U mojoj pasivnoj kuci...

„Mora da je hladno zimi“, rekao je klasik. Ispostavilo se da nije potrebno. Osim toga, da bi se kratko zagrijao, ne mora biti prljav, smrdljiv i štetan za okolinu.

Trenutno možemo imati grijanje u našim domovima ne nužno zbog lož ulja, plina i struje. Solarna, geotermalna, pa čak i energija vjetra pridružile su se staroj mješavini goriva i izvora energije posljednjih godina.

U ovom izvještaju nećemo se doticati još uvijek najpopularnijih sistema na bazi uglja, nafte ili plina u Poljskoj, jer svrha našeg istraživanja nije da predstavimo ono što već dobro poznajemo, već da predstavimo moderne, atraktivne alternative u smislu zaštite životne sredine kao i uštede energije.

Naravno, grijanje na bazi sagorijevanja prirodnog plina i njegovih derivata je također prilično ekološki prihvatljivo. Međutim, sa poljskog stanovišta, nedostatak je što nemamo dovoljno resursa ovog goriva za domaće potrebe.

Voda i vazduh

Većina kuća i stambenih zgrada u Poljskoj grije se tradicionalnim sistemima kotlova i radijatora.

Centralni bojler se nalazi u grejnom centru ili individualnoj kotlarnici zgrade. Njegov rad se zasniva na dovodu pare ili tople vode kroz cijevi do radijatora koji se nalaze u prostorijama. Klasični radijator - vertikalna konstrukcija od livenog gvožđa - obično se postavlja u blizini prozora (1).

1. Tradicionalni grijač

U modernim radijatorskim sistemima topla voda cirkuliše do radijatora pomoću električnih pumpi. Topla voda oslobađa svoju toplotu u radijatoru, a ohlađena voda se vraća u kotao za dalje zagrevanje.

Radijatori se mogu zamijeniti manje "agresivnim" panelnim ili zidnim grijačima sa estetske tačke gledišta - ponekad se nazivaju i tzv. dekorativni radijatori, razvijeni uzimajući u obzir dizajn i uređenje prostorija.

Radijatori ovog tipa su mnogo lakši po težini (i obično po veličini) od radijatora sa limovima od livenog gvožđa. Trenutno na tržištu postoji mnogo vrsta radijatora ovog tipa, koji se uglavnom razlikuju po vanjskim dimenzijama.

Mnogi moderni sistemi grejanja dele zajedničke komponente sa rashladnom opremom, a neki obezbeđuju i grejanje i hlađenje.

Imenovanje HVAC (grijanje, ventilacija i klimatizacija) se koristi za opisivanje svega i ventilacije u kući. Bez obzira na to koji se HVAC sistem koristi, svrha sve opreme za grijanje je da koristi toplinsku energiju iz izvora goriva i prenese je u stambene prostore kako bi se održala ugodna temperatura okoline.

Sistemi grijanja koriste različita goriva kao što su prirodni plin, propan, lož ulje, biogoriva (kao što je drvo) ili električna energija.

Korištenje sistema prisilnog zraka pećnica sa ventilatorom, koji opskrbljuju zagrijanim zrakom različite dijelove kuće kroz mrežu kanala, popularni su u Sjevernoj Americi (2).

2. Sistemska kotlarnica sa prinudnom cirkulacijom vazduha

Ovo je još uvijek relativno rijetko rješenje u Poljskoj. Uglavnom se koristi u novim poslovnim zgradama iu privatnim kućama, obično u kombinaciji s kaminom. Sistemi za prisilnu cirkulaciju vazduha (uklj. mehanička ventilacija sa povratom topline) vrlo brzo prilagodite sobnu temperaturu.

Po hladnom vremenu služe kao grijač, a po toplom kao sistem za hlađenje klima uređaja. Tipični za Evropu i Poljsku, CO sistemi sa pećima, kotlarnicama, vodenim i parnim radijatorima se koriste samo za grijanje.

Sistemi prisilnog vazduha obično ih takođe filtriraju kako bi uklonili prašinu i alergene. U sistem su ugrađeni i uređaji za ovlaživanje (ili sušenje).

