Mano pasyviame name...

„Žiemą turi būti šalta“, – sakė klasikas. Pasirodo, tai nėra būtina. Be to, norint trumpai išlaikyti šilumą, ji neturi būti nešvari, dvokianti ir kenksminga aplinkai.

Šiuo metu šilumą savo namuose galime turėti nebūtinai dėl mazuto, dujų ir elektros. Pastaraisiais metais prie senojo kuro ir energijos šaltinių derinio prisijungė saulės, geoterminė ir net vėjo energija.

Šioje ataskaitoje neliesime vis dar populiariausių sistemų, pagrįstų anglimi, nafta ar dujomis Lenkijoje, nes mūsų tyrimo tikslas yra ne pristatyti tai, ką jau gerai žinome, o pateikti modernias, patrauklias alternatyvas. aplinkos apsauga ir energijos taupymas.

Žinoma, šildymas, pagrįstas gamtinių dujų ir jų darinių deginimu, taip pat yra gana nekenksmingas aplinkai. Tačiau lenkiškai žiūrint, jis turi minusą, kad neturime pakankamai šio kuro išteklių vidaus reikmėms.

Vanduo ir oras

Dauguma namų ir gyvenamųjų pastatų Lenkijoje šildomi tradicinėmis katilinėmis ir radiatorių sistemomis.

Centrinis katilas yra pastato šilumos centre arba individualioje katilinėje. Jo darbas pagrįstas garo ar karšto vandens tiekimu vamzdžiais į kambariuose esančius radiatorius. Klasikinis radiatorius – ketaus vertikali konstrukcija – dažniausiai dedamas prie langų (1).

1. Tradicinis šildytuvas

Šiuolaikinėse radiatorių sistemose karštas vanduo cirkuliuoja į radiatorius naudojant elektrinius siurblius. Karštas vanduo išleidžia savo šilumą radiatoriuje, o atvėsęs vanduo grįžta į katilą tolimesniam šildymui.

Radiatoriai gali būti pakeisti estetiniu požiūriu mažiau „agresyviais“ skydiniais ar sieniniais šildytuvais – kartais jie netgi vadinami vadinamaisiais. dekoratyviniai radiatoriai, sukurti atsižvelgiant į patalpų dizainą ir apdailą.

Šio tipo radiatoriai yra daug mažesnio svorio (ir dažniausiai dydžio) nei radiatoriai su ketaus briaunomis. Šiuo metu rinkoje yra daug tokio tipo radiatorių, kurie daugiausia skiriasi išoriniais matmenimis.

Daugelis šiuolaikinių šildymo sistemų turi bendrų komponentų su aušinimo įranga, o kai kurios užtikrina ir šildymą, ir vėsinimą.

Paskyrimas ŠVOK (šildymas, vėdinimas ir oro kondicionavimas) vartojamas apibūdinti viską ir vėdinimą namuose. Nepriklausomai nuo to, kokia ŠVOK sistema naudojama, visų šildymo įrenginių paskirtis – panaudoti kuro šaltinio šiluminę energiją ir perduoti ją į gyvenamąsias patalpas patogiai aplinkos temperatūrai palaikyti.

Šildymo sistemose naudojamas įvairus kuras, pavyzdžiui, gamtinės dujos, propanas, šildymo alyva, biokuras (pvz., mediena) arba elektra.

Naudojant priverstinio oro sistemas pūtimo krosnis, kurios ortakių tinklu tiekia šildomą orą į įvairias namų vietas, yra populiarūs Šiaurės Amerikoje (2).

2. Sisteminė katilinė su priverstine oro cirkuliacija

Tai vis dar gana retas sprendimas Lenkijoje. Jis daugiausia naudojamas naujuose komerciniuose pastatuose ir privačiuose namuose, dažniausiai kartu su židiniu. Priverstinės oro cirkuliacijos sistemos (įsk. mechaninis vėdinimas su šilumos atgavimu) labai greitai sureguliuokite kambario temperatūrą.

Šaltu oru jie tarnauja kaip šildytuvas, o karštu – kaip šaldymo oro kondicionavimo sistema. Europai ir Lenkijai būdingos CO sistemos su krosnelėmis, katilinėmis, vandens ir garo radiatoriais naudojamos tik šildymui.

