Installation av solvärmesystem

Vad är alternativ uppvärmning?

Förmodligen finns det ingen sådan person som inte skulle ha hört talas om förekomsten av alternativ uppvärmning. Men när man klassificerar en eller annan typ av energiproduktion på ett okonventionellt sätt uppstår viss förvirring. De tror felaktigt att användningen av infraröd strålning, biobränslen, geotermisk energi och en rad andra är alternativa energikällor. När man bestämmer alternativa metoder för att erhålla energi är det därför korrekt att betrakta de som konsumenten inte betalar energileverantören för och samtidigt är kostnaderna för att erhålla den på en acceptabel nivå.

Varför el

Elvärme skiljer sig från klassiska vattenugnar och gassystem i större effektivitet och praktiska egenskaper.Vi lämnar den första aspekten för diskussion lite lägre och beskriver de operativa fördelarna här:

Elvärme är inte bara tyst, utan också miljövänligt. Det transporteras säkrare än gas och släpper inte ut skadliga ämnen alls, både till atmosfären och in i lokalerna. I frånvaro av avfall försvinner också behovet av avgasskorstenar och dragkonstruktioner. Uppvärmning på kol eller ved är inte alls jämförbar med elsystem.
Uppvärmning med el kräver inga stora engångskostnader. Du kan göra en jämförelse med exemplet med gas: för att ansluta ett hus måste du köpa utrustning för varje rum, installera kommunikation, en panna och krascha in i en gemensam motorväg. Dessutom är det nödvändigt att göra allt detta tillsammans, eftersom det är omöjligt att skjuta upp att ta med en del av huset till systemet. Och den elektriska metoden låter dig organisera sekventiell installation: först är de viktigaste delarna av huset anslutna, och sedan, när medel ackumuleras, perifera.
Tack vare möjligheten att använda en multitariffmätare i ett privat hus eller lägenhet, såväl som den ständiga utvecklingen av teknik inom detta område, är uppvärmning med el redan den mest ekonomiska bland analoger

Fokusera inte på det höga priset på utrustning – det lönar sig snabbt på grund av låg energiförbrukning.
Nästan varje metod för att organisera elektrisk uppvärmning låter dig göra installationen själv, utan många extra verktyg.

Naturligtvis kan användningen av elektriska system för uppvärmning inte kallas idealisk. Arbete med högkvalitativ uppvärmning av varje hus kräver att man tar hänsyn till många funktioner.I vissa regioner kan elkostnaden vara så hög att gasen inte kan överges. I gamla flerbostadshus är det svårt att byta till elvärme av två skäl: det är mycket svårt att koppla från den centrala motorvägen, och elnätet måste byggas igen, med hänsyn till kraftfull utrustning.

Trots detta tippar helhetsbilden vågen till förmån för el. För rum där det inte finns någon gas eller det inte finns möjlighet att förse den är det en verklig räddning.

Utflykt till historien

Den första solfångaren uppfanns för mer än två århundraden sedan: dess arbete baserades på det faktum att en mörk yta värms upp mer intensivt än en ljus.

Den schweiziska plattuppsamlaren användes omedelbart i vardagen. Det var denna anordning som på 1800-talet hjälpte D. Herschel att laga mat när han åkte på sin berömda afrikanska expedition.

1908 utvecklade W. Bailey en värmeisolerad kollektor med kopparrör. Detta gjorde det möjligt att föra principen om solvärme till den moderna nivån av förståelse, men påtagliga förändringar inträffade först på 70-talet av förra seklet.
Orsaken till uppmärksamheten på alternativa energikällor var krisen på oljemarknaden. Forskare i många länder har återupptagit aktivt arbete inom området för användning av naturlig värme, vilket avsevärt har ökat effektiviteten hos solvärmesystem. Sådan utveckling har blivit av strategisk betydelse i staternas politik.

