Энергосберегающие системы

• Принцип работы системы NRG
• Установка системы и анализ экономического эффекта
• Модельный ряд

Скачать брошюру «Энергосберегающая система NRG» (10.6 Мб)

Основной принцип действия системы – это насыщение электрической сети потребителя дополнительными свободными электронами, что увеличивает электропроводность и снижает сопротивление всех проводников в сети. Под сетью потребителя подразумевается вся электрическая цепь, расположенная после понижающего трансформатора, который является гальванической развязкой, препятствующей утечке электронов во внешнюю электрическую сеть.

Широко известно такое понятие, как износ электрических сетей оно подразумевает комплекс физических явлений, которые отрицательно влияют на электропроводность и сопротивление всех проводников в сети. Но основной причиной снижения электропроводности и увеличения сопротивления проводников в сети является потеря проводниками электронов проводимости.

 всех местах электрической сети потребителя, где температура проводников достигает критических значений (лампы накаливания, нагревательные элементы и т.п.) или присутствует искрообразование (реле, выключатели и т.п.) имеет место эмиссия электронов из проводников в окружающее пространство, что со временем ведет к уменьшению концентрации свободных электронов в сети потребителя. Для восстановления и увеличения концентрации свободных электронов в электрической сети необходим постоянный источник свободных электронов, который должен быть соединен с каждой фазой и нулевым проводом электрической сети переменного тока. Таким универсальным источником является энергосберегающая система NRG.

Переменное электромагнитное поле через медный провод воздействует на внутренний состав каждого блока и является инициатором физико-химических процессов между веществами, входящими в состав компаунда. В результате химической реакции образуются третьи вещества, и выделяется большое количество свободных электронов. Так как каждый блок представляет из себя электроизолированный сосуд, то концентрация свободных электронов внутри каждого блока постепенно повышается и в какой-то момент становится больше, чем концентрация свободных электронов в проводниках сети потребителя, тогда свободные электроны начинают перемещаться из зоны с большей концентрацией (блок NRG) в зону с меньшей концентрацией (сеть потребителя), что приводит к увеличению концентрации свободных электронов в сети потребителя, к увеличению электропроводности проводников и снижению электрического сопротивления всех проводников в сети потребителя.

Уменьшение реактивной мощности

В электрической сети первично напряжение, в сетях переменного тока напряжение меняет знак 50 раз в секунду (при частоте 50 Гц), изменение направления происходит плавно – по синусоидальному закону, на измерительных приборах (осциллограф) мы видим синусоиду напряжения. Вслед за напряжением в сети возникает ток, который так же изменяется и меняет знак по синусоиде, но в реальных сетях синусоида тока отстает от синусоиды напряжения на какую-то величину, в этот период и образуется реактивная мощность, т.е. ток имеет знак противоположный напряжению и совершает отрицательную работу. Это происходит потому, что электроны имеют определенную инерционность и мобильность. Инерционность – это свойство электрона сопротивляться приложенному напряжению. Мобильность – это свойство электрона менять направление движения вслед за изменением напряжения. В силу неоднородности реальных проводников, электроны в них имеют разную инерционность и мобильность, но чем выше концентрация свободных электронов в проводнике, тем большее количество электронов обладают высокой мобильностью, что позволяет сократить до минимального уровня отставание (запаздывание) электрического переменного тока от напряжения и тем самым уменьшить реактивную мощность в конкретной сети при прочих равных условиях.

Источник: nrgsystem.ru

Суть энергосбережения

Для начала хотим открыть один небольшой секрет. Возможно, вы удивитесь, но любые электрические нагреватели являются энергосберегающими. Ведь что этот термин означает для аппарата, выделяющего тепловую энергию? Он значит, что энергия, содержащаяся в топливе или электричестве, преобразуется котлом или нагревателем в тепловую максимально эффективно, а степень этой эффективности характеризуется КПД агрегата.

Так вот, все электрические приборы для нагрева помещений имеют КПД 98—99%, таким показателем не может похвастаться ни один источник тепла, сжигающий разные виды топлива. Даже на практике так называемые энергосберегающие электрические системы отопления выделяют 98—99 Вт теплоты, израсходовав 100 Вт электроэнергии. Повторяем, это утверждение верно для любых электронагревателей – от дешевых тепловентиляторов до самых дорогих инфракрасных систем и котлов.

Сравнительный пример. 1 кг сухих дров в среднем выделяет при сгорании 4.8 Квт теплоты, но реально мы можем получить только 3.6 кВт, поскольку КПД котла составляет 75%. Электрический отопитель куда эффективнее, потребив из сети 4.8 кВт, он отдаст в дом 4.75 кВт.