Priverstinės oro sistemos paprastai taip pat jas filtruoja, kad pašalintų dulkes ir alergenus. Į sistemą taip pat įmontuoti drėkinimo (arba džiovinimo) įrenginiai.

Šių sistemų trūkumai – būtinybė įrengti vėdinimo kanalus ir rezervuoti jiems vietos sienose. Be to, ventiliatoriai kartais yra triukšmingi ir judantis oras gali paskleisti alergenus (jei įrenginys netinkamai prižiūrimas).

Be mums labiausiai žinomų sistemų, t.y. radiatoriai ir oro padavimo mazgai, yra ir kiti, daugiausiai modernus. Nuo hidraulinio centrinio šildymo ir priverstinio vėdinimo sistemų jis skiriasi tuo, kad šildo baldus ir grindis, o ne tik orą.

Reikia kloti betoninių grindų viduje arba po medinėmis grindimis plastikinius vamzdžius, skirtus karštam vandeniui ruošti. Tai tyli ir apskritai energiją taupanti sistema. Greitai neįkaista, bet ilgiau išlaiko šilumą.

Taip pat yra „grindų plytelių klojimas“, kai naudojama po grindimis sumontuota elektros instaliacija (dažniausiai keraminės arba akmens masės plytelės). Jie yra mažiau efektyvūs nei karšto vandens sistemos ir paprastai naudojami tik mažesnėse patalpose, pavyzdžiui, vonios kambariuose.

Kitas, modernesnis šildymo būdas. Hidraulinė sistema. Grindų vandens šildytuvai montuojami žemai ant sienos, kad galėtų įsiurbti šaltą orą iš apačios patalpos, tada jį pašildyti ir grąžinti atgal į vidų. Jie veikia žemesnėje temperatūroje nei daugelis.

Šiose sistemose taip pat naudojamas centrinis katilas vandeniui, kuris per vamzdynų sistemą teka į atskirus šildymo įrenginius, šildyti. Tiesą sakant, tai yra atnaujinta senų vertikalių radiatorių sistemų versija.

Elektriniai skydiniai radiatoriai ir kiti tipai nėra dažniausiai naudojami pagrindinėse namų šildymo sistemose. elektriniai šildytuvaidaugiausia dėl brangios elektros energijos. Tačiau jie išlieka populiarus papildomas šildymo būdas, pavyzdžiui, sezoninėse patalpose (pvz., verandose).

Elektrinius šildytuvus montuoti paprasta ir nebrangi, nereikia vamzdynų, vėdinimo ar kitų paskirstymo įrenginių.

Be įprastų skydinių šildytuvų, taip pat yra elektrinių spinduliuojančių šildytuvų (3) arba šildymo lempų, kurios perduoda energiją žemesnės temperatūros objektams. elektromagnetinė spinduliuotė.

3. Infraraudonųjų spindulių šildytuvas

Priklausomai nuo spinduliuojančio kūno temperatūros, infraraudonosios spinduliuotės bangos ilgis svyruoja nuo 780 nm iki 1 mm. Elektriniai infraraudonųjų spindulių šildytuvai spinduliuoja iki 86 % savo įvesties galios kaip spinduliavimo energiją. Beveik visa surinkta elektros energija iš kaitinimo siūlelio paverčiama infraraudonųjų spindulių šiluma ir siunčiama toliau per atšvaitus.

Geoterminė Lenkija

Geoterminio šildymo sistemos – labai pažangios, pavyzdžiui, Islandijoje, sulaukia vis didesnio susidomėjimokur pagal (IDDP) gręžimo inžinieriai vis labiau pasineria į vidinį planetos šilumos šaltinį.

2009 m., gręžiant EPDM, jis netyčia išsiliejo į magmos rezervuarą, esantį maždaug 2 km žemiau Žemės paviršiaus. Taip buvo gautas galingiausias istorijoje geoterminis gręžinys, kurio galia apie 30 MW energijos.

Mokslininkai tikisi pasiekti Vidurio Atlanto kalnagūbrį – ilgiausią vandenyno vidurio kalnagūbrį Žemėje – natūralią ribą tarp tektoninių plokščių.