Moderna tekniska innovationer inom värmesystem

Nyligen har den senaste innovativa utvecklingen inom värmesystem för ett hus eller lägenhet blivit allt mer populära. Bland de tekniska innovationerna finns:

• infrarött golv;
• Speciella värmepumpar;
• Solpaneler.

Vi presenterar en mer detaljerad beskrivning av innovativa system.

infrarött golv

Det nya värmesystemet på marknaden blev snabbt populärt bland ägarna av hus på landet. Det är mer ekonomiskt, men samtidigt ganska effektivt, särskilt jämfört med andra elvärmealternativ.

Driften av ett varmt golv som är installerat i en screed eller lim under en kakel beror på elektricitet. Värmeelement återger infraröda strålar, som levererar värme till föremål och boende, och från dem till hela rummet.

Bland fördelarna med infrarött golv är:

• En modern version av ett varmt golv med kolmattor och en film kan inte skadas av möbler;
• Det automatiserade systemet kan reglera temperaturen i rummet självständigt, beroende på uppvärmningen av rummet;
• Termostater med vilka du kan ställa in tid och temperatur;
• Låg energiförbrukning.

Uppvärmning med värmepumpar

Vad är en värmepump och hur fungerar den? Detta är en enhet som flyttar värme från en källa till en bärare. Grunden för dess arbete är att ta emot värme från den yttre miljön och överföra den till värmesystemet. På så sätt kan du inte bara värma, utan också kyla lokalerna.

Pumpar är indelade i följande alternativ:

• Öppen slinga. Deras funktionsprincip är att ta emot vatten från underjorden och överföra det till värmeelement och återgå till startplatsen;
• Sluten slinga. En kylvätska passerar genom ett specialiserat rör installerat i en reservoar, som tenderar att överföra eller ta emot termisk energi från vatten.

Fördelen med att värma upp med hjälp av värmepumpar är möjligheten att använda energin från vatten, luft eller jord. Huset behöver inte vara anslutet till gasledningen. Nackdelen är bara den höga kostnaden för sådan utrustning, men dess kostnad kommer snabbt att betala sig i drift, eftersom det avsevärt sparar energikostnader.

Solpaneler

Kollektorer av denna typ är en speciell installation som samlar värmeenergi från solen och transporterar den till värmebärare (vatten, olja eller frostskyddsmedel) i huset.

Utformningen av solbatterier har ytterligare värmeelement som försäkrar huvudsystemet och börjar fungera när solfångarnas effektivitet minskar.

Alla solcellsinstallationer är uppdelade i två alternativ:

• Platta samlare, utrustade med absorbator med transparent yta och värmeisolering. Värm upp till 200 grader;
• Vakuumbatterier, flerskiktstyp med hermetisk stängning som bildar ett vakuum. Uppvärmningstemperaturen för en sådan installation är 250-300 grader.

De främsta fördelarna med solfångare är enkel installation, lätt utrustning, hög effektivitet. Nackdelen med systemet kan endast kallas dess betydande beroende av temperaturskillnaden. Hittills går valet av ett värmesystem allt mer bort från den traditionella versionen av vattentypen. Tekniska innovationer erbjuder allt nyare, mer ekonomiska och säkrare alternativ.Det är svårt att avgöra vilken som är bättre, eftersom valet av ett visst system och dess effektivitet beror på en detaljerad analys och förståelse av alla fördelar och nackdelar, såväl som specifika installationsförhållanden och vidare drift.

Hur man beräknar den erforderliga kollektoreffekten

När man beräknar den erforderliga effekten för en solfångare, är det mycket ofta felaktigt att göra beräkningar baserade på den inkommande solenergin under årets kallaste månader.

Faktum är att under de återstående månaderna av året kommer hela systemet ständigt att överhettas. Temperaturen på kylvätskan på sommaren vid solfångarens utlopp kan nå 200°C vid uppvärmning med ånga eller gas, 120°C frostskyddsmedel, 150°C vatten. Om kylvätskan kokar kommer den delvis att avdunsta. Som ett resultat kommer det att behöva bytas ut.