Поистине энергосберегающая система отопления – это тепловой насос или солнечная батарея. Но и здесь никаких чудес нет, эти устройства просто берут энергию из окружающей среды и переносят в дом, практически не затрачивая электричества из сети, за которое нужно платить. Другое дело, что подобные установки очень дорогие, а наша цель – в качестве примера рассмотреть доступные новинки рынка, декларируемые как энергосберегающие. К ним относятся:

• инфракрасные системы отопления;
• индукционные энергосберегающие электрокотлы для отопления.

Системы инфракрасного обогрева

Принцип работы приборов инфракрасного обогрева любой конструкции заключается в том, чтобы преобразовать электроэнергию в тепловую, выдав последнюю в виде инфракрасного излучения. С помощью этого излучения аппарат нагревает все поверхности, находящиеся в зоне его действия, а потом от них прогревается воздух в помещении. В отличие от конвективного, такое тепло не оказывает влияние на самочувствие человека и в этом отношении считается оптимальным вариантом.

Для справки. Тепловой поток включает в себя 2 составляющие: лучистую и конвективную. Первая представляет собой инфракрасное излучение, идущее от нагретых поверхностей. Вторая – это прямой нагрев воздуха. Все инфракрасные системы отопления, сделанные по энергосберегающей технологии, 90% тепла передают излучением и только 10% уходит на прогрев воздуха. При этом КПД нагревателей неизменный – 99%.

Новинками на современном рынке, набирающими все большую популярность, считается 2 вида инфракрасных систем:

• длинноволновые потолочные обогреватели;
• пленочные напольные системы.

В отличие от привычных нам обогревателей типа UFO длинноволновые излучатели не светятся, так как их нагревательные элементы работают по другому принципу. Алюминиевая пластина нагревается прикрепленным к ней ТЭНом до температуры не более 600 ºС и выдает направленный поток инфракрасного излучения с длиной волны до 100 мкм. Прибор с пластинами подвешивается к потолку и осуществляет нагрев поверхностей, расположенных в зоне его действия.

На самом деле подобные энергосберегающие системы электрического отопления дадут в помещение ровно столько тепла, сколько затратили энергии из сети. Только сделают это иным путем, через излучение. Человек может ощущать тепловой поток, лишь находясь прямо под нагревателем.

Для поднятия температуры воздуха в комнате подобным системам, в отличие от конвективных, требуется много времени. Это неудивительно, ведь передача тепла идет не напрямую воздуху, а через посредников – полы, стены и другие поверхности.

Посредники используют и напольные системы отопления ПЛЭН. Это 2 слоя прочной пленки с греющим элементом из углерода между ними, для отражения тепла вверх нижний слой покрыт серебряной пастой. Пленка укладывается на стяжку или между лагами под напольное покрытие из ламината или других материалов. Это покрытие и служит посредником, система сначала прогревает ламинат, а от него тепло передается воздуху помещения.

Получается, что напольное покрытие преобразует инфракрасное тепло в конвективное, — на это также требуется время. Так называемое энергосберегающее отопление дома с помощью пленочных теплых полов обладает все той же эффективностью – 99%. В чем же тогда реальное преимущество таких систем? Оно заключается в равномерности обогрева, при этом оборудование не занимает полезное пространство комнаты. Да и монтаж в этом случае не сравнить по сложности с водяным теплым полом или радиаторной системой.

Индукционные электрокотлы

Эта новинка появилась на рынке относительно недавно и вызвала немалый интерес, поскольку была разрекламирована, как очередная энергосберегающая установка. В действительности этот водонагреватель использует закон электромагнитной индукции, согласно которому неподвижный стальной стержень, помещенный внутрь катушки с протекающим по ней током, будет нагреваться. Никаких хитростей здесь нет, так называемый энергосберегающий котел функционирует с КПД порядка 98—99%, как и прочие его электрические «собратья».

Явное преимущество агрегата состоит в том, что проходящий через него теплоноситель не контактирует с важными элементами, а только с металлическим стержнем. Потому котел способен надежно прослужить много лет без всякого обслуживания, кроме периодической промывки. Другие достоинства индукционного аппарата заключаются в:

• малых габаритах и массе, что очень важно при размещении теплогенератора в помещении топочной;
• быстром прогреве теплоносителя.

Выводы

Рассмотрев несколько простых примеров, мы убедились в том, что никаких чудес нам на самом деле не предлагают. Индукционный электрокотел не производит дармовое тепло, а инфракрасные системы ничего не экономят. Просто продавцы с помощью разных манипуляций заставляют простого обывателя поверить в 30, 50 и 70% экономии и купить оборудование, стоящее немало денег.

