Di rumah pasif saya...

"Ia mesti sejuk pada musim sejuk," kata klasik. Ternyata ia tidak perlu. Selain itu, untuk memanaskan badan dalam masa yang singkat, ia tidak perlu kotor, berbau dan memudaratkan alam sekitar.

Pada masa ini, kita boleh mempunyai haba di rumah kita tidak semestinya disebabkan oleh bahan api minyak, gas dan elektrik. Tenaga suria, geoterma dan juga angin telah menyertai campuran lama bahan api dan sumber tenaga dalam beberapa tahun kebelakangan ini.

Dalam laporan ini, kami tidak akan menyentuh sistem yang masih paling popular berdasarkan arang batu, minyak atau gas di Poland, kerana tujuan kajian kami bukan untuk membentangkan apa yang telah kami ketahui dengan baik, tetapi untuk mengemukakan alternatif moden yang menarik dari segi perlindungan alam sekitar serta penjimatan tenaga.

Sudah tentu, pemanasan berdasarkan pembakaran gas asli dan derivatifnya juga agak mesra alam. Walau bagaimanapun, dari sudut pandangan Poland, ia mempunyai kelemahan bahawa kita tidak mempunyai sumber bahan api yang mencukupi untuk keperluan domestik.

Air dan udara

Kebanyakan rumah dan bangunan kediaman di Poland dipanaskan oleh sistem dandang dan radiator tradisional.

Dandang pusat terletak di pusat pemanasan atau bilik dandang individu bangunan. Kerjanya adalah berdasarkan bekalan wap atau air panas melalui paip ke radiator yang terletak di dalam bilik. Radiator klasik - struktur menegak besi tuang - biasanya diletakkan berhampiran tingkap (1).

1. Pemanas tradisional

Dalam sistem radiator moden, air panas diedarkan ke radiator menggunakan pam elektrik. Air panas membebaskan habanya dalam radiator dan air yang disejukkan kembali ke dandang untuk pemanasan selanjutnya.

Radiator boleh digantikan dengan panel atau pemanas dinding yang kurang "agresif" dari sudut pandangan estetik - kadang-kadang mereka juga dipanggil apa yang dipanggil. radiator hiasan, dibangunkan dengan mengambil kira reka bentuk dan hiasan premis.

Radiator jenis ini jauh lebih ringan dalam berat (dan biasanya dalam saiz) daripada radiator dengan sirip besi tuang. Pada masa ini, terdapat banyak jenis radiator jenis ini di pasaran, berbeza terutamanya dalam dimensi luaran.

Banyak sistem pemanasan moden berkongsi komponen biasa dengan peralatan penyejukan, dan sesetengahnya menyediakan pemanasan dan penyejukan.

Pelantikan HVAC (pemanasan, pengudaraan dan penghawa dingin) digunakan untuk menerangkan segala-galanya dan pengudaraan di dalam rumah. Tidak kira sistem HVAC yang mana digunakan, tujuan semua peralatan pemanas adalah untuk menggunakan tenaga haba daripada sumber bahan api dan memindahkannya ke tempat tinggal untuk mengekalkan suhu persekitaran yang selesa.

Sistem pemanasan menggunakan pelbagai bahan api seperti gas asli, propana, minyak pemanas, biofuel (seperti kayu) atau elektrik.

Sistem udara paksa menggunakan ketuhar blower, yang membekalkan udara panas ke pelbagai kawasan rumah melalui rangkaian saluran, adalah popular di Amerika Utara (2).

2. Bilik dandang sistem dengan peredaran udara paksa

Ini masih merupakan penyelesaian yang agak jarang berlaku di Poland. Ia digunakan terutamanya di bangunan komersial baru dan di rumah persendirian, biasanya digabungkan dengan pendiangan. Sistem peredaran udara paksa (termasuk. pengudaraan mekanikal dengan pemulihan haba) laraskan suhu bilik dengan cepat.

Dalam cuaca sejuk, ia berfungsi sebagai pemanas, dan dalam cuaca panas, ia berfungsi sebagai sistem penghawa dingin yang menyejukkan. Lazim untuk Eropah dan Poland, sistem CO dengan dapur, bilik dandang, radiator air dan wap digunakan hanya untuk pemanasan.

Sistem udara paksa biasanya juga menapisnya untuk menghilangkan habuk dan alergen. Peranti pelembapan (atau pengeringan) juga dibina ke dalam sistem.