Tillverkare rekommenderar att man utgår från följande siffror:

• tillhandahållande av varmvattenförsörjning inte mer än 70%;
• tillhandahållande av värmesystemet inte mer än 30%.

Resten av den nödvändiga värmen bör genereras av standardvärmeutrustning. Ändå, med sådana indikatorer, sparas i genomsnitt cirka 40% per år på uppvärmning och varmvattenförsörjning.

Effekten som genereras av ett vakuumsystem med en enda rör varierar beroende på geografisk plats. Indikatorn för solenergi som faller per år på 1 m2 mark kallas insolation. Genom att känna till rörets längd och diameter kan du beräkna bländaren - det effektiva absorptionsområdet. Det återstår att tillämpa absorptions- och emissionskoefficienterna för att beräkna effekten av ett rör per år.

Räkneexempel:

Standardlängden på röret är 1800 mm, den effektiva längden är 1600 mm. Diameter 58 mm. Bländare är det skuggade området som skapas av röret. Således kommer området för skuggrektangeln att vara:

S = 1,6 * 0,058 = 0,0928 m2

Verkningsgraden för mittröret är 80%, solinstrålningen för Moskva är cirka 1170 kWh/m2 per år. Således kommer ett rör att fungera per år:

W \u003d 0,0928 * 1170 * 0,8 \u003d 86,86 kW * h

Det bör noteras att detta är en mycket ungefärlig beräkning. Mängden energi som genereras beror på installationens orientering, vinkel, genomsnittlig årstemperatur etc.

Val och installation av solfångare

En husägare som bestämmer sig för att skapa solvärme för ett privat hus med sina egna händer står inför uppgiften att välja den lämpligaste typen av samlare. Denna fråga är ganska komplicerad, men det är nödvändigt att förstå den.

Öppna samlare är inte lämpliga på grund av deras låga kapacitet, så det är meningslöst att prata om dem. Vanligtvis görs valet mellan rörformade och platta typer. Det första och viktigaste urvalskriteriet är vanligtvis förhållandet mellan pris och kvalitet på produkter.

Detta tillvägagångssätt är motiverat, men underhållbarheten kan inte ignoreras. Så, vakuumrör kan bytas långt från alla typer av samlare, vilket gör valet riskabelt. Om en av dem misslyckas måste vissa typer av samlare byta hela panelen, vilket kommer att kräva kostnader. I allmänhet är alla vakuumanordningar ett ganska riskabelt förvärv, eftersom varje mekanisk påverkan hotar att förlora källan till termisk energi.

Efter att ha valt det bästa alternativet, fortsätt till installationen. För honom måste du välja en lämplig plats, som ligger nära huset

Detta är viktigt, eftersom transport av kylvätska över långa avstånd kräver högkvalitativ isolering och installation av en cirkulationspump. Vanligtvis installeras samlare på taket för att möjliggöra cirkulation genom gravitation.Det enda problemet är läget för sluttningarna i förhållande till solens position på himlen - ibland måste du installera ett spårningssystem för att rotera panelerna

Detta är dyrt och kräver användning av flexibla rör, men effekten är mycket högre.

Jämförande egenskaper hos vissa typer av solfångare

Det huvudsakliga kännetecknet för alla solfångare är dess prestanda. Beroende på designegenskaperna och temperaturskillnaden bestäms systemets effektivitet. det bör beaktas att kostnaden för platt-plåtsamlare är mycket lägre än för rörsystem.

När du väljer en solfångare bör du noggrant studera de parametrar som effektiviteten av solvattenuppvärmning och strukturens kraft beror på.

Solfångare har ett antal ganska viktiga egenskaper:

• Förhållandet mellan den totala och absorberade energin av solstrålning kan bestämmas från adsorptionskoefficienten.
• Förhållandet mellan mängden överförd värme och absorberad energi bestäms av emissionsfaktorn.
• Förhållandet mellan total och bländarearea.
• Effektivitet.