Но не стоит бросаться в крайности и делать выводы, что новинки, появляющиеся на рынке, не заслуживают внимания или непригодны к использованию. Как раз наоборот, новые нагревательные приборы имеют свои плюсы и в приведенных примерах мы их перечислили. К вопросу выбора и покупки надо подходить трезво и ориентироваться на потребляемую мощность этих изделий. Что касается энергосберегающих технологий, то они целиком в наших руках. Утеплите ваш частный дом, установите в комнатах терморегуляторы, правильно организуйте вентиляцию, и тогда вы сможете ощутить реальную экономию денежных средств оттого, что вы снизили энергопотребление здания в целом.

Источник: cotlix.com

Когда комфортные условия не отвечают нормам, у людей возникает синдром «больного здания»: они ощущают недомогание по, казалось бы, непонятным причинам, но стоит им выйти наружу, как эти симптомы проходят. Совет по «зеленому» строительству проводил исследования в разных странах мира. Было установлено, что в некомфортном здании скорость мыслительных процессов на 10% ниже, а количество ошибок — на 30% больше. Выходит, что затраты на энергопотребление, какими бы высокими они ни были, не идут ни в какое сравнение с ценой здоровья людей и производительности их труда.

Существуют различные меры по повышению энергоэффективности зданий (рис. 1). При принятии решения об их реализации важнейшими аспектами являются размер инвестиций и срок окупаемости.

Архитектурно-строительные меры наиболее трудоемкие и затратные, а также с большим сроком окупаемости — свыше 10 лет.

дернизация инженерного оборудования — менее трудоемкая и затратная мера со сроком окупаемости менее 10 лет. Опыт компании «Сименс» по внедрению энергосберегающих технологий в странах Евросоюза показал, что наименее трудоемкая и затратная мера со сроком окупаемости до 5 лет — автоматизация инженерного оборудования, особенно учитывая наличие специальных малозатратных программных функций энергоэффективного управления.

Автоматизация сокращает в том числе эксплуатационные затраты. На рис. 2 представлен график затрат в течение жизненного цикла здания, включающего в себя проектирование, возведение, оснащение, эксплуатацию и т. д. вплоть до сноса.

Синяя линия соответствует зданию без систем автоматизации, а красная линия — с системами автоматизации. Видно, что на начальном этапе затраты для здания без автоматизации ниже затрат для второго здания. Но затем происходит перелом, и оказывается, что эксплуатация здания с автоматизацией обходится дешевле. Срок окупаемости обычно подсчитывают исходя из стоимости автоматизации и сэкономленной за ее счет энергии. При этом обычно не берется в расчет то, что помимо энергосбережения автоматизация дает два других весомых преимущества: комфортный микроклимат и сокращение эксплуатационных затрат. Комфортный микроклимат способствует повышению производительности труда и снижению заболеваемости, т. е. уменьшению количества дней, пропущенных по болезни. Эти аргументы свидетельствуют о том, что комфортный микроклимат — тоже экономический показатель. Сокращение эксплуатационных затрат является следствием того, что автоматизация уменьшает потребность в большой численности эксплуатационного персонала, снижает вероятность возникновения аварийных ситуаций и обеспечивает оптимальный режим работы инженерного оборудования, что уменьшает износ и сокращает затраты на обслуживание и ремонт.

В энергоэффективном здании используется полный набор приборов, средств и систем автоматизации центральных систем ОВК (отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха). Специальные отдельные системы предназначены для индивидуального комнатного регулирования температуры в режиме обогрева или охлаждения, индивидуального комнатного воздухообмена, а также для освещения и затенения помещения с помощью жалюзи (рис. 3).

Центральная станция предназначена для диспетчеризации и представляет собой интегрированную систему управления зданием для поддержания микроклимата и энергосбережения. Она также интегрирует системы пожарной безопасности, контроль несанкционированного проникновения в помещения, контроль доступа, видеонаблюдение и оповещение при нештатных ситуациях. Специальные веб-приложения позволяют осуществлять управление с удаленного компьютера, а мобильные приложения — с помощью смартфона или планшета (рис. 4).

В соответствии с европейской нормой EN 15232 и российским стандартом РФ — ГОСТ Р 54862-2011, системы автоматизации зданий и методы управления инженерными системами условно разделены на четыре класса энергоэффективности: А, В, С и D (рис. 5).