Nedostaci ovih sistema su potreba za ugradnjom ventilacionih kanala i rezervisanjem prostora za njih u zidovima. Osim toga, ventilatori su ponekad bučni i pokretni zrak može širiti alergene (ako se jedinica ne održava pravilno).

Pored nama najpoznatijih sistema, tj. radijatori i jedinice za dovod zraka, ima i drugih, uglavnom modernih. Razlikuje se od sistema centralnog grijanja i prisilne ventilacije po tome što zagrijava namještaj i podove, a ne samo zrak.

Zahtijeva polaganje unutar betonskih podova ili ispod drvenih podova od plastičnih cijevi namijenjenih za toplu vodu. To je tih i energetski efikasan sistem. Ne zagrijava se brzo, ali duže zadržava toplinu.

Tu je i "podna obloga", koja koristi električne instalacije postavljene ispod poda (najčešće keramičke ili kamene pločice). Oni su manje energetski efikasni od sistema tople vode i obično se koriste samo u manjim prostorima kao što su kupatila.

Druga, modernija vrsta grijanja. hidraulični sistem. Bojleri za podnožje postavljeni su nisko na zid kako bi mogli uvući hladan zrak ispod prostorije, zatim ga zagrijati i vratiti unutra. Rade na nižim temperaturama od mnogih.

Ovi sistemi takođe koriste centralni bojler za zagrevanje vode koja teče kroz sistem cjevovoda do diskretnih uređaja za grijanje. Zapravo, ovo je ažurirana verzija starih vertikalnih radijatorskih sistema.

Električni panelni radijatori i druge vrste ne koriste se obično u glavnim sistemima grijanja kuće. električne grijaliceuglavnom zbog visoke cijene električne energije. Međutim, oni ostaju popularna opcija dodatnog grijanja, na primjer u sezonskim prostorima (kao što su verande).

Električni grijači su jednostavni i jeftini za instalaciju, ne zahtijevaju cijevi, ventilaciju ili druge uređaje za distribuciju.

Pored konvencionalnih panelnih grijača, postoje i električni grijači (3) ili grijaće lampe koje prenose energiju na objekte niže temperature kroz elektromagnetno zračenje.

3. Infracrveni grijač

U zavisnosti od temperature tela koje zrači, talasna dužina infracrvenog zračenja kreće se od 780 nm do 1 mm. Električni infracrveni grijači zrače do 86% svoje ulazne snage u obliku energije zračenja. Gotovo sva prikupljena električna energija pretvara se u infracrvenu toplinu iz filamenta i šalje dalje kroz reflektore.

Geotermalna Poljska

Geotermalni sistemi grijanja - vrlo napredni, na primjer na Islandu, su sve veći interesgde pod (IDDP) inženjeri bušenja uranjaju sve više u unutrašnji izvor toplote planete.

2009. godine, prilikom bušenja EPDM-a, on se slučajno izlio u rezervoar magme koji se nalazi oko 2 km ispod površine Zemlje. Tako je dobijena najmoćnija geotermalna bušotina u istoriji sa kapacitetom od oko 30 MW energije.

Naučnici se nadaju da će doći do Srednjoatlantskog grebena, najdužeg srednjookeanskog grebena na Zemlji, prirodne granice između tektonskih ploča.

Tamo magma zagrijava morsku vodu do temperature od 1000°C, a pritisak je dvjesto puta veći od atmosferskog. U takvim uslovima moguće je proizvesti superkritičnu paru sa izlaznom energijom od 50 MW, što je oko deset puta veće od one tipične geotermalne bušotine. To bi značilo mogućnost dopune za 50 hiljada. Kuće.

Ukoliko bi se projekat pokazao efikasnim, sličan bi se mogao implementirati iu drugim dijelovima svijeta, na primjer u Rusiji. u Japanu ili Kaliforniji.

4. Vizualizacija tzv. plitka geotermalna energija

Teoretski, Poljska ima veoma dobre geotermalne uslove, budući da 80% teritorije zemlje zauzimaju tri geotermalne provincije: srednjoevropska, karpatska i karpatska. Međutim, realne mogućnosti korištenja geotermalnih voda tiču ​​se 40% teritorije zemlje.