Beräkning av värmesystemet hemma

Beräkning av värmesystem i ett privat hus är det allra första med vilket designen av ett sådant system börjar. Vi kommer att prata med dig om luftvärmesystemet - det är de system som vårt företag designar och installerar både i privata hem och i kommersiella byggnader och industrilokaler. Luftvärme har många fördelar jämfört med traditionella vattenvärmesystem – du kan läsa mer om det här.

Systemberäkning - online-kalkylator

Varför är en preliminär beräkning av uppvärmning i ett privat hus nödvändig? Detta krävs för att välja rätt kraft för den nödvändiga värmeutrustningen, vilket gör att du kan implementera ett värmesystem som ger värme på ett balanserat sätt till motsvarande rum i ett privat hus. Ett kompetent val av utrustning och korrekt beräkning av kraften i värmesystemet i ett privat hus kommer rationellt att kompensera för värmeförluster från byggnadskuvert och flödet av gatuluft för ventilationsbehov. Formlerna i sig för en sådan beräkning är ganska komplexa - därför föreslår vi att du använder onlineberäkningen (ovan), eller genom att fylla i frågeformuläret (nedan) - i det här fallet kommer vår chefsingenjör att beräkna, och den här tjänsten är helt gratis .

Hur beräknar man uppvärmningen av ett privat hus?

Var börjar en sådan beräkning? För det första är det nödvändigt att bestämma objektets maximala värmeförlust (i vårt fall är detta ett privat hus på landet) under de värsta väderförhållandena (en sådan beräkning utförs med hänsyn till den kallaste femdagarsperioden för denna region ). Det kommer inte att fungera att beräkna värmesystemet för ett privat hus på knäet - för detta använder de specialiserade beräkningsformler och program som låter dig bygga en beräkning baserad på de initiala uppgifterna om husets konstruktion (väggar, fönster, tak) , etc.). Som ett resultat av erhållna data väljs utrustning vars nettoeffekt måste vara större än eller lika med det beräknade värdet. Under beräkningen av värmesystemet väljs den önskade modellen av kanalluftvärmaren (vanligtvis är det en gasluftvärmare, även om vi kan använda andra typer av värmare - vatten, elektriska).Därefter beräknas värmarens maximala luftprestanda - med andra ord, hur mycket luft som pumpas av fläkten på denna utrustning per tidsenhet. Man bör komma ihåg att utrustningens prestanda skiljer sig beroende på det avsedda användningssättet: till exempel vid luftkonditionering är prestandan större än vid uppvärmning. Därför, om det i framtiden är planerat att använda en luftkonditionering, är det nödvändigt att ta luftflödet i detta läge som det initiala värdet för den önskade prestandan - om inte, är bara värdet i uppvärmningsläget tillräckligt.

I nästa steg reduceras beräkningen av luftvärmesystem för ett privat hus till korrekt bestämning av konfigurationen av luftdistributionssystemet och beräkningen av luftkanalernas tvärsnitt. För våra system använder vi flänslösa rektangulära luftkanaler med en rektangulär sektion - de är lätta att montera, pålitliga och bekvämt placerade i utrymmet mellan husets strukturella delar. Eftersom luftvärme är ett lågtryckssystem måste vissa krav beaktas när man bygger det, till exempel för att minimera antalet varv av luftkanalen - både huvud- och terminalgrenarna som leder till gallren. Sträckans statiska motstånd bör inte överstiga 100 Pa. Baserat på utrustningens prestanda och luftdistributionssystemets konfiguration beräknas den erforderliga delen av huvudluftkanalen. Antalet terminalgrenar bestäms utifrån antalet matargaller som krävs för varje specifikt rum i huset.I luftvärmesystemet i ett hus används vanligtvis standardmatningsgaller med en storlek på 250x100 mm med en fast genomströmning - den beräknas med hänsyn till den lägsta lufthastigheten vid utloppet. Tack vare denna hastighet känns inte luftrörelser i husets lokaler, det finns inga drag och främmande ljud.