Класс D включает в себя неэнерго­эффективные системы автоматизации зданий и методы управления инженерными системами, которые не должны закладываться в проектные решения. Класс С называется стандартным, или сравнительным. Энергопотребление в инженерных системах, автоматизированных и управляемых по классу С, условно принимается за единицу для сравнения. К классу В относятся системы с повышенной энергоэффективностью, а к классу А — с высокой. Если, например, в офисном здании системы автоматизации и методы управления инженерными системами, соответствующие классу С, модернизировать и довести до класса А, то можно начать экономить до 30% тепловой энергии и до 13% электрической энергии. Метод определения потенциала экономии основан на коэффициентах. Он оправдал себя за много лет эксплуатации инженерных систем зданий, начиная с 2003 г. Коэффициенты энергоэффективности для тепловой и электрической энергии в разных типах зданий представлены в табл. 1.

Таблица 1. Коэффициенты энергоэффективности

	Тепловая энергия				Электроэнергия
Тип здания	D	C	B	A	D	C	B	A
Офисное здание	1,51	1	0,8	0,7	1,1	1	0,93	0,87
Концертный или конференц-зал	1,24	1	0,75	0,5	1,06	1	0,94	0,89
Учебное заведение	1,2	1	0,88	0,8	1,07	1	0,93	0,86
Больница	1,31	1	0,91	0,86	1,05	1	0,98	0,96
Гостиница	1,31	1	0,85	0,68	1,07	1	0,95	0,9
Ресторан	1,23	1	0,77	0,68	1,04	1	0,96	0,92
Торговый центр	1,56	1	0,73	0,6	1,08	1	0,95	0,91
Жилой дом	1,1	1	0,88	0,81	1,08	1	0,93	0,92

Коэффициенты расписаны для тепловой и электрической энергии в различных типах зданий. Если, например, в офисном здании системы автоматизации соответствуют неэффективному классу D, то энергопотребление в инженерных системах примерно в 1,5 раза выше по сравнению с системами класса С. Если они соответствуют классу В, то энергопотребление на 20% ниже, чем в системах класса С. Если же они соответствуют классу А, то энергопотребление на 30% ниже по сравнению с системами класса С. Таким образом, еще на этапе проектирования или подбора оборудования можно предварительно оценить возможность экономии.

Отличие систем автоматизации различных классов на практике показано на примере автоматизации системы отопления здания (табл. 2).

Таблица 2. Системы автоматизации отопления различных классов

		D	C	B	A
Автоматизация системы отопления
Комфортные условия в помещениях
Поддержание температуры в помещениях
0	Автоматическое регулирование температуры в ЦТП
1	Автоматическое регулирование температуры в ИТП
2	Покомнатное регулирование температуры (радиаторными вентилями, термостатами и т. д.)
3	Покомнатное регулирование с коммуникацией между контроллерами и центральной станцией
4	Покомнатное регулирование с коммуникацией и учетом потребности в присутствии человека

Если автоматическое регулирование температуры отопления ограничивается ЦТП (центральным тепловым пунктом), то система соответствует неэффективному классу D, поскольку теплоноситель одной температуры подается в разные здания с разными тепловыми характеристиками и разной потребностью в отоплении. Если автоматическое регулирование температуры отопления ограничивается ИТП (индивидуальным тепловым пунктом), то система тоже соответствует классу D, поскольку теплоноситель подает одинаковую температуру в разные помещения здания с разной потребностью в отоплении. Для того чтобы соответствовать хотя бы стандартному классу С, необходимо обеспечить покомнатное регулирование температуры хотя бы одним из перечисленных способов: радиаторными вентилями, термостатами, комнатными контроллерами и т. д. Для класса В нужно организовать покомнатное регулирование температуры с коммуникацией между контроллерами и центральной станцией. Коммуникация в виде обратной связи позволяет извлечь дополнительный потенциал экономии в системе отопления. И наконец, чтобы соответствовать классу А, необходимо обеспечить покомнатное регулирование температуры с коммуникацией между контроллерами и центральной станцией плюс контроль присутствия человека в помещении. Таким образом, чем выше уровень автоматизации, тем больше возможностей для извлечения потенциала экономии в инженерных системах.