Kelemahan sistem ini adalah keperluan untuk memasang saluran pengudaraan dan menyediakan ruang untuknya di dinding. Di samping itu, kipas kadangkala bising dan udara yang bergerak boleh menyebarkan alergen (jika unit tidak diselenggara dengan betul).

Sebagai tambahan kepada sistem yang paling kita ketahui, i.e. radiator dan unit bekalan udara, ada yang lain, kebanyakannya moden. Ia berbeza daripada pemanasan pusat hidronik dan sistem pengudaraan paksa kerana ia memanaskan perabot dan lantai, bukan hanya udara.

Memerlukan meletakkan di dalam lantai konkrit atau di bawah lantai kayu paip plastik yang direka untuk air panas. Ia adalah sistem cekap tenaga yang tenang dan keseluruhan. Ia tidak cepat panas, tetapi mengekalkan haba lebih lama.

Terdapat juga "floor tiling", yang menggunakan pemasangan elektrik yang dipasang di bawah lantai (biasanya jubin seramik atau batu). Ia kurang cekap tenaga daripada sistem air panas dan biasanya hanya digunakan di ruang yang lebih kecil seperti bilik mandi.

Satu lagi jenis pemanasan yang lebih moden. sistem hidraulik. Pemanas air papan alas dipasang rendah pada dinding supaya ia boleh menarik udara sejuk dari bawah bilik, kemudian memanaskannya dan mengembalikannya ke dalam. Mereka beroperasi pada suhu yang lebih rendah daripada kebanyakannya.

Sistem ini juga menggunakan dandang pusat untuk memanaskan air yang mengalir melalui sistem paip ke peranti pemanasan diskret. Sebenarnya, ini adalah versi terkini sistem radiator menegak lama.

Radiator panel elektrik dan jenis lain tidak biasa digunakan dalam sistem pemanasan rumah utama. pemanas elektrikterutamanya disebabkan oleh kos elektrik yang tinggi. Walau bagaimanapun, ia kekal sebagai pilihan pemanasan tambahan yang popular, contohnya di ruang bermusim (seperti beranda).

Pemanas elektrik adalah mudah dan murah untuk dipasang, tidak memerlukan paip, pengudaraan atau peranti pengedaran lain.

Sebagai tambahan kepada pemanas panel konvensional, terdapat juga pemanas sinaran elektrik (3) atau lampu pemanas yang memindahkan tenaga kepada objek dengan suhu yang lebih rendah melalui radiasi elektromagnetik.

3. Pemanas inframerah

Bergantung pada suhu badan yang memancar, panjang gelombang sinaran inframerah berjulat dari 780 nm hingga 1 mm. Pemanas inframerah elektrik memancarkan sehingga 86% daripada kuasa inputnya sebagai tenaga pancaran. Hampir semua tenaga elektrik yang dikumpul ditukar kepada haba inframerah daripada filamen dan dihantar lebih jauh melalui pemantul.

Geoterma Poland

Sistem pemanasan geoterma - sangat maju, contohnya di Iceland, semakin diminatidi mana jurutera penggerudian di bawah (IDDP) menjunam lebih jauh ke dalam sumber haba dalaman planet ini.

Pada tahun 2009, semasa menggerudi EPDM, ia secara tidak sengaja tumpah ke dalam takungan magma yang terletak kira-kira 2 km di bawah permukaan Bumi. Oleh itu, telaga geoterma paling berkuasa dalam sejarah dengan kapasiti kira-kira 30 MW tenaga telah diperolehi.

Para saintis berharap untuk sampai ke Permatang Atlantik Tengah, rabung tengah lautan terpanjang di Bumi, sempadan semula jadi antara plat tektonik.

Di sana, magma memanaskan air laut hingga suhu 1000°C, dan tekanannya dua ratus kali lebih tinggi daripada tekanan atmosfera. Di bawah keadaan sedemikian, adalah mungkin untuk menjana wap superkritikal dengan keluaran tenaga 50 MW, iaitu kira-kira sepuluh kali lebih besar daripada telaga geoterma biasa. Ini bermakna kemungkinan penambahan sebanyak 50 ribu. rumah-rumah.

Jika projek itu ternyata berkesan, projek yang serupa boleh dilaksanakan di bahagian lain dunia, contohnya, di Rusia. di Jepun atau California.

4. Visualisasi apa yang dipanggil. tenaga geoterma cetek

Secara teorinya, Poland mempunyai keadaan geoterma yang sangat baik, kerana 80% wilayah negara itu diduduki oleh tiga wilayah geoterma: Eropah Tengah, Carpathian dan Carpathian. Walau bagaimanapun, kemungkinan sebenar menggunakan perairan geoterma melibatkan 40% wilayah negara.

