ჩემს პასიურ სახლში...

"ზამთარში უნდა იყოს ცივი", - თქვა კლასიკოსმა. თურმე არ არის საჭირო. გარდა ამისა, იმისთვის, რომ ცოტა ხნით გახურდეს, არ უნდა იყოს ჭუჭყიანი, სუნიანი და გარემოსთვის საზიანო.

ამჟამად სახლებში სითბო შეიძლება გვქონდეს არა აუცილებლად საწვავის, გაზისა და ელექტროენერგიის გამო. ბოლო წლებში მზის, გეოთერმული და თუნდაც ქარის ენერგია შეუერთდა საწვავის და ენერგიის წყაროების ძველ ნაზავს.

ამ მოხსენებაში ჩვენ არ შევეხებით პოლონეთში ქვანახშირზე, ნავთობსა და გაზზე დაფუძნებულ ჯერ კიდევ ყველაზე პოპულარულ სისტემებს, რადგან ჩვენი კვლევის მიზანია არა იმის წარმოჩენა, რაც უკვე კარგად ვიცით, არამედ თანამედროვე, მიმზიდველი ალტერნატივების წარმოჩენა. გარემოს დაცვა, ასევე ენერგიის დაზოგვა.

რა თქმა უნდა, ბუნებრივი აირის და მისი წარმოებულების წვაზე დაფუძნებული გათბობაც საკმაოდ ეკოლოგიურად სუფთაა. თუმცა, პოლონეთის თვალსაზრისით, მას აქვს მინუსი, რომ ჩვენ არ გვაქვს ამ საწვავის საკმარისი რესურსი შიდა საჭიროებისთვის.

წყალი და ჰაერი

პოლონეთში სახლებისა და საცხოვრებელი კორპუსების უმეტესობა თბება ტრადიციული საქვაბე და რადიატორის სისტემებით.

ცენტრალური ქვაბი განთავსებულია შენობის გათბობის ცენტრში ან ინდივიდუალური საქვაბე ოთახში. მისი მუშაობა ეფუძნება ორთქლის ან ცხელი წყლის მიწოდებას ოთახებში მდებარე რადიატორების მილებით. კლასიკური რადიატორი - თუჯის ვერტიკალური სტრუქტურა - ჩვეულებრივ მოთავსებულია ფანჯრების მახლობლად (1).

1. ტრადიციული გამათბობელი

თანამედროვე რადიატორის სისტემებში ცხელი წყალი მიეწოდება რადიატორებს ელექტრო ტუმბოების გამოყენებით. ცხელი წყალი გამოყოფს სითბოს რადიატორში და გაცივებული წყალი უბრუნდება ქვაბს შემდგომი გასათბობად.

რადიატორები შეიძლება შეიცვალოს ნაკლებად „აგრესიული“ პანელური ან კედლის გამათბობლებით ესთეტიკური თვალსაზრისით - ზოგჯერ მათ ე.წ. დეკორატიული რადიატორები, შემუშავებული შენობის დიზაინისა და დეკორაციის გათვალისწინებით.

ამ ტიპის რადიატორები გაცილებით მსუბუქია წონით (და ჩვეულებრივ ზომით), ვიდრე რადიატორები თუჯის ფარფლებით. ამჟამად ბაზარზე ამ ტიპის რადიატორების მრავალი სახეობაა, რომლებიც ძირითადად განსხვავდება გარე ზომებით.

ბევრი თანამედროვე გათბობის სისტემა იზიარებს საერთო კომპონენტებს გაგრილების მოწყობილობასთან, ზოგი კი უზრუნველყოფს როგორც გათბობას, ასევე გაგრილებას.

დანიშვნა HVAC (გათბობა, ვენტილაცია და კონდიცირება) გამოიყენება სახლის ყველაფრისა და ვენტილაციის აღსაწერად. მიუხედავად იმისა, თუ რომელი HVAC სისტემაა გამოყენებული, ყველა გათბობის აღჭურვილობის დანიშნულებაა გამოიყენოს თერმული ენერგია საწვავის წყაროდან და გადაიტანოს იგი საცხოვრებელ ოთახებში, რათა შეინარჩუნოს კომფორტული გარემო ტემპერატურა.

გათბობის სისტემები იყენებს სხვადასხვა საწვავს, როგორიცაა ბუნებრივი აირი, პროპანი, გათბობის ზეთი, ბიოსაწვავი (როგორიცაა ხე) ან ელექტროენერგია.

იძულებითი საჰაერო სისტემების გამოყენებით საფეთქლის ღუმელიჩრდილოეთ ამერიკაში პოპულარულია ჩრდილოეთ ამერიკაში (2).

2. სისტემური საქვაბე ოთახი ჰაერის იძულებითი მიმოქცევით

ეს ჯერ კიდევ შედარებით იშვიათი გამოსავალია პოლონეთში. იგი ძირითადად გამოიყენება ახალ კომერციულ შენობებში და კერძო სახლებში, როგორც წესი, ბუხართან ერთად. ჰაერის იძულებითი ცირკულაციის სისტემები (მათ. მექანიკური ვენტილაცია სითბოს აღდგენით) ძალიან სწრაფად დაარეგულირეთ ოთახის ტემპერატურა.

ცივ ამინდში ისინი ემსახურებიან როგორც გამათბობელს, ხოლო ცხელ ამინდს, როგორც გაგრილების კონდიცირების სისტემას. ევროპისა და პოლონეთისთვის დამახასიათებელი CO სისტემები ღუმელებით, საქვაბე ოთახებით, წყლისა და ორთქლის რადიატორებით გამოიყენება მხოლოდ გასათბობად.

იძულებითი ჰაერის სისტემები ჩვეულებრივ ასევე ფილტრავენ მათ მტვრისა და ალერგენების მოსაშორებლად. სისტემაში ასევე ჩაშენებულია დამატენიანებელი (ან საშრობი) მოწყობილობები.

ამ სისტემების ნაკლოვანებებია სავენტილაციო არხების დაყენება და მათთვის სივრცის დაჯავშნა კედლებში. გარდა ამისა, ვენტილატორები ხანდახან ხმაურიანია და მოძრავმა ჰაერმა შეიძლება გაავრცელოს ალერგენები (თუ მოწყობილობა სათანადოდ არ არის მოვლილი).