Энергосбережение — самый экологически чистый источник энергии, поскольку не загрязняет окружающую среду вредными выделениями парниковых газов. К тому же это способствует весомому сокращению эксплуатационных затрат. Энергосбережение с помощью интеллектуальной системы автоматизации упрощает задачи эксплуатационного персонала, делая его труд интеллектуальным. Кроме того, автоматизация зданий — это важный инструмент не только в борьбе с нерациональным использованием энерго­ресурсов и, как следствие, загрязнением окружающей среды, но также и в создании комфортного микроклимата внутри помещений. Энергоэффективные здания наглядно демонстрируют, насколько серьезно их владельцы возлагают на себя ответственность за рациональное использование энергии. Такой «зеленый имидж» приобретает все большее значение, и системы автоматизации различных типов зданий или комплексов зданий играют в этом важную роль. По мере повышения уровня автоматизации систем жизнеобеспечения повышается и уровень ее интеграции с информационной инфраструктурой здания. Стандартизованная база данных и открытые протоколы позволяют осуществлять обмен информацией между различными системами в режиме реального времени для поддержания комфорта и безопасности, повышения энергоэффективности и контроля эксплуатационных расходов. Они также поддерживают взаимодействие между системами жизнеобеспечения и их пользователями. Это повышает эффективность обслуживания здания, с одной стороны, и улучшает качество жизни и производительность труда, с другой. При этом человеческий фактор может играть как позитивную, так и негативную роль, поэтому существуют интеллектуальные решения, привлекающие внимание пользователей к разумному использованию энергии и мотивирующие их к экономии. Таким образом, современные системы автоматизации способны обеспечить наиболее полное достижение энергосбережения в инженерных системах и стабильное поддержание комфортных условий в зданиях.

Источник: controlengrussia.com

Способы повышения энергоэффективности дома

Сократить затраты энергии, используемой для отопления, можно разными методами:

• повышением энергоэффективности строения;
• применением системы «Умный дом», а также другой автоматикой, позволяющей минимизировать затраты;
• снижением электропотерь при помощи радиаторов и иных приборов;
• увеличением КПД отопительных котлов или печей;
• использованием экологичных видов энергии (дрова, солнечные батареи).

Для достижения лучших результатов можно применять комбинацию двух или более вариантов.

Даже самая надежная и качественная система отопления не принесет особой пользы, если в доме происходит масштабная отдача тепла, поэтому следует предпринять меры, которые будут препятствовать утечкам теплоэнергии через щели и открытые форточки.

Важно предпринять простые, но эффективные шаги, обложив теплоизоляционным материалом полы, стены, двери, потолки, оконные рамы. Помимо утепления по нормативным требованиям можно разместить и дополнительную изоляцию. Это позволит еще больше сократить теплопотери, тем самым повысив энергоэффективность здания.

Как правило, наибольшие потери тепла происходят через стены, перекрытие чердака, а также пол по лагам. Эти участки требуют качественной теплоизоляции. Для предотвращения утечек тепла через окна можно использовать ставни, закрывающиеся на ночь.

Система управления «Умный дом»

Автоматические устройства комплекса “Умный дом” способны внести огромный вклад в дело экономии энергоносителей, используемых для получения тепла.

Максимального уровня эффективности можно достичь, выбирая систему, оснащенную рядом дополнительных функций, а именно:

• погодозависимым управлением;
• датчиком температуры, устанавливаемым внутри помещения;
• возможностью внешнего управления при предусмотренном обмене данных;
• приоритете контуров.

Рассмотрим все вышеперечисленные преимущества подробнее.

Погодозависимое управление температурой в доме предполагает корректировку уровня нагрева теплоносителя в зависимости от температуры наружного воздуха. Если на улице ударил мороз, вода в радиаторе будет несколько горячее, чем обычно. В то же время при потеплении нагрев будет осуществляться менее интенсивно.

Отсутствие же подобной функции часто приводит к излишнему повышению температуры воздуха в комнатах. Это не только ведет к перерасходу энергоносителей, но и не слишком комфортно для обитателей дома.

У большинства подобных приборов предусмотрено два режима: «лето» и «зима». При использовании первого отключаются все отопительные контуры, при этом остаются функционировать лишь приспособления, предназначенные для круглогодичного использования, например, подогрева бассейна.

Датчик комнатной температуры нужен не только для контроля за поддержанием автоматически установленной температуры. Как правило, это устройство совмещается с регулятором, что позволяет при необходимости повысить или понизить нагрев.

Терморегулятор можно запрограммировать на снижение температуры в комнатах в течение определенных часов, например, когда обитатели дома уходят на работу, что способствует значительной экономии расходов тепла.

Приоритет отопительных контуров при одновременном функционировании различных устройств. Так, при включении бойлера блок управления отключает вспомогательные контуры и другие устройства от теплоснабжения.

Благодаря этому снижается мощность котельной, что позволяет уменьшить топливные расходы, а также равномерно распределить нагрузку на заданный отрезок времени.

Система климат-контроля, связывающая в единую сеть управление кондиционированием, отоплением, электроснабжением, вентиляцией, не только повышает комфорт в доме и сводит к минимуму риск внештатных ситуаций, но и позволяет экономить энергоносители.

Внешнее управление – возможность передачи данных на смартфоны позволяют хозяевам отслеживать ситуацию, чтобы при необходимости оперативно внести коррективы. Одно из таких решений – GSM-модуль для котла отопления.