Ten magma įkaitina jūros vandenį iki 1000°C temperatūros, o slėgis du šimtus kartų didesnis už atmosferos slėgį. Tokiomis sąlygomis galima generuoti superkritinį garą, kurio galia yra 50 MW, o tai yra apie dešimt kartų didesnė nei įprasto geoterminio gręžinio. Tai reikštų galimybę pasipildyti 50 tūkst. Namai.

Jei projektas pasirodytų efektyvus, panašus galėtų būti įgyvendintas ir kitose pasaulio vietose, pavyzdžiui, Rusijoje. Japonijoje ar Kalifornijoje.

4. Vizualizacija vadinamųjų. seklios geoterminės energijos

Teoriškai Lenkijoje yra labai geros geoterminės sąlygos, nes 80% šalies teritorijos užima trys geoterminės provincijos: Vidurio Europos, Karpatų ir Karpatų. Tačiau realios geoterminių vandenų panaudojimo galimybės apima 40% šalies teritorijos.

Šių telkinių vandens temperatūra siekia 30-130°C (kai kur net 200°C), o atsiradimo nuosėdinėse uolienose gylis – nuo ​​1 iki 10 km. Natūralus nutekėjimas yra labai retas (Sudety - Cieplice, Löndek-Zdrój).

Tačiau tai yra kažkas kita. gilus geoterminis su šuliniais iki 5 km, ir dar kažkuo, taip vadinama. sekli geoterminė, kuriame šaltinio šiluma paimama iš žemės naudojant santykinai negilią palaidotą įrenginį (4), paprastai nuo kelių iki 100 m.

Šios sistemos yra pagrįstos šilumos siurbliais, kurie, kaip ir geoterminė energija, yra pagrindas šilumai gauti iš vandens ar oro. Skaičiuojama, kad tokių sprendimų Lenkijoje jau yra dešimtys tūkstančių, o jų populiarumas po truputį auga.

Šilumos siurblys ima šilumą iš lauko ir perduoda namo viduje (5). Sunaudoja mažiau elektros nei įprastos šildymo sistemos. Kai lauke šilta, jis gali veikti kaip oro kondicionieriaus priešingybė.

5. Paprasto kompresorinio šilumos siurblio schema: 1) kondensatorius, 2) droselis - arba kapiliarinis, 3) garintuvas, 4) kompresorius

Populiarus oro šaltinio šilumos siurblio tipas yra mini split sistema, dar žinoma kaip beortakė. Jis pagrįstas palyginti nedideliu išoriniu kompresoriaus bloku ir vienu ar daugiau patalpų vėdinimo įrenginių, kuriuos galima lengvai pridėti prie kambarių ar atokių namų vietų.

Šilumos siurblius rekomenduojama montuoti palyginti švelnaus klimato sąlygomis. Labai karštu ir labai šaltu oru jie išlieka mažiau veiksmingi.

Absorbcinės šildymo ir vėsinimo sistemos jie varomi ne elektra, o saulės energija, geotermine energija ar gamtinėmis dujomis. Absorbcinis šilumos siurblys veikia taip pat, kaip ir bet kuris kitas šilumos siurblys, tačiau jis turi skirtingą energijos šaltinį ir naudoja amoniako tirpalą kaip šaltnešį.

Hibridai yra geresni

Energijos optimizavimas sėkmingai pasiektas hibridinėse sistemose, kuriose taip pat gali būti naudojami šilumos siurbliai ir atsinaujinantys energijos šaltiniai.

Viena iš hibridinės sistemos formų yra šilumos siurblys derinyje su kondensaciniu katilu. Siurblys iš dalies perima apkrovą, kol šilumos poreikis yra ribotas. Kai reikia daugiau šilumos, šildymo užduotį perima kondensacinis katilas. Panašiai šilumos siurblį galima derinti su kieto kuro katilu.

Kitas hibridinės sistemos pavyzdys yra derinys kondensacinis įrenginys su saulės šilumos sistema. Tokia sistema gali būti montuojama tiek esamuose, tiek naujuose pastatuose. Jei įrenginio savininkas nori daugiau nepriklausomybės energijos šaltinių atžvilgiu, šilumos siurblį galima derinti su fotovoltiniu įrenginiu ir taip šildymui panaudoti savo namų sprendimų pagamintą elektros energiją.