ჩვენთვის ყველაზე ცნობილი სისტემების გარდა, ე.ი. რადიატორები და ჰაერის მიწოდების ბლოკები, არის სხვა, ძირითადად თანამედროვე. ის განსხვავდება ჰიდროტექნიკური ცენტრალური გათბობისა და იძულებითი ვენტილაციის სისტემებისგან იმით, რომ ათბობს ავეჯსა და იატაკს და არა მხოლოდ ჰაერს.

მოითხოვს ცხელი წყლისთვის განკუთვნილი პლასტმასის მილების გაყვანას ბეტონის იატაკის შიგნით ან ხის იატაკის ქვეშ. ეს არის მშვიდი და მთლიანობაში ენერგოეფექტური სისტემა. ის სწრაფად არ თბება, მაგრამ სითბოს დიდხანს ინარჩუნებს.

ასევე არის „სართულის მოპირკეთება“, რომელიც იყენებს იატაკის ქვეშ დამონტაჟებულ ელექტრო დანადგარებს (ჩვეულებრივ კერამიკული ან ქვის ფილები). ისინი ნაკლებად ენერგოეფექტურია, ვიდრე ცხელი წყლის სისტემები და, როგორც წესი, გამოიყენება მხოლოდ პატარა სივრცეებში, როგორიცაა სველი წერტილები.

კიდევ ერთი, უფრო თანამედროვე ტიპის გათბობა. ჰიდრავლიკური სისტემა. ქვედა დაფის წყლის გამაცხელებლები დამონტაჟებულია კედელზე დაბლა, რათა მათ შეძლონ ცივი ჰაერის ამოღება ოთახის ქვემოდან, შემდეგ გაცხელება და უკან დაბრუნება შიგნით. ისინი მუშაობენ ბევრზე დაბალ ტემპერატურაზე.

ეს სისტემები ასევე იყენებენ ცენტრალურ ქვაბს წყლის გასათბობად, რომელიც მიედინება მილსადენის სისტემაში დისკრეტული გათბობის მოწყობილობებისკენ. სინამდვილეში, ეს არის ძველი ვერტიკალური რადიატორის სისტემების განახლებული ვერსია.

ელექტრული პანელის რადიატორები და სხვა ტიპები ჩვეულებრივ არ გამოიყენება სახლის გათბობის ძირითად სისტემებში. ელექტრო გამათბობლებიძირითადად ელექტროენერგიის მაღალი ღირებულების გამო. თუმცა, ისინი რჩება პოპულარული დამატებითი გათბობის ვარიანტად, მაგალითად, სეზონურ სივრცეებში (როგორიცაა ვერანდები).

ელექტრო გამათბობლების ინსტალაცია მარტივი და იაფია, არ საჭიროებს მილსადენებს, ვენტილაციას ან სხვა გამანაწილებელ მოწყობილობებს.

ჩვეულებრივი პანელის გამათბობლების გარდა, ასევე არის ელექტრო რადიაციული გამათბობლები (3) ან გამაცხელებელი ნათურები, რომლებიც ენერგიას გადასცემენ უფრო დაბალი ტემპერატურის მქონე ობიექტებს. ელექტრომაგნიტური გამოსხივება.

3. ინფრაწითელი გამათბობელი

რადიაციული სხეულის ტემპერატურის მიხედვით, ინფრაწითელი გამოსხივების ტალღის სიგრძე მერყეობს 780 ნმ-დან 1 მმ-მდე. ელექტრო ინფრაწითელი გამათბობლები ასხივებენ მათი შეყვანის სიმძლავრის 86%-მდე გასხივოსნებული ენერგიის სახით. თითქმის მთელი შეგროვებული ელექტრული ენერგია გარდაიქმნება ძაფის ინფრაწითელ სითბოდ და შემდგომ იგზავნება რეფლექტორების მეშვეობით.

გეოთერმული პოლონეთი

გეოთერმული გათბობის სისტემები - ძალიან განვითარებული, მაგალითად ისლანდიაში, მზარდ ინტერესს იწვევსსადაც (IDDP) ბურღვის ინჟინრები სულ უფრო და უფრო იძირებიან პლანეტის შიდა სითბოს წყაროში.

2009 წელს, EPDM-ის ბურღვის დროს, ის შემთხვევით დაიღვარა მაგმის წყალსაცავში, რომელიც მდებარეობს დედამიწის ზედაპირიდან დაახლოებით 2 კმ-ზე ქვემოთ. ამრიგად, მიიღეს ისტორიაში ყველაზე მძლავრი გეოთერმული ჭა, რომლის სიმძლავრეა დაახლოებით 30 მგვტ ენერგია.

მეცნიერები იმედოვნებენ, რომ მიაღწევენ შუა ატლანტის ქედს, დედამიწაზე ყველაზე გრძელ შუა ოკეანის ქედს, ბუნებრივ საზღვარს ტექტონიკურ ფირფიტებს შორის.

იქ მაგმა აცხელებს ზღვის წყალს 1000°C ტემპერატურამდე და წნევა ორასჯერ აღემატება ატმოსფერულ წნევას. ასეთ პირობებში შესაძლებელია სუპერკრიტიკული ორთქლის გამომუშავება 50 მგვტ ენერგიის გამომუშავებით, რაც დაახლოებით ათჯერ აღემატება ტიპიური გეოთერმული ჭაბურღილის. ეს ნიშნავს 50 ათასით შევსების შესაძლებლობას. სახლები.

თუ პროექტი ეფექტური აღმოჩნდებოდა, ანალოგიური შეიძლება განხორციელდეს მსოფლიოს სხვა ნაწილებში, მაგალითად, რუსეთში. იაპონიაში ან კალიფორნიაში.

4. ვიზუალიზაცია ე.წ. არაღრმა გეოთერმული ენერგია

თეორიულად, პოლონეთს აქვს ძალიან კარგი გეოთერმული პირობები, ვინაიდან ქვეყნის ტერიტორიის 80% უკავია სამ გეოთერმული პროვინციას: ცენტრალური ევროპის, კარპატების და კარპატების. თუმცა, გეოთერმული წყლების გამოყენების რეალური შესაძლებლობები ქვეყნის ტერიტორიის 40%-ს ეხება.