Den slutliga kostnaden för uppvärmning av ett privat hus beräknas efter slutet av designstadiet baserat på specifikationen med en lista över installerad utrustning och delar av luftdistributionssystemet, samt ytterligare styr- och automationsanordningar. För att göra en första beräkning av kostnaden för uppvärmning kan du använda frågeformuläret för att beräkna kostnaden för värmesystemet nedan:

kalkylator online

Egenskaper hos generatorerna

En generator är det snabbaste och enklaste sättet att förse ett privat hem med el. För drift använder enheten bensin eller diesel och, som ett resultat av sin förbränning, producerar den nödvändiga mängden energi.

Den största fördelen är enhetens fullständiga oberoende från säsongsförändringar och väderfluktuationer. Nackdelarna inkluderar den obligatoriska närvaron på platsen för en specialutrustad lagringsanläggning för bränsle, designad för en volym på 200 liter eller mer.

Dieselgeneratorset är bekvämt och lätt att använda, men för full drift behöver det ta emot minst 250 ml bränsle per timme. Kraftfulla stationer som kan ge energi till ett litet privat hus med en faktisk resursförbrukning på flera kilowatt per dag kommer att "äta" ungefär en liter diesel i 60 minuter

Oftast används bensin- och dieselgeneratorer som backup eller tillfälliga elkällor.Detta beror på det faktum att för fullvärdig drift kräver enheterna betydande mängder bränsle, vars kostnad ökar hela tiden.

En kraftfull bensin- eller dieselgenerator kan ge en oavbruten tillförsel av el med rätt mängd bränsle. Enheten producerar dock mycket brus under drift. För att inte drabbas av oönskade ljud är det värt att placera enheten i ett av de intilliggande tvättrummen som ligger på ett avstånd från ditt eget hem och närliggande hus

Utrustningen i sig är också dyr och behöver förebyggande underhåll. Gasaggregat är bland de mer lönsamma alternativen för generatoraggregat. De behöver inte en oavbruten tillförsel av bränsle och kräver inte lagring av bränslematerial.

Men den fulla driften av dessa enheter säkerställs av ett sådant objekt som obligatorisk anslutning till det centrala gasnätet, vilket är långt ifrån alltid möjligt och överkomligt.

Installationen av en gasgenerator i huset utförs endast på grundval av ett paket med tillstånd och med obligatoriskt deltagande i installationen av ett team av hantverkare från ett lokalt gasdistributionsföretag. Det rekommenderas inte att ansluta enheten till gasledningen på egen hand för att undvika potentiella läckor och olika funktionsfel i framtiden.

Det är på grund av dessa svårigheter som generatorer sällan väljs som huvudkälla för att leverera el till ett privat hem.

Men generatorer är en idealisk lösning för tillfällig användning, till exempel under byggandet av ett hus på landet och pappersarbete för att ansluta det:

Bildgalleri

Foto från

Generator under byggnadsarbete

Fyra batterier och en växelriktare

Belysning på natten och på kvällen

Belysning för kabeldragning och efterbehandling

Under de första stadierna av konstruktionen kommer generatorn att fungera som den huvudsakliga energikällan, och efter pappersarbete och erhållande av tillstånd för anslutning till det allmänna elnätet kommer den att bli en reservutrustning och kommer säkert att komma till användning mer än en gång.

Ytterligare driftskostnader

Användningen av detta innebär ingen skötsel eller underhåll annat än periodisk rengöring av smuts och snö på vintern (om den inte tinar av sig själv). Det kommer dock att finnas några associerade kostnader:

Reparation, allt som kan ändras under garantin, tillverkaren kan bytas ut utan problem, det är viktigt att köpa en auktoriserad återförsäljare och ha garantihandlingar.
El, det går åt ganska mycket på pump och styrenhet. För den första kan du bara sätta 1 solpanel på 300 W och det räcker (även utan batterisystem).
Spolning av spolarna, det kommer att behöva göras en gång vart 5-7 år

Allt beror på vattnets kvalitet (om det används som värmebärare).