Temperatura vode ovih rezervoara je 30-130°C (ponegdje i 200°C), a dubina pojave u sedimentnim stijenama je od 1 do 10 km. Prirodni odliv je vrlo rijedak (Sudety - Cieplice, Löndek-Zdrój).

Međutim, ovo je nešto drugo. duboko geotermalno sa bunarima do 5 km, i još nešto, tzv. plitko geotermalno, u kojem se izvorna toplina uzima iz tla pomoću relativno plitke ukopane instalacije (4), obično od nekoliko do 100 m.

Ovi sistemi su zasnovani na toplotnim pumpama, koje su osnova, slično geotermalnoj energiji, za dobijanje toplote iz vode ili vazduha. Procjenjuje se da u Poljskoj već postoji na desetine hiljada takvih rješenja, a njihova popularnost postepeno raste.

Toplotna pumpa uzima toplinu izvana i prenosi je unutar kuće (5). Troši manje električne energije od konvencionalnih sistema grijanja. Kada je napolju toplo, može delovati kao suprotnost klima-uređaju.

5. Šema jednostavne kompresorske toplotne pumpe: 1) kondenzator, 2) prigušni ventil - ili kapilarni, 3) isparivač, 4) kompresor

Popularan tip toplotnih pumpi sa izvorom vazduha je mini split sistem, takođe poznat kao bez kanala. Zasnovan je na relativno maloj vanjskoj kompresorskoj jedinici i jednoj ili više jedinica za unutarnju klimatizaciju koje se lako mogu dodati u prostorije ili udaljene dijelove kuće.

Toplotne pumpe se preporučuju za ugradnju u relativno blagim klimatskim uslovima. Ostaju manje efikasni u veoma toplim i veoma hladnim vremenskim uslovima.

Apsorpcijski sistemi grijanja i hlađenja ne napajaju se električnom energijom, već solarnom energijom, geotermalnom energijom ili prirodnim plinom. Apsorpciona toplotna pumpa radi na isti način kao i svaka druga toplotna pumpa, ali ima drugačiji izvor energije i koristi rastvor amonijaka kao rashladno sredstvo.

Hibridi su bolji

Energetska optimizacija je uspješno postignuta u hibridnim sistemima, koji također mogu koristiti toplotne pumpe i obnovljive izvore energije.

Jedan oblik hibridnog sistema je toplotna pumpa u kombinaciji sa kondenzacionim bojlerom. Pumpa djelimično preuzima opterećenje dok je potražnja za toplinom ograničena. Kada je potrebno više topline, kondenzacijski bojler preuzima zadatak grijanja. Slično, toplotna pumpa se može kombinovati sa kotlom na čvrsto gorivo.

Drugi primjer hibridnog sistema je kombinacija kondenzaciona jedinica sa solarnim termalnim sistemom. Takav sistem se može ugraditi kako u postojeće tako i u nove zgrade. Ukoliko vlasnik instalacije želi veću samostalnost u pogledu izvora energije, toplotna pumpa se može kombinovati sa fotonaponskom instalacijom i na taj način koristiti električnu energiju proizvedenu sopstvenim kućnim rješenjima za grijanje.

Solarna instalacija osigurava jeftinu električnu energiju za napajanje toplinske pumpe. Višak električne energije proizvedene električnom energijom koja se ne koristi direktno u zgradi može se koristiti za punjenje baterije zgrade ili prodati javnoj mreži.

Vrijedi naglasiti da su moderni generatori i termalne instalacije obično opremljeni internet interfejsi i može se kontrolisati daljinski pomoću aplikacije na tabletu ili pametnom telefonu, često s bilo kojeg mjesta u svijetu, što dodatno omogućava vlasnicima nekretnina da optimiziraju i uštede troškove.

Nema ništa bolje od domaće energije

Naravno, svakom sistemu grijanja će ionako biti potrebni izvori energije. Trik je da ovo bude najekonomičnije i najjeftinije rješenje.