Снижение расходов при помощи приборов

Наиболее эффективной считается система отопления, позволяющая достичь комфортного нагрева при минимальной температуре теплоносителя. Для достижения этой цели лучше всего использовать схему водяного теплого пола.

К сожалению, в условиях сурового климата теплые полы часто не способны компенсировать теплопотери, особенно, если в доме предусмотрены большие остекленные пространства. Это объясняется тем, что максимально допустимая температура напольного покрытия имеет жесткий предел: она не должна превышать +27°С.

Оптимальным вариантом в этом случае является комбинация теплого пола с современными радиаторами, которые можно подключать снизу из пола либо стены, что позволяет исключить из интерьера не слишком эстетичную подводку труб.

Если исходить из принципа энергоэффективности, лучше остановиться на коллекторно-лучевой двухтрубной схеме радиаторного отопления. В этом случае в каждое помещение проводится особая отопительная ветвь – подающий и обратный элемент.

Подобная система позволяет поддерживать в каждой комнате свою температуру, минимально влияя на соседние помещения.

Энергоэффективные котлы и печи

Чтобы сберечь энергию, получаемую из ископаемого топлива, стоит заменить традиционный обогреватель экологичной и энергоэффективной печью (на масле или газе) либо котлом отопления. В первом случае важно уделить внимание системе воздуховодов, осуществляющих распределение нагретого воздуха по комнатам.

При использовании котлов необходимо также продумать коммуникации, по которым вода будет проходить, направляясь в радиаторы или системы теплых полов.

При выборе котлов или печей важно учесть следующие факторы:

1. Наличие вентиляции. Котел или печь, оснащенные герметичной камерой сгорания, должны обдуваться потоком наружного воздуха. Это препятствует возможному загрязнению воздуха в пределах помещения и снижает вероятность проникновения в дом наружных воздушных масс.
2. Наличие электрического розжига. Подобные модели считаются намного эффективней вариантов с запальным пламенем.
3. Емкий теплообменник и конденсатор, которые позволяют скапливать избыточную энергию, что позволяет сэкономить на выработке новых калорий.

Современные печи и котлы хотя и работают на ископаемых видах топлива (мазут, пропан), все же считаются энергоэффективными и экологичными устройствами. Для их функционирования достаточно минимального количества горючего, а число вредных веществ, которые выделяются при сгорании, ничтожно мало.

Использование экологически чистого топлива

Сейчас первоочередное внимание уделяется развитию альтернативной энергетики с использованием возобновляемых ресурсов.

Среди наиболее распространенных вариантов можно назвать следующие:

• древесина;
• тепловые насосы;
• устройства по переработке солнечной энергии.

Кроме того, разрабатываются и другие методы энергосберегающих технологий, например, ветрогенераторные установки.

Отопление дровяными печами

На протяжении веков древесина широко применялась для отопления домов и приготовления пищи: это доступный большинству населению возобновляемый ресурс. В целях получения тепла можно использовать не только полноценные деревья, но и древесные отходы, как например, хворост, сучья, стружки.

Для сжигания подобного топлива предназначены специальные дровяные печи, которые могут представлять сборную конструкцию из чугуна или сварную – из стали.

Недостатки дровяных печей

В то же время у подобных устройств имеется ряд недостатков, которые мешают их широкому использованию:

1. Дровяные печи считаются наиболее неэкологичными нагревателями, работающими на возобновляемых источниках энергии: при горении древесины в воздух попадает большое количество продуктов сгорания.
2. Заготовка дров, осуществляемая самостоятельно, требует значительного объема работ:трубка дерева, пилка и колка дров. Кроме того, печи необходимо часто очищать от скопившейся золы.
3. Отопительные устройства на дровах также считаются наиболее пожароопасным нагревателями, поскольку при неправильном обслуживании дымоходов в них может возникнуть возгорание.
4. Печи нагревают помещение, где они расположены, в то время как воздух в других пространствах может оставаться холодным на протяжении долгого времени.
5. Дровяные нагреватели не подходят для установки в обычном городском жилье – некоторые модели можно смонтировать и в квартирах, однако этот процесс требует согласования и оформления большого числа документов.

При выборе дровяной печи нужно отдать предпочтение эффективной современной модели. Некоторые варианты обладают специальными устройствами – каталитическими нейтрализаторами, позволяющими сжигать не до конца сгоревшие жидкости и газы, что повышает эффективность и снижает выбросы вредных элементов.

В некоторых современных дровяных печах предусмотрены также специальные перегородки, которые располагаются над рабочей камерой. Они направляют оставшиеся газы и жидкости в огонь, повышая эффективность горючих материалов. Подобные конструкции позволяют также снизить накопление креозота.