Suhu air takungan ini ialah 30-130°C (di sesetengah tempat walaupun 200°C), dan kedalaman kejadian dalam batuan sedimen adalah dari 1 hingga 10 km. Aliran keluar semula jadi sangat jarang berlaku (Sudety - Cieplice, Löndek-Zdrój).

Walau bagaimanapun, ini adalah sesuatu yang lain. geoterma dalam dengan telaga sehingga 5 km, dan sesuatu yang lain, yang dipanggil. geoterma cetek, di mana sumber haba diambil dari tanah menggunakan pemasangan tertanam yang agak cetek (4), biasanya dari beberapa hingga 100 m.

Sistem ini adalah berdasarkan pam haba, yang merupakan asas, serupa dengan tenaga geoterma, untuk mendapatkan haba daripada air atau udara. Dianggarkan bahawa sudah ada puluhan ribu penyelesaian sedemikian di Poland, dan popularitinya semakin meningkat secara beransur-ansur.

Pam haba mengambil haba dari luar dan memindahkannya ke dalam rumah (5). Menggunakan elektrik kurang daripada sistem pemanasan konvensional. Apabila cuaca panas di luar, ia boleh bertindak sebagai bertentangan dengan penghawa dingin.

5. Skim pam haba pemampat ringkas: 1) pemeluwap, 2) injap pendikit - atau kapilari, 3) penyejat, 4) pemampat

Jenis pam haba sumber udara yang popular ialah sistem pemisahan mini, juga dikenali sebagai tanpa saluran. Ia berdasarkan unit pemampat luaran yang agak kecil dan satu atau lebih unit pengendalian udara dalaman yang boleh ditambah dengan mudah ke bilik atau kawasan terpencil di rumah.

Pam haba disyorkan untuk dipasang dalam iklim yang agak sederhana. Mereka kekal kurang berkesan dalam keadaan cuaca yang sangat panas dan sangat sejuk.

Sistem pemanasan dan penyejukan penyerapan mereka dikuasakan bukan oleh elektrik, tetapi oleh tenaga suria, tenaga geoterma atau gas asli. Pam haba penyerapan berfungsi dengan cara yang sama seperti pam haba lain, tetapi ia mempunyai sumber tenaga yang berbeza dan menggunakan larutan ammonia sebagai penyejuk.

Hibrid adalah lebih baik

Pengoptimuman tenaga telah berjaya dicapai dalam sistem hibrid, yang juga boleh menggunakan pam haba dan sumber tenaga boleh diperbaharui.

Salah satu bentuk sistem hibrid ialah pam haba dalam gabungan dengan dandang pemeluwapan. Pam sebahagiannya mengambil alih beban sementara permintaan haba adalah terhad. Apabila lebih banyak haba diperlukan, dandang pemeluwapan mengambil alih tugas pemanasan. Begitu juga, pam haba boleh digabungkan dengan dandang bahan api pepejal.

Satu lagi contoh sistem hibrid ialah gabungan unit pemeluwapan dengan sistem haba suria. Sistem sedemikian boleh dipasang di kedua-dua bangunan sedia ada dan baru. Sekiranya pemilik pemasangan mahukan lebih banyak kebebasan dari segi sumber tenaga, pam haba boleh digabungkan dengan pemasangan fotovoltaik dan dengan itu menggunakan elektrik yang dijana oleh penyelesaian rumah mereka sendiri untuk pemanasan.

Pemasangan solar membekalkan tenaga elektrik yang murah untuk menghidupkan pam haba. Lebihan tenaga elektrik yang dijana oleh elektrik yang tidak digunakan secara langsung di dalam bangunan boleh digunakan untuk mengecas bateri bangunan atau dijual kepada grid awam.

Perlu ditekankan bahawa penjana moden dan pemasangan terma biasanya dilengkapi antara muka internet dan boleh dikawal dari jauh menggunakan aplikasi pada tablet atau telefon pintar, selalunya dari mana-mana sahaja di dunia, yang juga membolehkan pemilik hartanah mengoptimumkan dan menjimatkan kos.

Tiada yang lebih baik daripada tenaga buatan sendiri

Sudah tentu, mana-mana sistem pemanasan juga memerlukan sumber tenaga. Caranya ialah menjadikan ini penyelesaian yang paling menjimatkan dan paling murah.