Konačno, takve funkcije imaju energiju generiranu "kod kuće" u modelima tzv mikrokogeneracija () ili microTPP ().

Prema definiciji, radi se o tehnološkom procesu koji se sastoji od kombinovane proizvodnje toplotne i električne energije (off-grid) zasnovane na korišćenju malih i srednjih priključenih uređaja.

Mikro kogeneracija se može koristiti na svim objektima gdje postoji istovremena potreba za električnom i toplotnom energijom. Najčešći korisnici uparenih sistema su i pojedinačni primaoci (6) i bolnice i edukativni centri, sportski centri, hoteli i razna javna preduzeća.

6. Kućni energetski sistem

Danas prosječan kućni elektroenergetičar već ima nekoliko tehnologija za proizvodnju energije kod kuće iu dvorištu: solarnu, vjetar i plin. (biogas - ako su zaista "vlasni").

Tako možete montirati na krov, koje ne treba brkati sa generatorima toplote i koji se najčešće koriste za zagrevanje vode.

Može doći i do malih zračne turbineza individualne potrebe. Najčešće se postavljaju na jarbole ukopane u zemlju. Najmanji od njih, snage 300-600 W i napona od 24 V, mogu se ugraditi na krovove, pod uslovom da im je dizajn prilagođen tome.

U domaćim uslovima najčešće se nalaze elektrane snage 3-5 kW, koje u zavisnosti od potreba, broja korisnika itd. - trebao bi biti dovoljan za rasvjetu, rad raznih kućanskih aparata, pumpe za vodu za CO i druge manje potrebe.

Sistemi sa toplotnom snagom ispod 10 kW i električnom snagom od 1-5 kW uglavnom se koriste u individualnim domaćinstvima. Ideja rada takve "kućne mikro-CHP" je da se izvor i električne energije i topline smjesti unutar objekta koji se isporučuje.

Tehnologija za proizvodnju energije vjetra kod kuće još se usavršava. Na primjer, male vjetrenjače Honeywell koje nudi WindTronics (7) s poklopcem koji pomalo liči na točak bicikla sa pričvršćenim lopaticama, prečnika oko 180 cm, generiraju 2,752 kWh pri prosječnoj brzini vjetra od 10 m/s. Sličnu snagu nude i Windspire turbine neobičnog vertikalnog dizajna.

7. Male Honeywell turbine postavljene na krov kuće

Među ostalim tehnologijama za dobijanje energije iz obnovljivih izvora, vredi obratiti pažnju biogas. Ovaj opšti termin se koristi za opisivanje zapaljivih gasova koji nastaju tokom razgradnje organskih jedinjenja, kao što su kanalizacija, kućni otpad, stajnjak, otpad iz poljoprivrede i prehrambene industrije itd.

Tehnologija koja potiče iz stare kogeneracije, odnosno kombinovane proizvodnje toplotne i električne energije u termoelektranama, u svojoj "maloj" verziji je prilično mlada. Potraga za boljim i efikasnijim rješenjima još uvijek traje. Trenutno se može identifikovati nekoliko glavnih sistema, uključujući: klipne motore, gasne turbine, sisteme Stirlingovih motora, organski Rankineov ciklus i gorivne ćelije.

Stirling motor pretvara toplinu u mehaničku energiju bez nasilnog procesa sagorijevanja. Opskrba toplinom radnog fluida - plina vrši se zagrijavanjem vanjskog zida grijača. Snabdijevanjem topline izvana, motor se može napajati primarnom energijom iz gotovo bilo kojeg izvora: jedinjenja nafte, uglja, drveta, svih vrsta plinovitih goriva, biomase, pa čak i sunčeve energije.

Ovaj tip motora uključuje: dva klipa (hladni i topli), regenerativni izmjenjivač topline i izmjenjivače topline između radnog fluida i vanjskih izvora. Jedan od najvažnijih elemenata koji rade u ciklusu je regenerator, koji uzima toplinu radnog fluida dok ona struji iz zagrijanog u hlađeni prostor.