Для более равномерного нагрева можно подумать о монтаже газодровяной печи, которая позволяет использовать одновременно два вида топлива. Возможна также установка уличных дровяных печей: с их помощью нагревается вода, которая циркулирует через теплообменную систему, обогревая помещения.

Две разновидности тепловых насосов

Подобные агрегаты давно заслужил большую популярность: это один из самых эффективных видов отопления домов, представляющий минимум опасности для окружающей среды.

Представленные на рынке модели относятся к двум типам:

1. Воздушные тепловые насосы. Устройства, оснащенные специальными приспособлениями, способными даже в холодные дни (до -20°С) улавливать тепло из атмосферы, а затем распределять его по дому при помощи проложенных воздуховодов.
2. Геотермальные тепловые насосы. Подобные приспособления позволяют воспользоваться теплом грунта. Для этого в земле ниже уровня промерзания (как правило, ниже 1,2 м) осуществляется горизонтальная прокладка кольцами. Если же площадь участка чересчур мала, то  насосы размещаются в вертикально пробуренных скважинах, глубина которых может доходить до 200 м. Подробнее об организации такого отопления написано в этой статье.

Хотя для функционирования тепловых насосов необходимо электричество, эти приборы признаны энергоэффективными, поскольку сравнительно с потраченными ресурсами они извлекают много больше тепла – один к трем для воздушных, один к четырем для геотермальных устройств.

При этом приборы не загрязняют воздух и полностью пожаробезопасны. Достоинством тепловых насосов является их способность работать в обратном режиме, то есть не только нагревать, но и охлаждать воздух. На геотермальные аппараты можно также устанавливать водонагреватели, обеспечивая нагрев воды до +60°С.

Новые и реконструируемые дома можно оснастить как тепловыми, так и геотермальными приборами, тогда как в старых возможно осуществить лишь монтаж насоса первого типа.

Пользуясь тепловыми насосами, нужно учесть, что их эффективность зависит от разницы температур потребителя и источника. В случае морозов приходится применять оборудование со значительным превышением мощности, либо воспользоваться для отопления дома дополнительными приборами, например, энергоэффективными котлами или печами.

Солярные энергосберегающие устройства

В последнее время большое значение уделяется развитию технологий, позволяющих использовать для бытовых и промышленных целей энергию солнца.

Солнечные воздушные коллекторы

Простой и экономичный метод обогрева строения, который чаще всего применяется в качестве дополнительного источника электроэнергии. В этом случае на крыше с южной стороны дома монтируются специальные устройства, так чтобы даже зимой на них падал солнечный свет.

После того как внутри камеры достигается предельная температура, в ней автоматически включается крошечный вентилятор, ответственный за теплообмен. Воздух из комнат начинает проходить сквозь коллектор, а «отняв» тепло, вновь поступать внутрь дома.

В зависимости от энергоэффективности строения и количества солнечного света, коллектор может нагревать пространство площадью 44 кв. м и более.

Долговечные коллекторы, на содержание которых требуется минимум средств, годятся для монтажа в новых или реконструированных домах.

Подобные устройства являются экологично-рентабельным вариантом отопления зданий, однако перед их установкой потребуются тщательные расчеты, чтобы правильно определить размерную сеть и планируемую мощность коллекторов.

В зависимости от конструкции солнечные модули могут работать совершенно автономно или использовать небольшое количество электроэнергии из сети. В последнем случае понадобится внести соответствующие изменение в прокладку электрокоммуникаций.

Водяные солнечные коллекторы

Более сложным вариантом солярных устройств являются солнечные системы горячего водоснабжения. Их конструкция включает в себя описанные выше коллекторы, монтируемые на крыше здания, накопительного бака, который чаще всего устанавливается в подсобном помещении (подвале, чулане), а также соединяющих их труб.

Жидкий теплоноситель, в качестве которого применяется вода либо нетоксичный антифриз, нагнетается насосом в солнечные коллекторы, где температура жидкости значительно повышается. После этого она переходит обратно в резервуар, откуда через теплообменник тепло передается воде, находящейся в особом баке.

Хорошо нагретая жидкость используется для бытового применения, например, для нагрева теплого пола или проточной системы.

Солярные системы для отопления зданий работают бесшумно, без выделения вредных веществ. Их можно использовать для работы в разном климате, однако их эффективность будет меняться в зависимости от конкретного региона – этот показатель требует проверки перед монтажом.

Энергосберегающая схема нагрева подойдет как для новостроек, так и для старых зданий, важно только учесть, что для работы электронных управляющих устройств и насосов необходимо небольшое количество электричества.

Основным недостатком подобных систем является производство избытка горячей воды в теплые сезоны. При жарком лете это может оказаться проблемой: как правило, избыточное тепло сбрасывают через отвод зарытой в землю трубы.