Saulės instaliacija suteikia pigią elektros energiją šilumos siurbliui maitinti. Perteklinė elektros energija, pagaminta naudojant elektrą, kuri nėra tiesiogiai naudojama pastate, gali būti panaudota įkrauti pastato akumuliatorių arba parduoti į viešąjį tinklą.

Verta pabrėžti, kad šiuolaikiniai generatoriai ir šiluminės instaliacijos dažniausiai būna su interneto sąsajos ir gali būti valdomas nuotoliniu būdu naudojant programą planšetiniame kompiuteryje ar išmaniajame telefone, dažnai iš bet kurios pasaulio vietos, o tai papildomai leidžia nekilnojamojo turto savininkams optimizuoti ir sutaupyti išlaidas.

Nėra nieko geriau už naminę energiją

Žinoma, bet kokiai šildymo sistemai energijos šaltinių vis tiek reikės. Triukas yra padaryti tai ekonomiškiausiu ir pigiausiu sprendimu.

Galų gale, tokios funkcijos turi energiją, pagamintą "namuose" modeliuose, vadinamuose mikrokogeneracija () arba mikroTPP †

Pagal apibrėžimą tai yra technologinis procesas, susidedantis iš kombinuotos šilumos ir elektros gamybos (ne tinklo), naudojant mažos ir vidutinės galios prijungtus įrenginius.

Mikrokogeneracija gali būti naudojama visuose objektuose, kur vienu metu reikia elektros ir šilumos. Dažniausiai suporuotų sistemų vartotojai yra tiek individualūs gavėjai (6), tiek ligoninės ir mokymo centrai, sporto centrai, viešbučiai ir įvairios komunalinės paslaugos.

6. Namo energijos sistema

Šiandien vidutinis buitinis energetikas jau turi keletą energijos gamybos namuose ir kieme technologijų: saulės, vėjo ir dujų. (biodujos – jei jos tikrai „savas“).

Taigi ant stogo galima montuoti, kurių nepainioti su šilumos generatoriais ir kurie dažniausiai naudojami vandeniui šildyti.

Jis taip pat gali pasiekti mažą vėjo turbinosindividualiems poreikiams. Dažniausiai jie dedami ant stiebų, įkastų į žemę. Mažiausi iš jų, kurių galia 300-600 W ir 24 V įtampa, gali būti montuojami ant stogų, jei tam pritaikyta jų konstrukcija.

Buitinėmis sąlygomis dažniausiai randamos 3-5 kW galios elektrinės, kurios, priklausomai nuo poreikių, vartotojų skaičiaus ir kt. - turėtų pakakti apšvietimui, įvairios buitinės technikos veikimui, vandens siurbliams CO ir kitoms smulkesnėms reikmėms.

Sistemos, kurių šiluminė galia mažesnė nei 10 kW ir elektros galia 1-5 kW, dažniausiai naudojamos individualiuose namų ūkiuose. Idėja eksploatuoti tokią „namų mikro kogeneracinę elektrinę“ yra tiek elektros, tiek šilumos šaltinį patalpinti tiekiamame pastate.

Vis dar tobulinama namų vėjo energijos gamybos technologija. Pavyzdžiui, „WindTronics“ (7) siūlomos nedidelės „Honeywell“ vėjo turbinos, kurių gaubtas šiek tiek primena dviračio ratą su pritvirtintomis mentėmis, apie 180 cm skersmens, generuoja 2,752 kWh galią, kai vidutinis vėjo greitis yra 10 m/s. Panašią galią siūlo neįprastos vertikalios konstrukcijos Windspire turbinos.

7. Mažos Honeywell turbinos, sumontuotos ant namo stogo

Verta atkreipti dėmesį į kitas technologijas, skirtas energijai gauti iš atsinaujinančių šaltinių bioduj. Šis bendras terminas vartojamas apibūdinti degiosioms dujoms, susidarančioms skaidant organinius junginius, pavyzdžiui, nuotekoms, buitinėms atliekoms, mėšlui, žemės ūkio ir žemės ūkio maisto pramonės atliekoms ir kt.

Technologija, kilusi iš senosios kogeneracijos, tai yra kombinuotos šilumos ir elektros gamybos kogeneracinėse elektrinėse, savo „mažojoje“ versijoje yra gana jauna. Vis dar ieškoma geresnių ir efektyvesnių sprendimų. Šiuo metu galima nustatyti keletą pagrindinių sistemų, įskaitant: stūmoklinius variklius, dujų turbinas, Stirlingo variklių sistemas, organinį Rankine ciklą ir kuro elementus.