ამ წყალსაცავებში წყლის ტემპერატურა 30-130°C-ია (ზოგან 200°C-მდეც), ხოლო დანალექ ქანებში გაჩენის სიღრმე 1-დან 10 კმ-მდეა. ბუნებრივი გადინება ძალზე იშვიათია (Sudety - Cieplice, Löndek-Zdrój).

თუმცა ეს სხვა რამეა. ღრმა გეოთერმული 5 კმ-მდე ჭაბურღილებით და კიდევ რაღაც ე.წ. არაღრმა გეოთერმული, სადაც წყაროს სითბოს მიწიდან იღებენ შედარებით ზედაპირული ჩამარხული ინსტალაციის გამოყენებით (4), ჩვეულებრივ რამდენიმედან 100 მ-მდე.

ეს სისტემები დაფუძნებულია სითბოს ტუმბოებზე, რომლებიც გეოთერმული ენერგიის მსგავსია წყლის ან ჰაერიდან სითბოს მიღების საფუძველი. ვარაუდობენ, რომ პოლონეთში უკვე ათიათასობით ასეთი გამოსავალია და მათი პოპულარობა თანდათან იზრდება.

სითბოს ტუმბო იღებს სითბოს გარედან და გადასცემს მას სახლის შიგნით (5). მოიხმარს ნაკლებ ელექტროენერგიას, ვიდრე ჩვეულებრივი გათბობის სისტემები. როდესაც გარეთ თბილია, მას შეუძლია კონდიციონერის საპირისპიროდ იმოქმედოს.

5. მარტივი კომპრესორის სითბოს ტუმბოს სქემა: 1) კონდენსატორი, 2) დროსელური სარქველი - ან კაპილარული, 3) აორთქლება, 4) კომპრესორი

ჰაერის წყაროს სითბოს ტუმბოს პოპულარული ტიპია მინი სპლიტ სისტემა, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც უდინარის გარეშე. იგი დაფუძნებულია შედარებით მცირე გარე კომპრესორულ ერთეულზე და ერთ ან მეტ შიდა ჰაერის გამტარ ერთეულზე, რომლებიც ადვილად შეიძლება დაემატოს ოთახებს ან სახლის შორეულ ადგილებში.

სითბოს ტუმბოები რეკომენდირებულია შედარებით რბილ კლიმატში ინსტალაციისთვის. ისინი ნაკლებად ეფექტურია ძალიან ცხელ და ძალიან ცივ ამინდში.

შთანთქმის გათბობის და გაგრილების სისტემები ისინი იკვებება არა ელექტროენერგიით, არამედ მზის ენერგიით, გეოთერმული ენერგიით ან ბუნებრივი აირით. შთანთქმის სითბოს ტუმბო მუშაობს ისევე, როგორც ნებისმიერი სხვა სითბოს ტუმბო, მაგრამ მას აქვს ენერგიის განსხვავებული წყარო და იყენებს ამიაკის ხსნარს, როგორც გამაგრილებელს.

ჰიბრიდები უკეთესია

ენერგიის ოპტიმიზაცია წარმატებით იქნა მიღწეული ჰიბრიდულ სისტემებში, რომლებსაც ასევე შეუძლიათ გამოიყენონ სითბოს ტუმბოები და განახლებადი ენერგიის წყაროები.

ჰიბრიდული სისტემის ერთ-ერთი ფორმაა სითბოს ტუმბო კომბინაციაში კონდენსატორული ქვაბით. ტუმბო ნაწილობრივ იღებს დატვირთვას, ხოლო სითბოს მოთხოვნა შეზღუდულია. როდესაც მეტი სითბოა საჭირო, კონდენსატორული ქვაბი იღებს გათბობის ამოცანას. ანალოგიურად, სითბოს ტუმბო შეიძლება გაერთიანდეს მყარი საწვავის ქვაბთან.

ჰიბრიდული სისტემის კიდევ ერთი მაგალითია კომბინაცია კონდენსაციის ბლოკი მზის თერმული სისტემით. ასეთი სისტემის დამონტაჟება შესაძლებელია როგორც არსებულ, ასევე ახალ შენობებში. თუ ინსტალაციის მფლობელს სურს მეტი დამოუკიდებლობა ენერგიის წყაროების თვალსაზრისით, სითბოს ტუმბო შეიძლება გაერთიანდეს ფოტოვოლტაურ ინსტალაციასთან და ამგვარად გამოიყენოს საკუთარი სახლის გადაწყვეტილებებით გამომუშავებული ელექტროენერგია გათბობისთვის.

მზის ინსტალაცია უზრუნველყოფს იაფ ელექტროენერგიას სითბოს ტუმბოს გასაძლიერებლად. ელექტროენერგიით გამომუშავებული ჭარბი ელექტროენერგია, რომელიც არ გამოიყენება პირდაპირ შენობაში, შეიძლება გამოყენებულ იქნას შენობის ბატარეის დასატენად ან გაიყიდოს საზოგადოებრივ ქსელში.

ხაზგასმით უნდა აღინიშნოს, რომ თანამედროვე გენერატორები და თერმული დანადგარები ჩვეულებრივ აღჭურვილია ინტერნეტ ინტერფეისები და შეიძლება დისტანციურად კონტროლდებოდეს პლანშეტზე ან სმარტფონზე აპლიკაციის გამოყენებით, ხშირად მსოფლიოს ნებისმიერი ადგილიდან, რაც დამატებით საშუალებას აძლევს ქონების მფლობელებს ოპტიმიზაცია და დაზოგონ ხარჯები.

ხელნაკეთი ენერგიაზე უკეთესი არაფერია

რა თქმა უნდა, ნებისმიერ გათბობის სისტემას მაინც დასჭირდება ენერგიის წყაროები. ხრიკი არის ის, რომ ეს ყველაზე ეკონომიური და იაფი გადაწყვეტაა.

საბოლოო ჯამში, ასეთ ფუნქციებს აქვთ ენერგია გამომუშავებული "სახლში" მოდელებში ე.წ მიკროკოგენერაცია () ან microTPP ().