Пассивное солнечное отопление

Экономичный способ обогрева дома – применение системы пассивного солярного отопления. Для подобных конструкций не требуется проведения дополнительных коммуникаций, а также использования дополнительных механических приспособлений, например, насосов или вентиляторов.

Единственное, что требуется для обогрева, – большое число ясных дней и низкое солнце, которое дает тепло окнам, находящимся на южной стороне.

Как правило, днем внутреннее тепло поглощается кирпичными либо гипсовыми стенами, а также бетонными полами. В ночное же время оно выпускается для поддержания комфортной температуры в здании.

Чтобы подобный дом являлся энергосберегающим, он должен быть герметичным и хорошо теплоизолированным. Для этого применяются специальные низкоэмиссионные окна, хранящие тепло в зимнюю пору и отражающие его летом.

Пассивный солнечный вариант в солнечных местностях позволяет экономить 50-79% от расходов на отопление. Вполне естественно, что строительство подобного дома обойдется собственникам намного дороже, чем обычное строение, однако в долговечной перспективе выгода подобной конструкции однозначна.

К сожалению, в российском климате этот метод не слишком востребован из-за низких температур, при которых через окна теряется больше тепла, нежели поступает от солнечного света.

Солнечное отопление – перспективное направление, которое с каждым годом набирает все большую популярность. Использование гелиосистем особенно актуально для теплых регионов. На нашем сайте есть серия статей, посвященных солнечным системам отопления.

Советуем ознакомиться:

1. Солнечная энергия как альтернативный источник энергии: виды и особенности использования гелиосистем
2. Солнечные батареи для дачи и дома: виды, принцип работы и порядок расчета гелиосистем
3. Как сделать солнечный коллектор для отопления своими руками: пошаговое руководство

Выводы и полезное видео по теме

На представленном ниже видеоролике рассказывается об одном из наиболее эффективных способов энергосбережения – использовании солнечных коллекторов.

Существует множество разнообразных вариантов отопительных систем, потребляющих минимум ископаемого сырья. Главной задачей жильцов является выбор наиболее оптимальной схемы энергосберегающего отопления.

Хотя установка подобных конструкций потребует некоторых средств, они быстро окупят себя, поскольку помогают эффективно экономить на расходах за отопление.

Есть опыт использования энергосберегающих систем отопления? Пожалуйста, поделитесь с читателями информацией. Комментируйте публикацию, участвуйте в обсуждениях и задавайте вопросы по теме. Блок обратной связи расположен ниже.

Источник: sovet-ingenera.com

Солярные энергосберегающие конструкции

В настоящее время внимания заслуживает развитие технологий, которые дают возможность применять для различных целей солнечную энергию. Этим простым и экономичным способом обогрева помещения обычно пользуются как дополнительным источником электроэнергии.

Солнечные воздушные коллекторы устанавливаются на кровле дома с южной стороны так, чтобы даже в зимний период на них падали солнечные лучи. При достижении в камере предельной температуры автоматически включается вентилятор, ответственный за теплообмен. Воздушные массы из комнат начинают проходить через коллектор, где нагреваются и снова возвращаются в помещение. В зависимости от того, насколько энергоэффективен дом, прибор может отапливать комнату площадью 44 кв. м.

Коллекторы долговечны, на их обслуживание уходят минимальные средства, к тому же считаются экологично-рентабельным вариантом отопления. Некоторые из моделей работают автономно, другие используют совсем мало электроэнергии из сети. Во втором случае нужны будут изменения в проводке электрокоммуникаций.

Водяная солнечная система — это более сложная конструкция. Она снабжена коллекторами, монтирующимися на кровле строения, накопительным баком (устанавливается в пристроенных помещениях или подсобных) и соединяющими их трубами. При помощи насоса теплоноситель в виде воды или нетоксичного антифриза нагнетается в солнечные коллекторы, где жидкость нагревается. После этого теплоноситель поступает в ёмкость, в которой через теплообменник повышается температура воды в другом резервуаре. Затем, она распространяется по дому.

Солнечные отопительные системы работают бесшумно, без выделения вредных веществ. Применяются как для новых построек, так и старых зданий. Основной недостаток таких конструкций — избыток горячей воды в летний период. При высокой температуре это может быть проблемой: обычно излишек воды сбрасывается в трубопровод.

Существует большое разнообразие видов отопительных систем, которые потребляют минимальное количество энергоресурсов. Главное, выбрать оптимальную схему энергосберегающего отопления. Для установки оборудования потребуются некоторые затраты, но они быстро окупятся благодаря экономии на электроэнергии.

Источник: oventilyacii.ru