Stirlingo variklis paverčia šilumą mechanine energija be audringo degimo proceso. Šilumos tiekimas darbiniam skysčiui - dujoms atliekamas šildant išorinę šildytuvo sienelę. Tiekiant šilumą iš išorės, variklis gali būti tiekiamas pirmine energija iš beveik bet kokio šaltinio: naftos junginių, anglies, medienos, visų rūšių dujinio kuro, biomasės ir net saulės energijos.

Šio tipo variklius sudaro: du stūmokliai (šaltas ir šiltas), regeneracinis šilumokaitis ir šilumokaičiai tarp darbinio skysčio ir išorinių šaltinių. Vienas iš svarbiausių cikle veikiančių elementų yra regeneratorius, kuris paima darbinio skysčio šilumą tekant iš šildomos į vėsinamą erdvę.

Šiose sistemose šilumos šaltinis daugiausia yra išmetamosios dujos, susidarančios deginant kurą. Priešingai, šiluma iš grandinės perduodama žemos temperatūros šaltiniui. Galiausiai cirkuliacijos efektyvumas priklauso nuo temperatūrų skirtumo tarp šių šaltinių. Šio tipo variklių darbinis skystis yra helis arba oras.

Stirlingo variklių privalumai: didelis bendras efektyvumas, žemas triukšmo lygis, degalų taupymas lyginant su kitomis sistemomis, mažas greitis. Žinoma, negalima pamiršti ir trūkumų, kurių pagrindinis – įrengimo kaina.

Kogeneracijos mechanizmai, tokie kaip Rankine ciklas (šilumos atgavimas termodinaminiais ciklais) arba Stirlingo varikliui veikti reikia tik šilumos. Jos šaltinis gali būti, pavyzdžiui, saulės arba geoterminė energija. Gaminti elektrą tokiu būdu naudojant kolektorių ir šilumą yra pigiau nei naudojant fotovoltinius elementus.

Taip pat vyksta plėtros darbai kuro elementai ir jų panaudojimas kogeneracinėse elektrinėse. Vienas iš naujoviškų tokio tipo sprendimų rinkoje yra ClearEdge. Be sistemos specifinių funkcijų, ši technologija balione esančias dujas paverčia vandeniliu, naudodama pažangias technologijas. Taigi ugnies čia nėra.

Vandenilio elementas gamina elektros energiją, kuri taip pat naudojama šilumai gaminti. Kuro elementai – tai naujo tipo prietaisas, leidžiantis dujinio kuro (dažniausiai vandenilio ar angliavandenilio kuro) cheminę energiją dideliu efektyvumu per elektrocheminę reakciją paversti elektra ir šiluma – nereikia deginti dujų ir nenaudojant mechaninės energijos. kaip yra, pavyzdžiui, varikliuose ar dujų turbinose.

Kai kurie elementai gali būti maitinami ne tik vandeniliu, bet ir gamtinėmis dujomis arba vadinamuoju. reformatas (reformavimo dujos), gaunamas perdirbant angliavandenilių kurą.

Karšto vandens akumuliatorius

Žinome, kad karštą vandenį, tai yra šilumą, galima kaupti ir kurį laiką laikyti specialiame buitiniame inde. Pavyzdžiui, juos dažnai galima pamatyti šalia saulės kolektorių. Tačiau ne visi gali žinoti, kad yra toks dalykas kaip didelių šilumos atsargųkaip didžiuliai energijos kaupikliai (8).

8. Puikus šilumos akumuliatorius Olandijoje

Standartinės trumpalaikės talpyklos veikia esant atmosferos slėgiui. Jie yra gerai izoliuoti ir daugiausia naudojami paklausai valdyti piko valandomis. Temperatūra tokiose talpyklose yra šiek tiek žemesnė nei 100°C. Verta pridurti, kad kartais šildymo sistemos poreikiams senos alyvos talpyklos paverčiamos šilumos akumuliatoriais.

2015 metais pirmasis vokietis dviejų zonų dėklas. Šią technologiją patentavo Bilfinger VAM..

