, например, термоконтроллером (который позволяет значительно экономить электроэнергию), изменяется при изменении температуры окружающей среды, и кабель выделяет столько теплоты, сколько требуется.

Все шире внедряются в практику так называемые саморегулирующиеся кабели. Они не боятся местного перегрева, их можно укладывать непосредственно под паркетом и даже тонким ламинатом. Саморегулирующийся кабель представляет собой две параллельные металлические жилы, впрессованные в полимерную матрицу. Ее сопротивление и удельное тепловыделение кабеля меняется по длине секции в зависимости от температуры окружающей среды. При повышении температуры сопротивление участка кабеля повышается, и интенсивность тепловыделения падает. При понижении температуры происходит обратный процесс: сопротивление участка кабеля понижается, и интенсивность тепловыделения растет.

В продажу практически никогда не поступает обогревательный кабель как таковой. Для быстрого и надежного производства работ по устройству теплого пола выпускаются секции, а также обогревательные сетки и обогревательные маты. Сетки, предназначенные для отопления помещений, имеют тонкие обогревательные кабели, их расчетная мощность, как правило, составляет 100-150 Вт/м?. Эти сетки имеют стандартную ширину (около 50 см), а общая мощность системы зависит от длины сетки. Типичное применение для них -- устройство подогрева пола в небольших помещениях, например, ванных комнатах, так как они требуют очень мало места для установки. Обогревательные маты обычно используются в новых зданиях. В них электрические кабели соединены с рядами ленты, иногда армированной стекловолокном для предотвращения разрыва. Они представляют собой готовую конструкцию, не требующую укладки и крепления нагревательного кабеля к поверхности пола, поэтому их монтаж чрезвычайно прост и осуществляется без сложных расчетов. Мат можно легко разрезать на фрагменты (не нарушая целостности кабеля), что позволяет разложить его на любой поверхности прямоугольной формы. Расчетная мощность обогревательных матов составляет приблизительно 120 Вт/м?, они имеют стандартную ширину (около 1 м), и общая мощность системы зависит от длины матов. На российском рынке можно найти маты таких производителей, как Ceilhit (Испания), DEVI, Heatcom (Дания), Fenix (Чехия), Ensto (Финляндия), Nexans (Норвегия), Siemens (Германия), Thermo (Швеция), а также ССТ («Специальные системы и технологии»), «Теплокабель», «Элтек Электроникс» (Россия).

Говоря об электрических системах, следует упомянуть и фольгу Fenix Ecofilm для нагрева пола с покрытием ламинированных или паркетных досок, удельной мощностью 60, 80, 150 и 200 Вт/м?, которую выпускает компания Flexel (Великобритания). Особенности данной системы в том, что для ее установки не требуется никаких материалов, кроме тех, что используются при укладке плавающих полов без системы подогрева. Пол не поднимается, так как толщина отопительной фольги минимальна. Поставляется в рулонах, отрезается нужная длина. Впрочем, греющая фольга более известна в системах потолочного обогрева.

Инфракрасное отопление

Принцип отопления помещений инфракрасными обогревателями заключается не в обогреве воздуха, а в аккумуляции тепла в предметах обстановки (к примеру, в полу и стенах, даже мебели), которые в свою очередь отдают в окружающую среду вторичное тепло. Другими словами, чтобы получить комфортную температуру в помещении, воздух в нем нагревать не обязательно. На смену печкам, каминам, радиаторам и калориферам приходят альтернативные виды отопления.

Благодаря различным вариантам исполнения (плоские панели с металлической поверхностью либо панели, предназначенные для покрытия керамической плиткой и другими отделочными материалами) их применение и способ установки могут быть самыми разнообразными: крепление на стену, устройство теплых подоконников и оконных проемов, теплые полы. В силу своей конструкции подобные панели являются абсолютно влагостойкими, электро- и пожаробезопасными, также их отличает высокая механическая и ударопрочность.

На основе инфракрасного длинноволнового излучения построены системы потолочного обогрева. На российском рынке представлены такие виды «греющей фольги», как ПЛЭН и Alson. Греющая фольга ПЛЭН (Россия, Челябинск) выглядит как прочный, но очень тонкий сэндвич. Первый слой -- заламинированная в лавсановую пленку резистивная металлическая нить, второй -- алюминиевая фольга, к которой прикреплена лавсановая пленка. При протекании тока резистивная греющая нить нагревается до 45°С. Выделенная проводником теплота нагревает алюминиевую фольгу, которая, в свою очередь, излучает мягкий инфракрасный спектр с длиной волны 9 мкм. Греющая фольга Alson (Финляндия) представляет собой алюминиевую фольгу, запаянную в лавсановую пленку. Нагрев алюминиевой фольги не превышает 38°C, что вполне достаточно не только для дополнительного, но и для основного обогрева дома. При этом площадь покрытия потолка составит не более половины всей площади, а экономия электроэнергии может быть до 50%. Нагреватель прикрепляют к потолку на деревянных планках при помощи саморезов или монтажного степлера. Установка греющей фольги на потолок создает условия для образования равномерного распределения теплового потока мягкого инфракрасного спектра по всему помещению.