Akhirnya, fungsi sedemikian mempunyai tenaga yang dijana "di rumah" dalam model yang dipanggil mikrokogenerasi () atau mikroTPP ,

Mengikut definisi, ini adalah proses teknologi yang terdiri daripada gabungan pengeluaran haba dan elektrik (luar grid) berdasarkan penggunaan peranti bersambung kuasa kecil dan sederhana.

Penjanaan mikro boleh digunakan di semua kemudahan di mana terdapat keperluan serentak untuk elektrik dan haba. Pengguna sistem berpasangan yang paling biasa ialah kedua-dua penerima individu (6) dan hospital dan pusat pendidikan, pusat sukan, hotel dan pelbagai kemudahan awam.

6. Sistem tenaga rumah

Hari ini, purata jurutera kuasa isi rumah sudah mempunyai beberapa teknologi untuk menjana tenaga di rumah dan di halaman: solar, angin dan gas. (biogas - jika ia benar-benar "sendiri").

Oleh itu, anda boleh memasang di atas bumbung, yang tidak boleh dikelirukan dengan penjana haba dan yang paling kerap digunakan untuk memanaskan air.

Ia juga boleh mencecah kecil Turbin Anginuntuk keperluan individu. Selalunya mereka diletakkan di atas tiang yang ditanam di dalam tanah. Yang terkecil daripada mereka, dengan kuasa 300-600 W dan voltan 24 V, boleh dipasang di atas bumbung, dengan syarat reka bentuk mereka disesuaikan dengan ini.

Dalam keadaan domestik, loji kuasa dengan kapasiti 3-5 kW paling kerap dijumpai, yang, bergantung pada keperluan, bilangan pengguna, dll. - sepatutnya cukup untuk pencahayaan, operasi pelbagai perkakas rumah, pam air untuk CO dan keperluan lain yang lebih kecil.

Sistem dengan keluaran haba di bawah 10 kW dan keluaran elektrik 1-5 kW digunakan terutamanya dalam isi rumah individu. Idea untuk mengendalikan "micro-CHP rumah" sedemikian adalah untuk meletakkan sumber kedua-dua elektrik dan haba di dalam bangunan yang dibekalkan.

Teknologi untuk menjana tenaga angin rumah masih dipertingkatkan. Sebagai contoh, turbin angin Honeywell kecil yang ditawarkan oleh WindTronics (7) dengan kain kafan yang agak menyerupai roda basikal dengan bilah terpasang, kira-kira 180 cm diameter, menjana 2,752 kWj pada kelajuan angin purata 10 m/s. Kuasa serupa ditawarkan oleh turbin Windspire dengan reka bentuk menegak yang luar biasa.

7. Turbin Honeywell kecil dipasang di atas bumbung rumah

Antara teknologi lain untuk mendapatkan tenaga daripada sumber boleh diperbaharui, ia patut diberi perhatian biogas. Istilah umum ini digunakan untuk menerangkan gas mudah terbakar yang dihasilkan semasa penguraian sebatian organik, seperti kumbahan, sisa domestik, baja, sisa industri pertanian dan makanan pertanian, dsb.

Teknologi yang berasal dari penjanaan lama, iaitu gabungan pengeluaran haba dan elektrik dalam gabungan haba dan loji kuasa, dalam versi "kecil"nya agak muda. Pencarian untuk penyelesaian yang lebih baik dan lebih cekap masih diteruskan. Pada masa ini, beberapa sistem utama boleh dikenal pasti, termasuk: enjin salingan, turbin gas, sistem enjin Stirling, kitaran Rankine organik, dan sel bahan api.

Stirling enjin menukar haba kepada tenaga mekanikal tanpa proses pembakaran yang ganas. Bekalan haba kepada bendalir kerja - gas dijalankan dengan memanaskan dinding luar pemanas. Dengan membekalkan haba dari luar, enjin boleh dibekalkan dengan tenaga utama dari hampir mana-mana sumber: sebatian petroleum, arang batu, kayu, semua jenis bahan api gas, biojisim dan juga tenaga suria.

Enjin jenis ini termasuk: dua omboh (sejuk dan hangat), penukar haba regeneratif dan penukar haba antara bendalir kerja dan sumber luaran. Salah satu elemen terpenting yang beroperasi dalam kitaran ialah penjana semula, yang mengambil haba bendalir kerja semasa ia mengalir dari ruang yang dipanaskan ke ruang yang disejukkan.