U ovim sistemima izvor toplote su uglavnom izduvni gasovi koji nastaju tokom sagorevanja goriva. Naprotiv, toplota iz kola se prenosi na niskotemperaturni izvor. Konačno, efikasnost cirkulacije zavisi od temperaturne razlike između ovih izvora. Radni fluid ovog tipa motora je helijum ili vazduh.

Prednosti Stirling motora su: visoka ukupna efikasnost, nizak nivo buke, ekonomičnost goriva u poređenju sa drugim sistemima, mala brzina. Naravno, ne smijemo zaboraviti na nedostatke, od kojih je glavna cijena instalacije.

Mehanizmi kogeneracije kao npr Rankineov ciklus (rekuperacija topline u termodinamičkim ciklusima) ili Stirlingov motor zahtijeva samo toplinu za rad. Njegov izvor može biti, na primjer, solarna ili geotermalna energija. Proizvodnja električne energije na ovaj način pomoću kolektora i topline je jeftinija od korištenja fotonaponskih ćelija.

Radovi na razvoju takođe su u toku gorivne ćelije i njihovu upotrebu u kogeneracijskim postrojenjima. Jedno od inovativnih rješenja ovog tipa na tržištu je ClearEdge. Pored funkcija specifičnih za sistem, ova tehnologija konvertuje gas u cilindru u vodonik koristeći naprednu tehnologiju. Dakle, ovdje nema vatre.

Vodikova ćelija proizvodi električnu energiju, koja se također koristi za proizvodnju topline. Gorivne ćelije su novi tip uređaja koji omogućava da se hemijska energija gasovitog goriva (obično vodikovog ili ugljovodoničnog goriva) sa visokom efikasnošću pretvara u električnu energiju i toplotu - bez potrebe za sagorevanjem gasa i upotrebom mehaničke energije, kao što je slučaj, na primjer, u motorima ili plinskim turbinama.

Neki elementi se mogu napajati ne samo vodonikom, već i prirodnim plinom ili tzv. reformat (gas za reformisanje) dobijen kao rezultat prerade ugljikovodičnih goriva.

Akumulator tople vode

Znamo da se topla voda, odnosno toplota, može akumulirati i čuvati u posebnoj posudi za domaćinstvo neko vrijeme. Na primjer, često se mogu vidjeti pored solarnih kolektora. Međutim, možda ne znaju svi da postoji nešto kao velike rezerve toplotepoput ogromnih akumulatora energije (8).

8. Odličan akumulator toplote u Holandiji

Standardni rezervoari za kratkotrajno skladištenje rade na atmosferskom pritisku. Dobro su izolovani i uglavnom se koriste za upravljanje potražnjom tokom vršnih sati. Temperatura u takvim rezervoarima je nešto ispod 100°C. Vrijedi dodati da se ponekad za potrebe sistema grijanja stari rezervoari ulja pretvaraju u akumulatore topline.

2015. prvi njemački dvozonska posuda. Ovu tehnologiju je patentirao Bilfinger VAM.

Rješenje se temelji na korištenju fleksibilnog sloja između gornje i donje vodene zone. Težina gornje zone stvara pritisak na donju zonu, tako da voda pohranjena u njoj može imati temperaturu veću od 100°C. Voda u gornjoj zoni je shodno tome hladnija.

Prednosti ovog rješenja su veći toplinski kapacitet uz zadržavanje iste zapremine u odnosu na atmosferski rezervoar, a istovremeno niži troškovi povezani sa sigurnosnim standardima u odnosu na posude pod pritiskom.

Posljednjih decenija, odluke vezane za podzemno skladište energije. Rezervoar podzemne vode može biti od betona, čelika ili plastike ojačane vlaknima. Betonski kontejneri se grade izlivanjem betona na licu mesta ili od prefabrikovanih elemenata.

Dodatni premaz (polimer ili nehrđajući čelik) se obično ugrađuje s unutarnje strane spremnika kako bi se osigurala difuzijska nepropusnost. Toplotnoizolacijski sloj se postavlja izvan kontejnera. Postoje i konstrukcije pričvršćene samo šljunkom ili ukopane direktno u zemlju, takođe u vodonosnik.