Одним из последних достижений техники в области отопительных систем направленного действия является термопленка, которая представляет собой систему лучистого обогрева на основе дальнего инфракрасного излучения. Сохраняется главный принцип инфракрасного отопления -- лучи нагревают предметы, а не воздух, что гарантирует отсутствие сквозняков, скоплений пыли и сохранение тепла внизу, у поверхностей, а не под потолком. Источником тепла в такой системе являются гибкие листовые нагревательные элементы типа EMS, управление которыми происходит за счет подключения терморегулятора и сенсора температуры. В продаже она более известна как теплый пленочный пол. Это наиболее универсальный тип обогрева пола, легко совместимый с любым типом напольного покрытия -- плиткой, ламинатом, ковролином, паркетом, паркетной доской, линолеумом. Кроме того, с помощью термопленки можно обогревать любые горизонтальные, вертикальные и не только плоские поверхности, а также крыши, потолки, предметы интерьера. Греющими элементами в пленочном нагревателе чаще всего служат запаянные между слоями полиэстера или лавсана полосы из углеродной (карбоновой) пасты -- по сути, это толченый грифель с различными добавками. На них по медным или медно-серебряным (более устойчивым к окислению) проводникам подается сетевое напряжение 220 В. Полосы подключаются к проводникам параллельно. И это является главным плюсом пленочного теплого пола по сравнению с кабельными системами: при повреждении отключается только затронутый участок, а не вся система.

Нагревательную пленку рекомендуется укладывать только на свободную площадь, то есть не занятую стационарной мебелью и техникой. В противном случае может произойти «запирание тепла» и перегорание участка пленки, на котором стоит мебель. Не обязательно покрывать все 100% поверхности пола помещения: даже для основного отопления вполне достаточно 60% отапливаемой площади. От стен необходимо сделать отступ не менее 10 см. Терморегулятор рекомендуется устанавливать поблизости от имеющейся проводки на стене, в наиболее удобном месте (рядом с розетками), так, чтобы не мешать дальнейшей расстановке мебели, монтажу кухни и установке бытовой техники. Датчик температуры устанавливают либо под термопленку, либо над термопленкой на нижнюю сторону напольного покрытия ближе к терморегулятору. Укладку проводов и подключение термопленки, заземления и датчика температуры к терморегулятору следует осуществлять точно в соответствии с инструкцией выбранной вами системы обогрева.

«Родственник» пленочных нагревателей -- система напольного инфракрасного обогрева Unimat (3G, Корея). Внешне она похожа на веревочную лестницу. Ступеньки -- графитово-серебряные нагревательные стержни длиной около 83 см, покрытые композиционным материалом на основе полиэстера. В роли канатов, к которым крепят ступеньки, выступают медные многожильные кабели диаметром 2,5 мм в термостойкой изоляции. Применяется Unimat как для основного, так и для дополнительного отопления квартир и загородных домов.

Дополнительное отопление

Существуют альтернативные виды отопления, довольно широко распространенные в мире, но, увы, не в наших широтах. В России их использование возможно только в качестве дополнительного источника тепла. Например, система водяного отопления может быть дополнена геотермальной системой. Эта альтернативная система использует природное тепло. Глубоко под поверхностью земли, ниже уровня замерзания, естественная температура достигает 70 градусов. Если установить тепловой насос в скважину возле вашего дома, он будет выкачивать тепло и передавать его в дом. Возможна и комбинация водяного отопления с солнечными коллекторами: когда солнце перестает светить, автоматически включается пеллетная печь. Таким образом, с успехом реализуется принцип энергосбережения. отопление тепловой солнечный коллектор

Ветряки (ветроустановки, ветрогенераторы) способны в ряде случаев решить проблемы обеспечения электроэнергией отдельных жилых домов. Но основные параметры ветра -- скорость и направление -- меняются подчас очень быстро и непредсказуемо, что делает его менее надежным, чем Солнце.

Кроме того, недавно на рынке появилась еще одна высокотехнологичная система вспомогательного отопления, так называемые «суперокна», в конструкции которых применен стеклопакет «Тепловое Зеркало», выполненный по технологии компании Southwall Technologies. «Тепловое Зеркало» отражает тепло в сторону его источника: в летнее время, чтобы предотвратить проникновение тепла в помещение, оно отражает наружу, а зимой, когда необходимо максимально сохранить тепло, -- внутрь помещения. Уникальная конструкция «суперокон» объединяет положительные характеристики двухкамерного остекления и низкоэмиссионного покрытия стекла, позволяя достичь наиболее высоких показателей термического сопротивления.

Воздушное отопление

В отличие от традиционных систем водяного отопления, альтернативное отопление воздухом не требует промежуточных звеньев (труб, радиаторов и т.д.), наличие которых приводит к рассеиванию тепла в процессе циркуляции теплоносителя, воздушное отопление функционирует с КПД до 93%. Также следует отметить тот факт, что малая инерционность воздушной системы позволяет с минимальными затратами времени прогревать помещения различного объема.

Основной элемент отопительной системы - теплогенератор. В зависимости от мощности и особенностей эксплуатационных режимов, генераторы горячего воздуха могут быть промышленного и бытового назначения. Спектр вариантов применения систем отопления, построенных на принципе циркуляции нагретого воздуха по воздуховодам, весьма широк: от отопления частных домов, временных сооружений и складов, до отопления производственных и офисных зданий.

Также необходимо обратить внимание на простоту интеграции в систему воздушного бытового или промышленного отопления различных типов климатического оборудования, что дает возможность построение многофункциональной системы, отвечающей за поддержание оптимальных для человека параметров микроклимата. Как альтернативное отопление производственных и жилых помещений, воздушное отопление показывает исключительно высокую эффективность.

Размещено на Allbest.ru