Dalam sistem ini, sumber haba terutamanya gas ekzos yang dihasilkan semasa pembakaran bahan api. Sebaliknya, haba dari litar dipindahkan ke sumber suhu rendah. Akhirnya, kecekapan peredaran bergantung pada perbezaan suhu antara sumber ini. Bendalir kerja enjin jenis ini ialah helium atau udara.

Kelebihan enjin Stirling termasuk: kecekapan keseluruhan yang tinggi, tahap hingar yang rendah, penjimatan bahan api berbanding sistem lain, kelajuan rendah. Sudah tentu, kita tidak boleh melupakan kekurangan, yang utama adalah harga pemasangan.

Mekanisme kogenerasi seperti Kitaran Rankine (pemulihan haba dalam kitaran termodinamik) atau enjin Stirling hanya memerlukan haba untuk beroperasi. Sumbernya boleh, sebagai contoh, tenaga suria atau geoterma. Menjana elektrik dengan cara ini menggunakan pengumpul dan haba adalah lebih murah daripada menggunakan sel fotovoltaik.

Kerja-kerja pembangunan juga sedang dijalankan sel bahan api dan penggunaannya dalam tumbuhan kogenerasi. Salah satu penyelesaian inovatif jenis ini di pasaran ialah ClearEdge. Sebagai tambahan kepada fungsi khusus sistem, teknologi ini menukarkan gas dalam silinder kepada hidrogen menggunakan teknologi canggih. Jadi tiada api di sini.

Sel hidrogen menghasilkan elektrik, yang juga digunakan untuk menjana haba. Sel bahan api ialah sejenis peranti baharu yang membolehkan tenaga kimia bahan api gas (biasanya bahan api hidrogen atau hidrokarbon) ditukar dengan kecekapan tinggi melalui tindak balas elektrokimia kepada elektrik dan haba - tanpa perlu membakar gas dan menggunakan tenaga mekanikal, seperti yang berlaku, sebagai contoh, dalam enjin atau turbin gas.

Sesetengah unsur boleh dikuasakan bukan sahaja oleh hidrogen, tetapi juga oleh gas asli atau yang dipanggil. reformate (gas reforming) yang diperoleh hasil daripada pemprosesan bahan api hidrokarbon.

Pengumpul air panas

Kita tahu bahawa air panas, iaitu haba, boleh terkumpul dan disimpan di dalam bekas rumah khas untuk beberapa waktu. Sebagai contoh, mereka sering boleh dilihat di sebelah pengumpul suria. Walau bagaimanapun, tidak semua orang mungkin tahu bahawa terdapat perkara seperti itu rizab haba yang besarseperti akumulator tenaga yang besar (8).

8. Pengumpul haba yang sangat baik di Belanda

Tangki simpanan jangka pendek standard beroperasi pada tekanan atmosfera. Ia terlindung dengan baik dan digunakan terutamanya untuk pengurusan permintaan semasa waktu puncak. Suhu dalam tangki sedemikian adalah sedikit di bawah 100°C. Perlu ditambah bahawa kadang-kadang untuk keperluan sistem pemanasan, tangki minyak lama ditukar menjadi penumpuk haba.

Pada tahun 2015, Jerman pertama dulang zon dwi. Teknologi ini dipatenkan oleh Bilfinger VAM..

Penyelesaiannya adalah berdasarkan penggunaan lapisan fleksibel antara zon air atas dan bawah. Berat zon atas mewujudkan tekanan pada zon bawah, supaya air yang disimpan di dalamnya boleh mempunyai suhu lebih daripada 100°C. Air di zon atas juga lebih sejuk.

Kelebihan penyelesaian ini ialah kapasiti haba yang lebih tinggi sambil mengekalkan isipadu yang sama berbanding tangki atmosfera, dan pada masa yang sama kos yang lebih rendah yang dikaitkan dengan piawaian keselamatan berbanding dengan bekas tekanan.

Dalam dekad kebelakangan ini, keputusan berkaitan dengan simpanan tenaga bawah tanah. Takungan air bawah tanah mungkin daripada pembinaan konkrit, keluli atau plastik bertetulang gentian. Bekas konkrit dibina dengan menuang konkrit di tapak atau dari unsur pasang siap.

Salutan tambahan (polimer atau keluli tahan karat) biasanya dipasang pada bahagian dalam corong untuk memastikan ketat resapan. Lapisan penebat haba dipasang di luar bekas. Terdapat juga struktur yang dipasang hanya dengan kerikil atau digali terus ke dalam tanah, juga ke dalam akuifer.