განმარტების მიხედვით, ეს არის ტექნოლოგიური პროცესი, რომელიც შედგება სითბოს და ელექტროენერგიის კომბინირებული წარმოებაში (ქსელის გარეთ) მცირე და საშუალო სიმძლავრის დაკავშირებული მოწყობილობების გამოყენების საფუძველზე.

მიკროკოგენერაცია შეიძლება გამოყენებულ იქნას ყველა ობიექტზე, სადაც არის ელექტროენერგიის და სითბოს ერთდროული საჭიროება. დაწყვილებული სისტემების ყველაზე გავრცელებული მომხმარებლები არიან როგორც ინდივიდუალური მიმღებები (6), ასევე საავადმყოფოები და საგანმანათლებლო ცენტრები, სპორტული ცენტრები, სასტუმროები და სხვადასხვა კომუნალური მომსახურება.

6. სახლის ენერგეტიკული სისტემა

დღეს საშუალო საყოფაცხოვრებო ენერგეტიკოსს უკვე აქვს სახლში და ეზოში ენერგიის გამომუშავების რამდენიმე ტექნოლოგია: მზის, ქარისა და გაზის. (ბიოგაზი - თუ ისინი მართლაც "საკუთარი").

ასე რომ, თქვენ შეგიძლიათ დაამონტაჟოთ სახურავზე, რომლებიც არ უნდა აგვერიოთ სითბოს გენერატორებთან და რომლებიც ყველაზე ხშირად გამოიყენება წყლის გასათბობად.

მას ასევე შეუძლია მიაღწიოს პატარას ქარის ტურბინებიინდივიდუალური საჭიროებისთვის. ყველაზე ხშირად მათ მიწაში ჩამარხულ ანძებზე ათავსებენ. მათგან ყველაზე პატარა, სიმძლავრით 300-600 ვტ და ძაბვით 24 ვ, შეიძლება დამონტაჟდეს სახურავებზე, იმ პირობით, რომ მათი დიზაინი ადაპტირებულია ამაზე.

საყოფაცხოვრებო პირობებში ყველაზე ხშირად გვხვდება 3-5 კვტ სიმძლავრის ელექტროსადგურები, რომლებიც საჭიროებიდან გამომდინარე, მომხმარებელთა რაოდენობაზე და ა.შ. - საკმარისი უნდა იყოს განათებისთვის, სხვადასხვა საყოფაცხოვრებო ტექნიკის ფუნქციონირებისთვის, წყლის ტუმბოებისთვის CO და სხვა მცირე საჭიროებისთვის.

10 კვტ-ზე დაბალი თერმული სიმძლავრის და 1-5 კვტ-ის ელექტრული სიმძლავრის სისტემები ძირითადად გამოიყენება ინდივიდუალურ ოჯახებში. ასეთი „სახლის მიკრო-CHP“-ის ექსპლუატაციის იდეა არის მიწოდებული შენობის შიგნით როგორც ელექტროენერგიის, ასევე სითბოს წყაროს განთავსება.

სახლის ქარის ენერგიის წარმოქმნის ტექნოლოგია ჯერ კიდევ იხვეწება. მაგალითად, WindTronics (7) მიერ შემოთავაზებული Honeywell-ის მცირე ქარის წისქვილები, რომელიც გარკვეულწილად წააგავს ველოსიპედის ბორბალს დამაგრებული პირებით, დაახლოებით 180 სმ დიამეტრით, გამოიმუშავებს 2,752 კვტ/სთ-ს საშუალო ქარის სიჩქარით 10 მ/წმ. მსგავს სიმძლავრეს გვთავაზობენ Windspire ტურბინები უჩვეულო ვერტიკალური დიზაინით.

7. პატარა Honeywell-ის ტურბინები, რომლებიც დამონტაჟებულია სახლის სახურავზე

განახლებადი წყაროებიდან ენერგიის მოპოვების სხვა ტექნოლოგიებს შორის, ღირს ყურადღების მიქცევა ბიოგაზი. ეს ზოგადი ტერმინი გამოიყენება ორგანული ნაერთების დაშლის დროს წარმოქმნილი წვადი აირების აღსაწერად, როგორიცაა კანალიზაცია, საყოფაცხოვრებო ნარჩენები, ნაკელი, სასოფლო-სამეურნეო და აგროსასურსათო მრეწველობის ნარჩენები და ა.შ.

ძველი კოგენერაციიდან წარმოშობილი ტექნოლოგია, ანუ სითბოს და ელექტროენერგიის კომბინირებული წარმოება კომბინირებულ თბოელექტროსადგურებში, თავის „პატარა“ ვერსიაში საკმაოდ ახალგაზრდაა. უკეთესი და ეფექტური გადაწყვეტილებების ძიება ჯერ კიდევ გრძელდება. ამჟამად შესაძლებელია რამდენიმე ძირითადი სისტემის იდენტიფიცირება, მათ შორის: ორმხრივი ძრავები, გაზის ტურბინები, სტერლინგის ძრავის სისტემები, ორგანული რანკინის ციკლი და საწვავის უჯრედები.

სტერლინგის ძრავა გარდაქმნის სითბოს მექანიკურ ენერგიად ძალადობრივი წვის პროცესის გარეშე. სამუშაო სითხე - აირის სითბოს მიწოდება ხორციელდება გამათბობლის გარე კედლის გაცხელებით. გარედან სითბოს მიწოდებით, ძრავას შეიძლება მიეწოდოს პირველადი ენერგია თითქმის ნებისმიერი წყაროდან: ნავთობის ნაერთები, ქვანახშირი, ხე, ყველა სახის აირისებრი საწვავი, ბიომასი და მზის ენერგიაც კი.

ამ ტიპის ძრავაში შედის: ორი დგუში (ცივი და თბილი), რეგენერაციული სითბოს გადამცვლელი და სითბოს გადამცვლელები სამუშაო სითხესა და გარე წყაროებს შორის. ციკლში მოქმედი ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ელემენტია რეგენერატორი, რომელიც იღებს სამუშაო სითხის სითბოს გაცხელებულიდან გაცივებულ სივრცეში გადინებისას.