Spisuppvärmningsanordning i ett privat hus: designen av moderna spisar

De viktigaste strukturella elementen i ugnsuppvärmningsanordningarna i ett privat hus är: fundament, diken, askkammare, eldstad, rökkanaler (rökcirkulation), skorstenar.

Grunden är basen i ugnen, som tar på sig belastningen från ugnen och skorstenarna. Detta strukturella element måste vara tillförlitligt, eftersom säkerheten hos den opererade strukturen beror på dess styrka. Den korrekta placeringen av ugnsfundamentet innebär dess separata placering från husets grund. Minsta gap mellan dem är 3 cm, som är fylld med sand.

Först och främst gräver de en brunn, som sedan fylls med små fragment av sten eller bränd tegel, varefter allt försiktigt komprimeras. Förbered därför en kudde för grunden. Sedan hälls ett flytande cementbruk i gropen. Läggningen av en tegel- eller stenfundament utförs med dressing av sömmarna. Det sista lagret cementbruk jämnas noggrant.

Efter att grunden har rests börjar de utföra ett sådant strukturellt element i ugnen som lameller. De är rader av tegel som höjer kaminen ovanpå grunden. Två eller tre rader av tegel är gjorda för enheten av lamellerna. Ugnens botten är alltså också involverad i värmeöverföringen.

Ett sådant element i utformningen av uppvärmningsugnar som en fläkt eller en askkammare tjänar till att tillföra luft till eldstaden och att ackumulera askan som kommer från den. Mellan eldstaden och askkammaren är ett speciellt galler i form av gjutjärns- eller stålstänger installerat. Under driften av ugnen måste kammardörren vara öppen, och i slutet av ugnen är den stängd för att förhindra snabb kylning av luften inuti ugnen.

Eldstaden i enheten för uppvärmningsugnar är en ugnskammare där bränsle förbränns - ved och kol.Ett speciellt hål är anordnat i den övre delen av eldstaden för borttagning av rökgas. Dimensionerna på kammaren väljs på ett sådant sätt att det är möjligt att ladda den mängd bränsle som krävs för att värma ugnen i ugnen.

I den nedre delen av eldstaden är sluttningar anordnade mot gallret, vilket säkerställer den fria rörelsen av aska in i fläkten. För att förhindra att kol och aska faller ut ur ugnskammaren, är dess dörr installerad ovanför gallret med en rad murverk. Du kan förlänga eldstadens livslängd genom att fodra den med eldfasta tegelstenar.

Principen för driften av ugnsvärmesystemet i ett privat hus är baserad på intaget av värme genom rökkanaler eller rökcirkulationer. De kan placeras både vertikalt och horisontellt, samt höjas och falla. Hur effektivt en kamin fungerar beror på rökkanalernas storlek och deras placering.

Rökgas, som passerar genom kanalen, avger energi i form av värme till väggarna, som värmer ugnen. För att öka värmeöverföringen är rökkanalerna gjorda på ett sådant sätt att de är långa och ofta ändrar riktning.

Rökcirkulationen i en modern kaminuppvärmning av ett privat hus kan vara en sektion på 13 x 13, 13 x 26, 26 x 26 cm, deras väggar görs släta (de är inte putsade, eftersom om gipset förstörs, kanalerna kan bli igensatt). Tillgång till rökcirkulationer för rengöring från sot sker genom speciella dörrar.

För att få dragkraft, vilket bidrar till att avlägsna gaser från det brända bränslet, är en skorsten anordnad, som placeras utanför huset - på taket. Oftast är den gjord av ett cirkulärt tvärsnitt, eftersom gasrörelsen är något svår i rör med hörn. Dessutom är runda rör bekvämare att rengöra.Som material för deras tillverkning används keramiska eller asbestcementrör.