Ekologi dan ekonomi berganding bahu

Haba di dalam rumah bergantung bukan sahaja pada cara kita memanaskannya, tetapi lebih-lebih lagi pada cara kita melindunginya daripada kehilangan haba dan menguruskan tenaga di dalamnya. Realiti pembinaan moden adalah penekanan pada kecekapan tenaga, berkat objek yang dihasilkan memenuhi keperluan tertinggi baik dari segi ekonomi dan operasi.

Ini adalah "eko" berganda - ekologi dan ekonomi. Semakin diletakkan bangunan cekap tenaga Mereka dicirikan oleh badan yang padat, di mana risiko yang dipanggil jambatan sejuk, i.e. kawasan kehilangan haba. Ini penting dari segi mendapatkan penunjuk terkecil mengenai nisbah kawasan sekatan luar, yang diambil kira bersama-sama dengan lantai di atas tanah, kepada jumlah isipadu yang dipanaskan.

Permukaan penampan, seperti konservatori, harus dilekatkan pada keseluruhan struktur. Mereka menumpukan jumlah haba yang betul, sambil memberikannya secara serentak ke dinding bertentangan bangunan, yang menjadi bukan sahaja penyimpanannya, tetapi juga radiator semula jadi.

Pada musim sejuk, penimbalan jenis ini melindungi bangunan daripada udara yang terlalu sejuk. Di dalam, prinsip susun atur penampan premis digunakan - bilik terletak di sebelah selatan, dan bilik utiliti - di utara.

Asas semua rumah cekap tenaga adalah sistem pemanasan suhu rendah yang sesuai. Pengudaraan mekanikal dengan pemulihan haba digunakan, iaitu dengan recuperator, yang, meniup udara "terpakai", mengekalkan habanya untuk memanaskan udara segar yang ditiup ke dalam bangunan.

Piawaian ini mencapai sistem suria yang membolehkan anda memanaskan air menggunakan tenaga suria. Pelabur yang ingin memanfaatkan sepenuhnya alam semula jadi juga memasang pam haba.

Salah satu tugas utama yang mesti dilakukan oleh semua bahan ialah memastikan penebat haba tertinggi. Akibatnya, hanya sekatan luaran yang hangat didirikan, yang akan membolehkan bumbung, dinding dan siling berhampiran tanah mempunyai pekali pemindahan haba yang sesuai U.

Dinding luar hendaklah sekurang-kurangnya dua lapisan, walaupun sistem tiga lapisan adalah yang terbaik untuk hasil terbaik. Pelaburan juga dibuat dalam tingkap dengan kualiti tertinggi, selalunya dengan tiga anak tetingkap dan profil terlindung haba yang cukup lebar. Mana-mana tingkap besar adalah hak prerogatif sebelah selatan bangunan - di sebelah utara, kaca diletakkan agak searah dan dalam saiz terkecil.

Teknologi pergi lebih jauh rumah pasifdikenali selama beberapa dekad. Pencipta konsep ini ialah Wolfgang Feist dan Bo Adamson, yang pada tahun 1988 di Universiti Lund membentangkan reka bentuk pertama bangunan yang hampir tidak memerlukan penebat tambahan, kecuali untuk perlindungan daripada tenaga suria. Di Poland, struktur pasif pertama dibina pada tahun 2006 di Smolec berhampiran Wroclaw.

Dalam struktur pasif, sinaran suria, pemulihan haba daripada pengudaraan (recovery) dan input haba daripada sumber dalaman seperti peralatan elektrik dan penghuni digunakan untuk mengimbangi permintaan haba bangunan. Hanya dalam tempoh suhu yang sangat rendah, pemanasan tambahan udara yang dibekalkan ke premis digunakan.

Rumah pasif adalah lebih kepada idea, sejenis reka bentuk seni bina, daripada teknologi dan ciptaan tertentu. Takrifan umum ini termasuk banyak penyelesaian bangunan berbeza yang menggabungkan keinginan untuk meminimumkan permintaan tenaga - kurang daripada 15 kWj/m² setahun - dan kehilangan haba.

Untuk mencapai parameter ini dan menjimatkan wang, semua sekatan luaran di dalam bangunan dicirikan oleh pekali pemindahan haba yang sangat rendah U. Cangkang luar bangunan mestilah tahan terhadap kebocoran udara yang tidak terkawal. Begitu juga, pemasangan tingkap menunjukkan kehilangan haba yang jauh lebih rendah daripada penyelesaian standard.