ამ სისტემებში სითბოს წყარო ძირითადად საწვავის წვის დროს წარმოქმნილი გამონაბოლქვი აირებია. პირიქით, წრედიდან სითბო გადაეცემა დაბალი ტემპერატურის წყაროს. საბოლოო ჯამში, მიმოქცევის ეფექტურობა დამოკიდებულია ამ წყაროებს შორის ტემპერატურის სხვაობაზე. ამ ტიპის ძრავის სამუშაო სითხე არის ჰელიუმი ან ჰაერი.

Stirling ძრავების უპირატესობებში შედის: მაღალი საერთო ეფექტურობა, დაბალი ხმაურის დონე, საწვავის ეკონომია სხვა სისტემებთან შედარებით, დაბალი სიჩქარე. რა თქმა უნდა, არ უნდა დავივიწყოთ ნაკლოვანებები, რომელთაგან მთავარია ინსტალაციის ფასი.

კოგენერაციის მექანიზმები, როგორიცაა რანკინის ციკლი (სითბოს აღდგენა თერმოდინამიკურ ციკლებში) ან სტერლინგის ძრავას მუშაობისთვის მხოლოდ სითბო სჭირდება. მისი წყარო შეიძლება იყოს, მაგალითად, მზის ან გეოთერმული ენერგია. ამ გზით ელექტროენერგიის გამომუშავება კოლექტორისა და სითბოს გამოყენებით უფრო იაფია, ვიდრე ფოტოელექტრული უჯრედების გამოყენება.

ასევე მიმდინარეობს განვითარების სამუშაოები საწვავის უჯრედები და მათი გამოყენება კოგენერაციულ ქარხნებში. ამ ტიპის ერთ-ერთი ინოვაციური გადაწყვეტა ბაზარზე არის ClearEdge. სისტემის სპეციფიკური ფუნქციების გარდა, ეს ტექნოლოგია მოწინავე ტექნოლოგიით გარდაქმნის აირს ცილინდრში წყალბადად. ასე რომ, აქ ცეცხლი არ არის.

წყალბადის უჯრედი გამოიმუშავებს ელექტროენერგიას, რომელიც ასევე გამოიყენება სითბოს გამომუშავებისთვის. საწვავის უჯრედები არის ახალი ტიპის მოწყობილობა, რომელიც საშუალებას აძლევს აირისებრი საწვავის (ჩვეულებრივ წყალბადის ან ნახშირწყალბადის საწვავის) ქიმიურ ენერგიას ელექტროქიმიური რეაქციის მეშვეობით მაღალი ეფექტურობით გარდაქმნას ელექტროენერგიად და სითბოში - გაზის დაწვისა და მექანიკური ენერგიის გამოყენების გარეშე. როგორც ეს ხდება, მაგალითად, ძრავებში ან გაზის ტურბინებში.

ზოგიერთი ელემენტი შეიძლება იკვებებოდეს არა მხოლოდ წყალბადით, არამედ ბუნებრივი აირით ან ე.წ. ნახშირწყალბადის საწვავის დამუშავების შედეგად მიღებული რეფორმატი (რეფორმირებელი აირი).

ცხელი წყლის აკუმულატორი

ჩვენ ვიცით, რომ ცხელი წყალი, ანუ სითბო, შეიძლება დაგროვდეს და შეინახოს სპეციალურ საყოფაცხოვრებო კონტეინერში გარკვეული დროით. მაგალითად, მათი ნახვა ხშირად შეიძლება მზის კოლექტორების გვერდით. თუმცა, შეიძლება ყველამ არ იცოდეს, რომ არსებობს ასეთი რამ სითბოს დიდი მარაგიენერგიის უზარმაზარი აკუმულატორების მსგავსად (8).

8. შესანიშნავი სითბოს აკუმულატორი ნიდერლანდებში

სტანდარტული მოკლევადიანი შენახვის ავზები მუშაობს ატმოსფერულ წნევაზე. ისინი კარგად იზოლირებულია და ძირითადად გამოიყენება პიკის საათებში მოთხოვნის მართვისთვის. ასეთ ავზებში ტემპერატურა ოდნავ დაბალია 100°C-ზე. აღსანიშნავია, რომ ზოგჯერ გათბობის სისტემის საჭიროებებისთვის ძველი ნავთობის ავზები გარდაიქმნება სითბოს აკუმულატორებად.

2015 წელს პირველი გერმანელი ორზონიანი უჯრა. ეს ტექნოლოგია დაპატენტებულია Bilfinger VAM-ის მიერ..

გამოსავალი ეფუძნება მოქნილი ფენის გამოყენებას ზედა და ქვედა წყლის ზონებს შორის. ზედა ზონის წონა ქმნის ზეწოლას ქვედა ზონაზე, რის გამოც მასში შენახული წყალი შეიძლება ჰქონდეს 100°C-ზე მეტი ტემპერატურა. ზედა ზონაში წყალიც შესაბამისად ცივია.

ამ გადაწყვეტის უპირატესობებია უფრო მაღალი სითბოს ტევადობა ატმოსფერულ ავზთან შედარებით იგივე მოცულობის შენარჩუნებით და ამავე დროს უსაფრთხოების სტანდარტებთან დაკავშირებული დაბალი ხარჯები წნევის ჭურჭელთან შედარებით.

ბოლო ათწლეულების განმავლობაში, გადაწყვეტილებები დაკავშირებულია მიწისქვეშა ენერგიის შენახვა. მიწისქვეშა წყლის რეზერვუარი შეიძლება იყოს ბეტონის, ფოლადის ან ბოჭკოვანი რკინა პლასტმასისგან. ბეტონის კონტეინერები შენდება ადგილზე ბეტონის ჩამოსხმით ან ასაწყობი ელემენტებიდან.

დამატებითი საფარი (პოლიმერი ან უჟანგავი ფოლადი) ჩვეულებრივ დამონტაჟებულია ბუნკერის შიგნით, დიფუზიური შებოჭილობის უზრუნველსაყოფად. თბოიზოლაციის ფენა დამონტაჟებულია კონტეინერის გარეთ. ასევე არის კონსტრუქციები, რომლებიც ფიქსირდება მხოლოდ ხრეშით ან გათხრილი პირდაპირ მიწაში, ასევე წყალშემკრებში.

