Отопление
Отопление: технологии и проектные решения
Обеспечение своего дома теплом и горячей водой для жителей Дальнего Востока является насущной проблемой. Особенно — полностью автономного, независимого дома.
Почти ежегодно мы наблюдаем чрезвычайные ситуации в Приморье, где бедные горожане каждую зиму мёрзнут в своих благоустроенных квартирах и сражаются с городскими теплотрассами и сплочённым безответственным чиновничьим братством.
Там где ситуация выглядит лучше, например, в Хабаровском крае, рядовой обыватель почти не задумывается о том, как дорого обходится обществу и окружающей среде обыкновенное тепло наших квартир.
Сколько людей и средств задействовано в добыче и доставке угля, мазута, газа, в строительстве и эксплуатации ТЭЦ и теплотрасс, какое количество тепла улетает в трубы котельных, греет наружный воздух и уходит в землю.
А сколько совещаний, исследований и заседаний проводят чиновники в неусыпной заботе о нас. И всё это — только ради обыкновенного тепла в доме, которое легко можно получить самостоятельно. Без ЖЭУ, ЖПЭТ, службы заказчика, аппарата администрации, работников ТЭЦ, шахтёров и других людей.
Классификации
Данная статья на APXU.ru не претендует на полный и тщательный анализ существующих технологий, оборудования и материалов, а только анализирует имеющуюся информацию, с точки зрения будущего домовладельца, кроме того, учитывает наше стремление к экологической культуре.
Отопление наших домов должно отвечать следующим требованиям:
Надёжность и простота эксплуатации.
Отсутствие централизованных теплотрасс.
Отказ от использования невозобновляемых ресурсов.
Полная переработка продуктов сгорания.
Использование теплосберегающих технологий и аккумуляцию тепла.
Использование возобновляемых топливных ресурсов.
Тепло, как известно, получают путём сгорания различных видов топлива, либо другими хитроумными способами, о которых в этой статье ничего не будет сказано (атомную — в расчёт не берем).
Разделим, по вышеуказанным принципам, возможные виды используемого топлива или источников тепловой энергии.
Неподходящее топливо (источник тепловой энергии)
Подходящее топливо (источник тепловой энергии)
Мазут, дизтопливо и др. производные нефти — не возобновляемые природные ресурсы. При горении, выделяют токсичные газы и взвеси, требуют дорогостоящего производства и надёжного обеспечения перевозки и хранения. В любом состоянии загрязняют окружающую среду.
Дерево — возобновляемый природный ресурс, который, при сгорании, выделяет углекислого газа столько же, сколько при обычном гниении в лесу. Проще говоря, старые деревья можно и нужно жечь, от этого только польза лесу и человеку. Продукты сгорания можно использовать в виде удобрений. Сжёг одно дерево — посади два.
Уголь — не возобновляемый природный ресурс. Требует дорогостоящей добычи. При сгорании, получаются до 40% токсичных отходов, для которых требуется специальные золоотвалы.
Отходы деревообрабатывающих производств — то же самое, что и дерево, но более экологичный вид топлива, ведь, таким образом решаются сразу две задачи: утилизация отходов и получение тепла. Обладает повышенной теплоотдачей и малой зольностью.
Электричество — как источник тепловой энергии, очень дорогостоящий, требует больших затрат для производства, транспортировки и аккумуляции, имеет малый КПД.
Солнце — дармовой ресурс, в наших краях почти неиспользуемый, ввиду низких зимних температур. Современные технологии позволяют исправить это недоразумение.
Природный газ — не возобновляемый природный ресурс. Ввиду его экологичности, при сгорании, может быть использован, но, рано или поздно, закончится и он.
Биогаз — в отличие от природного газа, — возобновляемый ресурс. Уступает природному лишь на 10-15% по теплоотдаче. Его использование также решает две задачи: переработку отходов животноводства (и собственных, кстати, тоже) и получение превосходного топлива, с помощью которого можно не только получать тепло, но и электричество.
Земные недра — дармовой ресурс. Ниже 2.5 м в земле или воде всегда плюсовая температура. Её можно отбирать нехитрыми устройствами, вроде холодильника наоборот — тепловыми насосами. Для начала дороговато, но, в ближайшем будущем, вполне возможно.
Теперь — о видах оборудования, которые мы можем использовать для выработки тепла.
Котлы, печи, камины — самые известные сегодня устройства для сжигания различных видов топлива. Незаслуженно забытые горожанами в благоустроенных квартирах, они, в последнее время, приобретают всё большую популярность в загородном строительстве. К сожалению, профессия печника, долгое время невостребованная, сегодня — редкое явление. Особенно такого, который не только умеет просто печи класть, но ещё и разрабатывает новые эффективные конструкции и технологии.
Коллекторы — имеются в виду солнечные или геотермальные. Так как горячих источников у нас не предвидится, то только солнечные. По виду теплоносителя, различаются водные и воздушные. Умеют нагревать воду до температуры 50-60°С. Эффективны, в основном, в летнее время, максимум — до 8 месяцев в году. Можно рассматривать, в качестве источника тепла для горячего водоснабжения летом.
Тепловые насосы — холодильник наоборот. Потребляют электроэнергию только для обеспечения циркуляции теплоносителя, т. е., только для центробежного насоса. Переносят тепло земных недр и превращают его в высокотемпературное тепло. В настоящее время — достаточно дороги, но неприхотливы и долговечны, решают проблему сразу и с горячей водой и с отоплением.
Необходимо обратить внимание на устройства, которые сегодня используются весьма редко — аккумуляторы тепла. Их суть проста — избыток тепла надо держать про запас.
Самые простые тепловые аккумуляторы используют либо воду, либо каменную засыпку для накопления тепловых запасов. Итак:
Каменные тепловые аккумуляторы — используются, в основном, для аккумуляции тепла, путём воздушного теплообмена. Тёплый воздух поступает либо от печи, либо от солнечных коллекторов. В любом случае, требуется принудительная циркуляция воздуха. Для горячего водоснабжения обычно не используются, только для отопления.
Водные тепловые аккумуляторы — используются для аккумуляции тепла, путём нагрева воды в хорошо изолированном водном резервуаре. Резервуар отдаёт тепло через трубчатые теплообменники, так называемые, вторичные тепловые контуры, с помощью которых возможно как отопление, так и горячее водоснабжение.