Tingkap menggunakan pelbagai penyelesaian untuk meminimumkan kerugian, seperti kaca berganda dengan lapisan argon penebat di antaranya atau kaca tiga kali ganda. Teknologi pasif juga termasuk membina rumah dengan bumbung putih atau berwarna terang yang mencerminkan tenaga suria pada musim panas dan bukannya menyerapnya.

Sistem pemanasan dan penyejukan hijau mereka mengorak langkah lebih jauh ke hadapan. Sistem pasif memaksimumkan keupayaan alam semula jadi untuk memanaskan dan menyejukkan tanpa dapur atau penghawa dingin. Walau bagaimanapun, sudah ada konsep rumah yang aktif – penghasilan lebihan tenaga. Mereka menggunakan pelbagai sistem pemanasan dan penyejukan mekanikal yang dikuasakan oleh tenaga suria, tenaga geoterma atau sumber lain, yang dipanggil tenaga hijau.

Mencari cara baharu untuk menjana haba

Para saintis masih mencari penyelesaian tenaga baharu, penggunaan kreatif yang boleh memberi kita sumber tenaga baharu yang luar biasa, atau sekurang-kurangnya cara untuk memulihkan dan memeliharanya.

Beberapa bulan yang lalu kami menulis tentang undang-undang kedua termodinamik yang kelihatan bercanggah. percubaan prof. Andreas Schilling dari Universiti Zurich. Dia mencipta peranti yang, menggunakan modul Peltier, menyejukkan sekeping tembaga sembilan gram dari suhu melebihi 100 ° C ke suhu jauh di bawah suhu bilik tanpa sumber kuasa luaran.

Oleh kerana ia berfungsi untuk penyejukan, ia juga mesti memanaskan, yang boleh mewujudkan peluang untuk peranti baharu yang lebih cekap yang tidak memerlukan, contohnya, pemasangan pam haba.

Sebaliknya, profesor Stefan Seeleke dan Andreas Schütze dari Universiti Saarland telah menggunakan sifat ini untuk mencipta peranti pemanasan dan penyejukan yang sangat cekap dan mesra alam berdasarkan penjanaan haba atau penyejukan wayar yang dipacu. Sistem ini tidak memerlukan sebarang faktor perantaraan, iaitu kelebihan persekitarannya.

Doris Soong, penolong profesor seni bina di University of Southern California, ingin mengoptimumkan pengurusan tenaga bangunan dengan salutan termobimetal (9), bahan pintar yang bertindak seperti kulit manusia - secara dinamik dan cepat melindungi bilik daripada matahari, menyediakan pengudaraan sendiri atau, jika perlu, mengasingkannya.

9. Doris Soong dan dwilogam

Menggunakan teknologi ini, Soong membangunkan sistem tingkap termoset. Apabila matahari bergerak merentasi langit, setiap jubin yang membentuk sistem bergerak secara bebas, seragam dengannya, dan semua ini mengoptimumkan rejim terma di dalam bilik.

Bangunan itu menjadi seperti organisma hidup, yang bertindak balas secara bebas kepada jumlah tenaga yang datang dari luar. Ini bukan satu-satunya idea untuk rumah "hidup", tetapi ia berbeza kerana ia tidak memerlukan kuasa tambahan untuk bahagian yang bergerak. Sifat fizikal salutan sahaja sudah memadai.

Hampir dua dekad lalu, sebuah kompleks kediaman telah dibina di Lindas, Sweden, berhampiran Gothenburg. tanpa sistem pemanasan dalam erti kata tradisional (10). Idea untuk tinggal di rumah tanpa dapur dan radiator di Scandinavia yang sejuk menyebabkan perasaan bercampur-campur.

10. Salah satu rumah pasif tanpa sistem pemanas di Lindos, Sweden.

Idea rumah dilahirkan di mana, terima kasih kepada penyelesaian dan bahan seni bina moden, serta penyesuaian yang sesuai dengan keadaan semula jadi, idea tradisional haba sebagai hasil yang diperlukan untuk sambungan dengan infrastruktur luaran - pemanasan, tenaga - atau bahkan dengan pembekal bahan api telah dihapuskan. Jika kita mula berfikir dengan cara yang sama tentang kehangatan di rumah kita sendiri, maka kita berada di landasan yang betul.

Begitu hangat, lebih hangat...panas!