ეკოლოგია და ეკონომიკა ხელჩაკიდებული

სახლში სითბო დამოკიდებულია არა მხოლოდ იმაზე, თუ როგორ გავაცხელებთ მას, არამედ უპირველეს ყოვლისა იმაზე, თუ როგორ დავიცავთ მას სითბოს დაკარგვისგან და ვმართავთ მასში არსებულ ენერგიას. თანამედროვე მშენებლობის რეალობა არის აქცენტი ენერგოეფექტურობაზე, რის წყალობითაც მიღებული ობიექტები აკმაყოფილებს უმაღლეს მოთხოვნებს როგორც ეკონომიურობის, ასევე ექსპლუატაციის თვალსაზრისით.

ეს არის ორმაგი "ეკო" - ეკოლოგია და ეკონომიკა. სულ უფრო და უფრო განთავსებული ენერგოეფექტური შენობები მათ ახასიათებთ კომპაქტური კორპუსი, რომელშიც საფრთხე ე.წ. ცივი ხიდების, ე.ი. სითბოს დაკარგვის ადგილები. ეს მნიშვნელოვანია გარე ტიხრების ფართობის თანაფარდობის უმცირესი ინდიკატორების მიღების თვალსაზრისით, რომლებიც მხედველობაში მიიღება მიწაზე იატაკთან ერთად, მთლიან გაცხელებულ მოცულობასთან.

ბუფერული ზედაპირები, როგორიცაა კონსერვატორიები, უნდა დაერთოს მთელ სტრუქტურას. ისინი აკონცენტრირებენ სითბოს სწორ რაოდენობას, ხოლო ერთდროულად აძლევენ მას შენობის მოპირდაპირე კედელს, რომელიც ხდება არა მხოლოდ მისი შესანახი, არამედ ბუნებრივი რადიატორიც.

ზამთარში ამ ტიპის ბუფერი იცავს შენობას ძალიან ცივი ჰაერისგან. შიგნით გამოიყენება შენობის ბუფერული განლაგების პრინციპი - ოთახები მდებარეობს სამხრეთ მხარეს, ხოლო კომუნალური ოთახები - ჩრდილოეთით.

ყველა ენერგოეფექტური სახლის საფუძველია შესაბამისი დაბალი ტემპერატურის გათბობის სისტემა. გამოიყენება მექანიკური ვენტილაცია სითბოს აღდგენით, ანუ რეკუპერატორებით, რომლებიც „გამოყენებული“ ჰაერის გამოფრქვევით ინარჩუნებენ სითბოს შენობაში შემოშვებული სუფთა ჰაერის გასათბობად.

სტანდარტი აღწევს მზის სისტემებს, რომლებიც საშუალებას გაძლევთ გაათბოთ წყალი მზის ენერგიის გამოყენებით. ინვესტორები, რომლებსაც სურთ სრულად ისარგებლონ ბუნებით, ასევე აყენებენ სითბოს ტუმბოებს.

ერთ-ერთი მთავარი ამოცანა, რომელიც ყველა მასალამ უნდა შეასრულოს, არის უზრუნველყოფა უმაღლესი თბოიზოლაცია. შესაბამისად, იდგმება მხოლოდ თბილი გარე ტიხრები, რაც საშუალებას მისცემს სახურავს, კედლებსა და ჭერს მიწასთან ახლოს ჰქონდეს სითბოს გადაცემის შესაბამისი კოეფიციენტი U.

გარე კედლები უნდა იყოს მინიმუმ ორფენიანი, თუმცა საუკეთესო შედეგისთვის საუკეთესოა სამფენიანი სისტემა. ინვესტიციები ასევე კეთდება უმაღლესი ხარისხის ფანჯრებში, ხშირად სამი მინით და საკმარისად განიერი თერმულად დაცული პროფილებით. ნებისმიერი დიდი ფანჯარა შენობის სამხრეთ მხარის პრეროგატივაა - ჩრდილოეთის მხარეს მინა განთავსებულია საკმაოდ წვეტიანი და ყველაზე მცირე ზომის.

ტექნოლოგია კიდევ უფრო შორს მიდის პასიური სახლებიცნობილია რამდენიმე ათეული წლის განმავლობაში. ამ კონცეფციის შემქმნელები არიან ვოლფგანგ ფეისტი და ბო ადამსონი, რომლებმაც 1988 წელს ლუნდის უნივერსიტეტში წარმოადგინეს შენობის პირველი დიზაინი, რომელიც თითქმის არ საჭიროებს დამატებით იზოლაციას, გარდა მზის ენერგიისგან დაცვისა. პოლონეთში პირველი პასიური სტრუქტურა აშენდა 2006 წელს ვროცლავის მახლობლად სმოლეცში.

პასიურ სტრუქტურებში, მზის გამოსხივება, სითბოს აღდგენა ვენტილაციისგან (აღდგენა) და სითბოს მიღება შიდა წყაროებიდან, როგორიცაა ელექტრო მოწყობილობები და მაცხოვრებლები, გამოიყენება შენობის სითბოს მოთხოვნის დასაბალანსებლად. მხოლოდ განსაკუთრებით დაბალი ტემპერატურის პერიოდებში გამოიყენება ოთახებში მიწოდებული ჰაერის დამატებითი გათბობა.

პასიური სახლი უფრო იდეაა, ერთგვარი არქიტექტურული დიზაინი, ვიდრე კონკრეტული ტექნოლოგია და გამოგონება. ეს ზოგადი განმარტება მოიცავს მრავალ სხვადასხვა სამშენებლო გადაწყვეტას, რომელიც აერთიანებს ენერგიის მოთხოვნის მინიმუმამდე შემცირებას - წელიწადში 15 კვტ/სთ/მ²-ზე ნაკლები - და სითბოს დაკარგვას.

ამ პარამეტრების მისაღწევად და ფულის დაზოგვის მიზნით, შენობის ყველა გარე ტიხარი ხასიათდება უკიდურესად დაბალი სითბოს გადაცემის კოეფიციენტით U. შენობის გარე გარსი უნდა იყოს გაუმტარი უკონტროლო ჰაერის გაჟონვისგან. ანალოგიურად, ფანჯრის სადურგლო ავლენს მნიშვნელოვნად ნაკლებ სითბოს დაკარგვას, ვიდრე სტანდარტული გადაწყვეტილებები.