Ekologija i ekonomija ruku pod ruku

Toplina u kući ne zavisi samo od toga kako je grijemo, već prije svega od toga kako je štitimo od gubitka topline i upravljamo energijom u njoj. Realnost moderne gradnje je akcenat na energetskoj efikasnosti, zahvaljujući kojoj dobijeni objekti ispunjavaju najviše zahtjeve kako u ekonomičnosti tako i u radu.

Ovo je dvostruki "eko" - ekologija i ekonomija. Sve više plasirani energetski efikasne zgrade Odlikuje ih kompaktno tijelo, u kojem postoji opasnost od takozvanih hladnih mostova, tj. područja gubitka toplote. Ovo je važno u smislu dobivanja najmanjih pokazatelja u odnosu na omjer površine vanjskih pregrada, koje se uzimaju u obzir zajedno s podom na tlu, prema ukupnoj zagrijanoj zapremini.

Površine odbojnika, kao što su zimski vrtovi, trebaju biti pričvršćene na cijelu strukturu. Oni koncentrišu odgovarajuću količinu topline, a istovremeno je daju suprotnom zidu zgrade, koji postaje ne samo njeno skladište, već i prirodni radijator.

Zimi ova vrsta tampona štiti zgradu od previše hladnog zraka. Unutra se koristi princip tampon rasporeda prostorija - sobe se nalaze na južnoj strani, a pomoćne prostorije - na sjevernoj.

Osnova svih energetski efikasnih kuća je odgovarajući niskotemperaturni sistem grijanja. Koristi se mehanička ventilacija sa rekuperacijom toplote, odnosno sa rekuperatorima, koji izduvavajući "iskorišćeni" vazduh, zadržavaju njegovu toplotu za zagrevanje svežeg vazduha koji se upuhuje u objekat.

Standard doseže solarne sisteme koji vam omogućavaju zagrijavanje vode korištenjem solarne energije. Investitori koji žele da iskoriste sve prednosti prirode ugrađuju i toplotne pumpe.

Jedan od glavnih zadataka koji svi materijali moraju obaviti je osiguranje najviša toplotna izolacija. Shodno tome, postavljaju se samo tople vanjske pregrade koje će omogućiti da krov, zidovi i stropovi u blizini tla imaju odgovarajući koeficijent prolaza topline U.

Vanjski zidovi trebaju biti najmanje dvoslojni, iako je troslojni sistem najbolji za najbolje rezultate. Ulaže se i u prozore najvišeg kvaliteta, često sa tri stakla i dovoljno širokim termo zaštićenim profilima. Svi veliki prozori su prerogativ južne strane zgrade - na sjevernoj strani ostakljenje je postavljeno prilično tačkasto i u najmanjim veličinama.

Tehnologija ide još dalje pasivne kućepoznat već nekoliko decenija. Kreatori ovog koncepta su Wolfgang Feist i Bo Adamson, koji su 1988. godine na Univerzitetu u Lundu predstavili prvi dizajn zgrade koja ne zahtijeva gotovo nikakvu dodatnu izolaciju, osim zaštite od sunčeve energije. U Poljskoj je prva pasivna građevina izgrađena 2006. godine u Smolecu kod Wroclawa.

U pasivnim konstrukcijama, sunčevo zračenje, povrat topline iz ventilacije (rekuperacija) i toplinski dobici iz unutrašnjih izvora kao što su električni uređaji i stanari se koriste za balansiranje potreba za toplinom zgrade. Samo u periodima posebno niskih temperatura koristi se dodatno zagrevanje vazduha koji se dovodi u prostorije.

Pasivna kuća je više ideja, neka vrsta arhitektonskog dizajna, nego specifična tehnologija i izum. Ova opšta definicija uključuje mnoga različita građevinska rešenja koja kombinuju želju da se minimizira potražnja za energijom – manje od 15 kWh/m² godišnje – i gubitak toplote.

Za postizanje ovih parametara i uštedu novca, sve vanjske pregrade u zgradi karakterizira izuzetno nizak koeficijent prolaza topline U. Spoljni omotač zgrade mora biti otporan na nekontrolisano curenje zraka. Slično, prozorska stolarija pokazuje znatno manje gubitke topline od standardnih rješenja.