Glosari penukar haba

Pemanasan pusat (CO) - dalam erti kata moden bermaksud pemasangan di mana haba dibekalkan kepada elemen pemanas (radiator) yang terletak di dalam premis. Air, wap atau udara digunakan untuk mengagihkan haba. Terdapat sistem CO yang meliputi satu apartmen, sebuah rumah, beberapa bangunan, dan juga seluruh bandar. Dalam pemasangan yang merangkumi satu bangunan, air beredar melalui graviti akibat daripada perubahan ketumpatan dengan perubahan suhu, walaupun ini boleh dipaksa oleh pam. Dalam pemasangan yang lebih besar, hanya sistem peredaran paksa digunakan.

Bilik dandang - sebuah perusahaan perindustrian, tugas utamanya ialah pengeluaran medium suhu tinggi (paling kerap air) untuk rangkaian pemanasan bandar. Sistem tradisional (dandang yang menggunakan bahan api fosil) jarang berlaku hari ini. Ini disebabkan oleh fakta bahawa kecekapan yang lebih tinggi dicapai dengan gabungan pengeluaran haba dan elektrik dalam loji kuasa terma. Sebaliknya, penghasilan haba hanya menggunakan sumber tenaga boleh diperbaharui semakin popular. Selalunya, tenaga geoterma digunakan untuk tujuan ini, tetapi pemasangan terma suria berskala besar sedang dibina di mana

pengumpul memanaskan air untuk keperluan rumah.

Rumah pasif, rumah penjimatan tenaga – piawaian pembinaan yang dicirikan oleh parameter penebat tinggi bagi partition luaran dan penggunaan beberapa penyelesaian yang bertujuan untuk meminimumkan penggunaan tenaga semasa operasi. Permintaan tenaga dalam bangunan pasif adalah di bawah 15 kWj/(m²·tahun), manakala di rumah konvensional ia boleh mencapai 120 kWj/(m²·tahun). Di rumah pasif, pengurangan dalam permintaan haba sangat besar sehingga mereka tidak menggunakan sistem pemanasan tradisional, tetapi hanya pemanasan tambahan udara pengudaraan. Ia juga digunakan untuk mengimbangi permintaan haba.

sinaran suria, pemulihan haba daripada pengudaraan (recovery), serta perolehan haba daripada sumber dalaman seperti peralatan elektrik mahupun penduduk sendiri.

Gzheinik (secara bahasa sehari - radiator, daripada calorifère Perancis) - penukar haba air-udara atau wap-udara, yang merupakan elemen sistem pemanasan pusat. Pada masa ini, radiator panel yang diperbuat daripada plat keluli yang dikimpal paling biasa digunakan. Dalam sistem pemanasan pusat baru, radiator bersirip hampir tidak digunakan lagi, walaupun dalam beberapa penyelesaian, modulariti reka bentuk membolehkan penambahan lebih banyak sirip, dan oleh itu perubahan mudah dalam kuasa radiator. Air panas atau wap mengalir melalui pemanas, yang biasanya tidak datang terus dari CHP. Air yang menyalurkan keseluruhan pemasangan dipanaskan dalam penukar haba dengan air dari rangkaian pemanasan atau dalam dandang, dan kemudian pergi ke penerima haba, seperti radiator.

Dandang pemanasan pusat - peranti untuk membakar bahan api pepejal (arang batu, kayu, kok, dll.), gas (gas asli, LPG), minyak bahan api (minyak bahan api) untuk memanaskan penyejuk (biasanya air) yang beredar dalam litar CH. Dalam bahasa biasa, dandang pemanasan pusat salah dirujuk sebagai dapur. Tidak seperti relau, yang mengeluarkan haba yang dihasilkan kepada alam sekitar, dandang mengeluarkan haba bahan yang membawanya, dan badan yang dipanaskan pergi ke tempat lain, sebagai contoh, ke pemanas, di mana ia digunakan.

dandang pemeluwapan - peranti dengan kebuk pembakaran tertutup. Dandang jenis ini menerima jumlah haba tambahan daripada gas serombong, yang dalam dandang tradisional keluar melalui cerobong. Terima kasih kepada ini, mereka beroperasi dengan kecekapan yang lebih tinggi, mencapai sehingga 109%, manakala dalam model tradisional ia adalah sehingga 90% - i.e. mereka menggunakan bahan api dengan lebih baik, yang diterjemahkan kepada kos pemanasan yang lebih rendah. Kesan dandang pemeluwapan paling baik dilihat dalam suhu gas serombong. Dalam dandang tradisional, suhu gas serombong adalah lebih daripada 100°C, dan dalam dandang pemeluwapan ia hanya 45-60°C.