ფანჯრები იყენებენ სხვადასხვა გადაწყვეტილებებს დანაკარგების შესამცირებლად, როგორიცაა ორმაგი მინა მათ შორის არგონის საიზოლაციო ფენით ან სამმაგი მინა. პასიური ტექნოლოგია ასევე მოიცავს სახლების აშენებას თეთრი ან ღია ფერის სახურავით, რომლებიც ზაფხულში მზის ენერგიას ასახავს, ​​ვიდრე შთანთქავს მას.

მწვანე გათბობის და გაგრილების სისტემები ისინი შემდგომ ნაბიჯებს დგამენ წინ. პასიური სისტემები მაქსიმალურად გაზრდის ბუნების უნარს გაცხელოს და გაგრილდეს ღუმელების ან კონდიციონერების გარეშე. თუმცა, უკვე არსებობს კონცეფციები აქტიური სახლები - ჭარბი ენერგიის წარმოება. ისინი იყენებენ სხვადასხვა მექანიკურ გათბობისა და გაგრილების სისტემებს, რომლებიც იკვებება მზის ენერგიით, გეოთერმული ენერგიით ან სხვა წყაროებით, ე.წ.

სითბოს გამომუშავების ახალი გზების მოძიება

მეცნიერები კვლავ ეძებენ ახალ ენერგეტიკულ გადაწყვეტილებებს, რომელთა კრეატიულმა გამოყენებამ შეიძლება მოგვცეს ენერგიის არაჩვეულებრივი ახალი წყაროები, ან თუნდაც მისი აღდგენისა და შენარჩუნების გზები.

რამდენიმე თვის წინ ჩვენ დავწერეთ თერმოდინამიკის ერთი შეხედვით წინააღმდეგობრივი მეორე კანონის შესახებ. ექსპერიმენტი პროფ. ანდრეას შილინგი ციურიხის უნივერსიტეტიდან. მან შექმნა მოწყობილობა, რომელიც Peltier-ის მოდულის გამოყენებით გაცივდა სპილენძის ცხრაგრამიან ნაჭერს 100 ° C-ზე მეტი ტემპერატურიდან ოთახის ტემპერატურაზე დაბალ ტემპერატურამდე გარე ენერგიის წყაროს გარეშე.

ვინაიდან ის მუშაობს გაგრილებისთვის, ის ასევე უნდა გაცხელდეს, რამაც შეიძლება შექმნას ახალი, უფრო ეფექტური მოწყობილობების შესაძლებლობები, რომლებიც არ საჭიროებენ, მაგალითად, სითბოს ტუმბოების დაყენებას.

თავის მხრივ, პროფესორებმა სტეფან სეელეკემ და ანდრეას შუტცემ ზაარლანდის უნივერსიტეტიდან გამოიყენეს ეს თვისებები მაღალი ეფექტიანი, ეკოლოგიურად სუფთა გათბობისა და გაგრილების მოწყობილობის შესაქმნელად, რომელიც ეფუძნება ამოძრავებული მავთულის სითბოს ან გაგრილებას. ამ სისტემას არ სჭირდება შუალედური ფაქტორები, რაც მისი გარემოსდაცვითი უპირატესობაა.

დორის სონგს, სამხრეთ კალიფორნიის უნივერსიტეტის არქიტექტურის ასისტენტ პროფესორს, სურს შენობის ენერგიის მართვის ოპტიმიზაცია მოახდინოს თერმომეტალური საფარი (9), ინტელექტუალური მასალები, რომლებიც მოქმედებს როგორც ადამიანის კანი - დინამიურად და სწრაფად იცავს ოთახს მზისგან, უზრუნველყოფს თვითვენტილაციით ან, საჭიროების შემთხვევაში, იზოლირებს მას.

9. დორის სუნგი და ბიმეტალები

ამ ტექნოლოგიის გამოყენებით Soong-მა შეიმუშავა სისტემა თერმოსის ფანჯრები. როდესაც მზე მოძრაობს ცაზე, თითოეული კრამიტი, რომელიც ქმნის სისტემას, მოძრაობს დამოუკიდებლად, მასთან ერთად ერთნაირად და ეს ყველაფერი აუმჯობესებს ოთახში თერმული რეჟიმს.

შენობა ემსგავსება ცოცხალ ორგანიზმს, რომელიც დამოუკიდებლად რეაგირებს გარედან შემოსულ ენერგიაზე. ეს არ არის ერთადერთი იდეა "ცოცხალი" სახლისთვის, მაგრამ განსხვავდება იმით, რომ არ საჭიროებს დამატებით ძალას მოძრავი ნაწილებისთვის. მხოლოდ საფარის ფიზიკური თვისებები საკმარისია.

თითქმის ორი ათწლეულის წინ შვედეთში, ლინდასში, გოტენბურგის მახლობლად, საცხოვრებელი კომპლექსი აშენდა. გათბობის სისტემების გარეშე ტრადიციული გაგებით (10). გრილ სკანდინავიაში ღუმელებისა და რადიატორების გარეშე სახლებში ცხოვრების იდეამ არაერთგვაროვანი გრძნობები გამოიწვია.

10. ერთ-ერთი პასიური სახლი გათბობის სისტემის გარეშე ლინდოსში, შვედეთი.

დაიბადა სახლის იდეა, რომელშიც თანამედროვე არქიტექტურული გადაწყვეტილებებისა და მასალების წყალობით, ასევე ბუნებრივ პირობებთან შესაბამისი ადაპტაციის წყალობით, სითბოს ტრადიციული იდეა, როგორც გარე ინფრასტრუქტურასთან კავშირის აუცილებელი შედეგი - გათბობა, ენერგია - ან თუნდაც საწვავის მომწოდებლებთან ერთად აღმოიფხვრა. თუ ჩვენ დავიწყებთ იგივე ფიქრს საკუთარ სახლში არსებულ სითბოზე, მაშინ ჩვენ სწორ გზაზე ვართ.

ასე თბილი, უფრო თბილი ... ცხელი!