Prozori koriste različita rješenja za minimiziranje gubitaka, kao što su dvostruko staklo sa izolacijskim slojem argona između njih ili trostruko staklo. Pasivna tehnologija također uključuje izgradnju kuća s bijelim ili svijetlim krovovima koji ljeti reflektiraju sunčevu energiju umjesto da je apsorbiraju.

Zeleni sistemi grijanja i hlađenja preduzimaju dalje korake napred. Pasivni sistemi maksimiziraju sposobnost prirode da grije i hladi bez peći ili klima uređaja. Međutim, koncepti već postoje aktivne kuće – proizvodnja viška energije. Koriste različite mehaničke sisteme za grijanje i hlađenje na solarnu energiju, geotermalnu energiju ili druge izvore, tzv. zelenu energiju.

Pronalaženje novih načina za stvaranje topline

Naučnici su još uvijek u potrazi za novim energetskim rješenjima čija bi kreativna upotreba mogla dati izvanredne nove izvore energije, ili barem načine da je obnovimo i sačuvamo.

Prije nekoliko mjeseci pisali smo o naizgled kontradiktornom drugom zakonu termodinamike. eksperiment prof. Andreas Schilling sa Univerziteta u Cirihu. Napravio je uređaj koji je, koristeći Peltierov modul, hladio komad bakra od devet grama sa temperature iznad 100°C na temperaturu znatno ispod sobne temperature bez vanjskog izvora napajanja.

Pošto radi za hlađenje, mora i grijati, što može stvoriti mogućnosti za nove, efikasnije uređaje koji ne zahtijevaju, na primjer, ugradnju toplotnih pumpi.

Zauzvrat, profesori Stefan Seeleke i Andreas Schütze sa Univerziteta Saarland iskoristili su ove osobine kako bi stvorili visoko efikasan, ekološki prihvatljiv uređaj za grijanje i hlađenje zasnovan na stvaranju topline ili hlađenju pogonskih žica. Ovom sistemu nisu potrebni nikakvi međufaktori, što je njegova ekološka prednost.

Doris Soong, asistentica profesora arhitekture na Univerzitetu Južne Kalifornije, želi optimizirati upravljanje energijom u zgradi kroz termometalni premazi (9), inteligentni materijali koji se ponašaju kao ljudska koža - dinamički i brzo štite prostoriju od sunca, obezbjeđujući samoventilaciju ili je po potrebi izoluju.

9. Doris Soong i bimetali

Koristeći ovu tehnologiju, Soong je razvio sistem termoset prozori. Kako se sunce kreće po nebu, svaka pločica koja čini sistem kreće se nezavisno, jednoliko sa njom, a sve to optimizuje termalni režim u prostoriji.

Zgrada postaje kao živi organizam, koji samostalno reaguje na količinu energije koja dolazi izvana. Ovo nije jedina ideja za "živu" kuću, ali se razlikuje po tome što ne zahtijeva dodatnu snagu za pokretne dijelove. Dovoljna su fizička svojstva premaza.

Prije skoro dvije decenije izgrađen je stambeni kompleks u Lindasu, u Švedskoj, u blizini Geteborga. bez sistema grijanja u tradicionalnom smislu (10). Ideja o životu u kućama bez peći i radijatora u hladnoj Skandinaviji izazvala je pomiješana osjećanja.

10. Jedna od pasivnih kuća bez sistema grijanja u Lindosu, Švedska.

Rodila se ideja o kući u kojoj se, zahvaljujući savremenim arhitektonskim rješenjima i materijalima, kao i odgovarajućoj adaptaciji prirodnim uvjetima, tradicionalna ideja ​​topline kao neophodnog rezultata povezivanja sa vanjskom infrastrukturom - grijanjem, energije - ili čak sa dobavljačima goriva je eliminisano. Ako počnemo na isti način razmišljati o toplini u vlastitom domu, onda smo na dobrom putu.

Tako toplo, toplije...vruće!