სითბოს გადამცვლელის ლექსიკონი

ცენტრალური გათბობა (CO) - თანამედროვე გაგებით ნიშნავს ინსტალაციას, რომელშიც სითბო მიეწოდება შენობაში მდებარე გათბობის ელემენტებს (რადიატორებს). სითბოს გასანაწილებლად გამოიყენება წყალი, ორთქლი ან ჰაერი. არსებობს CO სისტემები, რომლებიც მოიცავს ერთ ბინას, სახლს, რამდენიმე კორპუსს და მთელ ქალაქსაც კი. ერთ კორპუსზე დაფუძნებულ დანადგარებში წყალი ცირკულირებს გრავიტაციით სიმკვრივის ტემპერატურის ცვლილების შედეგად, თუმცა ეს შეიძლება აიძულოს ტუმბოს მიერ. უფრო დიდ დანადგარებში გამოიყენება მხოლოდ იძულებითი ცირკულაციის სისტემები.

ბოილერი ოთახი - სამრეწველო საწარმო, რომლის მთავარი ამოცანაა ქალაქის გათბობის ქსელისთვის მაღალი ტემპერატურის საშუალო (ყველაზე ხშირად წყალი) წარმოება. ტრადიციული სისტემები (ქვები, რომლებიც მუშაობენ წიაღისეულ საწვავზე) დღეს იშვიათია. ეს გამოწვეულია იმით, რომ გაცილებით მაღალი ეფექტურობა მიიღწევა თბოელექტროსადგურებში სითბოს და ელექტროენერგიის ერთობლივი წარმოებით. მეორე მხრივ, სითბოს წარმოება მხოლოდ განახლებადი ენერგიის წყაროების გამოყენებით პოპულარობას იძენს. ყველაზე ხშირად ამ მიზნით გამოიყენება გეოთერმული ენერგია, მაგრამ შენდება ფართომასშტაბიანი მზის თერმული დანადგარები, რომლებშიც

კოლექტორები ათბობენ წყალს საყოფაცხოვრებო საჭიროებისთვის.

პასიური სახლი, ენერგიის დაზოგვის სახლი - სამშენებლო სტანდარტი, რომელიც ხასიათდება გარე ტიხრების მაღალი საიზოლაციო პარამეტრებით და მთელი რიგი გადაწყვეტილებების გამოყენებით, რომლებიც მიზნად ისახავს ექსპლუატაციის დროს ენერგიის მოხმარების მინიმუმამდე შემცირებას. ენერგიის მოთხოვნილება პასიურ შენობებში არის 15 კვტ/სთ/(მ²·წელი) ქვემოთ, ხოლო ჩვეულებრივ სახლებში შეიძლება მიაღწიოს 120 კვტ/სთ/(მ²·წელი). პასიურ სახლებში სითბოს მოთხოვნის შემცირება იმდენად დიდია, რომ ისინი არ იყენებენ ტრადიციულ გათბობის სისტემას, არამედ მხოლოდ სავენტილაციო ჰაერის დამატებით გათბობას. იგი ასევე გამოიყენება სითბოს მოთხოვნილების დასაბალანსებლად.

მზის გამოსხივება, სითბოს აღდგენა ვენტილაციის შედეგად (აღდგენით), ისევე როგორც სითბოს მიღება შიდა წყაროებიდან, როგორიცაა ელექტრო მოწყობილობები ან თვით მაცხოვრებლებიც კი.

გჟეინიკი (სასაუბროდ - რადიატორი, ფრანგული calorifère-დან) - წყალ-ჰაერი ან ორთქლ-ჰაერის სითბოს გადამცვლელი, რომელიც ცენტრალური გათბობის სისტემის ელემენტია. ამჟამად ყველაზე ხშირად გამოიყენება შედუღებული ფოლადის ფირფიტებისგან დამზადებული პანელის რადიატორები. ცენტრალური გათბობის ახალ სისტემებში ფარფლიანი რადიატორები პრაქტიკულად აღარ გამოიყენება, თუმცა ზოგიერთ გადაწყვეტაში დიზაინის მოდულურობა იძლევა მეტი ფარფლების დამატებას და, შესაბამისად, რადიატორის სიმძლავრის მარტივ ცვლილებას. ცხელი წყალი ან ორთქლი მიედინება გამათბობელში, რომელიც ჩვეულებრივ არ მოდის პირდაპირ CHP-დან. წყალი, რომელიც კვებავს მთელ ინსტალაციას, თბება სითბოს გადამცვლელში გათბობის ქსელის წყლით ან ქვაბში და შემდეგ მიდის სითბოს მიმღებებში, როგორიცაა რადიატორები.

ცენტრალური გათბობის ქვაბი - მოწყობილობა მყარი საწვავის (ქვანახშირი, ხე, კოქსი და ა.შ.), აირისებრი (ბუნებრივი აირი, LPG), საწვავის ზეთი (საწვავის ზეთი) დასაწვავად CH წრეში მოცირკულირე გამაგრილებლის (ჩვეულებრივ წყლის) გასათბობად. ჩვეულებრივ ენაზე, ცენტრალური გათბობის ქვაბს არასწორად უწოდებენ ღუმელს. ღუმელისგან განსხვავებით, რომელიც გამოყოფს გამომუშავებულ სითბოს გარემოს, საქვაბე გამოყოფს მის მატარებელ ნივთიერების სითბოს და გახურებული სხეული მიდის სხვა ადგილას, მაგალითად, გამათბობელში, სადაც გამოიყენება.

საკონდენსაციო ქვაბი - მოწყობილობა დახურული წვის კამერით. ამ ტიპის ქვაბები იღებენ დამატებით რაოდენობას სითბოს გამონაბოლქვი აირებისგან, რომლებიც ტრადიციულ ქვაბებში გამოდიან ბუხრით. ამის წყალობით ისინი მუშაობენ უფრო მაღალი ეფექტურობით, აღწევს 109%-მდე, ხოლო ტრადიციულ მოდელებში 90%-მდეა - ე.ი. ისინი უკეთესად იყენებენ საწვავს, რაც ნიშნავს გათბობის დაბალ ხარჯებს. საკონდენსაციო ქვაბების ეფექტი ყველაზე კარგად ჩანს გრიპის აირების ტემპერატურაზე. ტრადიციულ ქვაბებში გამონაბოლქვი აირების ტემპერატურა 100°C-ზე მეტია, კონდენსატორულ ქვაბებში კი მხოლოდ 45-60°C.