Pojmovnik izmjenjivača topline

Centralno grijanje (CO) - u savremenom smislu označava instalaciju u kojoj se toplota dovodi do grejnih tela (radijatora) koji se nalaze u prostorijama. Za raspodjelu topline koriste se voda, para ili zrak. Postoje CO sistemi koji pokrivaju jedan stan, kuću, nekoliko zgrada, pa čak i čitave gradove. U instalacijama koje obuhvataju jednu zgradu, voda cirkuliše gravitacijom kao rezultat promjena gustoće s temperaturom, iako to može biti prisiljeno pumpom. U većim instalacijama koriste se samo sistemi prisilne cirkulacije.

Boiler room - industrijsko preduzeće čiji je glavni zadatak proizvodnja visokotemperaturnog medija (najčešće vode) za gradsku toplovodnu mrežu. Tradicionalni sistemi (kotlovi na fosilna goriva) su danas retki. To je zbog činjenice da se mnogo veća efikasnost postiže kombinovanom proizvodnjom toplotne i električne energije u termoelektranama. S druge strane, sve je popularnija proizvodnja topline samo iz obnovljivih izvora energije. Najčešće se u tu svrhu koristi geotermalna energija, ali se ugrađuju velike solarne termalne instalacije u koje

kolektori griju vodu za potrebe domaćinstva.

Pasivna kuća, kuća za uštedu energije – standard konstrukcije koji karakteriziraju visoki izolacijski parametri vanjskih pregrada i korištenje niza rješenja usmjerenih na minimiziranje potrošnje energije tokom rada. Potreba za energijom u pasivnim zgradama je ispod 15 kWh/(m²·god), dok u konvencionalnim kućama može dostići i 120 kWh/(m²·god). U pasivnim kućama smanjenje potražnje za toplinom je toliko veliko da se ne koristi tradicionalni sistem grijanja, već samo dodatno zagrijavanje ventilacijskog zraka. Takođe se koristi za balansiranje potražnje za toplotom.

sunčevo zračenje, povrat topline iz ventilacije (rekuperacija), kao i dobitke topline iz unutrašnjih izvora kao što su električni uređaji ili čak sami stanari.

Gzheinik (kolokvijalno - radijator, od francuskog calorifère) - izmjenjivač toplote voda-vazduh ili para-vazduh, koji je element sistema centralnog grijanja. Trenutno se najčešće koriste panelni radijatori od zavarenih čeličnih ploča. U novim sistemima centralnog grijanja rebrasti radijatori se praktički više ne koriste, iako u nekim rješenjima modularnost dizajna omogućava dodavanje više rebara, a time i jednostavnu promjenu snage radijatora. Topla voda ili para teče kroz grijač, koji obično ne dolaze direktno iz CHP. Voda koja napaja cijelu instalaciju zagrijava se u izmjenjivaču topline sa vodom iz mreže grijanja ili u bojleru, a zatim odlazi u prijemnike topline, kao što su radijatori.

Kotao za centralno grijanje - uređaj za sagorevanje čvrstog goriva (ugalj, drvo, koks, itd.), gasovitog (prirodni gas, TNG), lož ulja (lož ulje) radi zagrevanja rashladne tečnosti (obično vode) koja cirkuliše u krugu CG. U običnom govoru, kotao za centralno grijanje pogrešno se naziva peć. Za razliku od peći koja generisanu toplotu odaje u okolinu, kotao odaje toplotu supstance koja je nosi, a zagrejano telo odlazi na drugo mesto, na primer, na grejač, gde se koristi.

kondenzacioni bojler - uređaj sa zatvorenom komorom za sagorevanje. Kotlovi ovog tipa dobijaju dodatnu količinu topline iz dimnih plinova, koji u tradicionalnim kotlovima izlaze kroz dimnjak. Zahvaljujući tome, rade sa većom efikasnošću, koja dostiže i do 109%, dok je kod tradicionalnih modela i do 90% – tj. bolje troše gorivo, što znači niže troškove grijanja. Efekat kondenzacionih kotlova se najbolje vidi u temperaturi dimnih gasova. Kod tradicionalnih kotlova temperatura dimnih gasova je veća od 100°C, a kod kondenzacionih samo 45-60°C.