Sprendimas pagrįstas lankstaus sluoksnio panaudojimu tarp viršutinės ir apatinės vandens zonų. Viršutinės zonos svoris sukuria spaudimą apatinei zonai, todėl joje laikomo vandens temperatūra gali būti aukštesnė nei 100°C. Vanduo viršutinėje zonoje atitinkamai šaltesnis.

Šio sprendimo privalumai – didesnė šiluminė talpa išlaikant tą patį tūrį, lyginant su atmosferiniu baku, ir tuo pačiu mažesnės sąnaudos, susijusios su saugos standartais, lyginant su slėginiais indais.

Pastaraisiais dešimtmečiais sprendimai, susiję su požeminė energijos saugykla. Požeminio vandens rezervuaras gali būti betoninis, plieninis arba pluoštu sustiprintas plastikas. Betoniniai konteineriai statomi pilant betoną vietoje arba iš surenkamų elementų.

Bunkerio vidinėje pusėje dažniausiai įrengiama papildoma danga (polimeras arba nerūdijantis plienas), užtikrinantis difuzinį sandarumą. Šilumą izoliuojantis sluoksnis montuojamas už konteinerio ribų. Taip pat yra statinių, tvirtinamų tik žvyru arba įkastų tiesiai į žemę, taip pat į vandeningąjį sluoksnį.

Ekologija ir ekonomika koja kojon

Šiluma namuose priklauso ne tik nuo to, kaip mes jį šildome, bet visų pirma nuo to, kaip apsaugome jį nuo šilumos nuostolių ir valdome jame esančią energiją. Šiuolaikinės statybos realybė – energinio efektyvumo akcentavimas, kurio dėka sukurti objektai atitinka aukščiausius reikalavimus tiek ekonomiškumo, tiek eksploatavimo prasme.

Tai dviguba „eko“ – ekologija ir ekonomiškumas. Vis dažniau dedama energiškai efektyvūs pastatai Jie pasižymi kompaktišku korpusu, kuriame kyla vadinamųjų šalčio tiltų rizika, t.y. šilumos nuostolių vietos. Tai svarbu norint gauti mažiausius rodiklius, susijusius su išorinių pertvarų, į kurias atsižvelgiama kartu su grindimis ant žemės, ploto ir bendro šildomo tūrio santykio.

Buferiniai paviršiai, pavyzdžiui, žiemos sodai, turi būti pritvirtinti prie visos konstrukcijos. Jie sutelkia reikiamą šilumos kiekį, kartu atiduodami ją priešingai pastato sienai, kuri tampa ne tik jos saugykla, bet ir natūraliu radiatoriumi.

Žiemą šis buferio tipas apsaugo pastatą nuo per šalto oro. Viduje naudojamas buferinio patalpų išplanavimo principas - patalpos yra pietų pusėje, o ūkinės patalpos - šiaurinėje.

Visų energiškai efektyvių namų pagrindas – tinkama žemos temperatūros šildymo sistema. Naudojamas mechaninis vėdinimas su šilumos atgavimu, t.y. su rekuperatoriais, kurie, išpūtę „panaudotą“ orą, sulaiko savo šilumą, kad sušildytų į pastatą pučiamą šviežią orą.

Standartas pasiekia saulės sistemas, kurios leidžia šildyti vandenį naudojant saulės energiją. Šilumos siurblius montuoja ir investuotojai, norintys išnaudoti visas gamtos teikiamas galimybes.

Viena iš pagrindinių užduočių, kurią turi atlikti visos medžiagos, yra užtikrinti aukščiausia šilumos izoliacija. Vadinasi, statomos tik šiltos išorinės pertvaros, kurios leis stogui, sienoms ir luboms šalia žemės turėti atitinkamą šilumos perdavimo koeficientą U.

Išorinės sienos turi būti bent dviejų sluoksnių, nors geriausių rezultatų pasiekti geriausia naudoti trijų sluoksnių sistemą. Taip pat investuojama į aukščiausios kokybės langus, dažnai su trimis stiklais ir pakankamai plačiais termiškai apsaugotais profiliais. Bet kokie dideli langai yra pietinės pastato pusės prerogatyva – šiaurinėje pusėje įstiklinimas dedamas gana kryptingai ir mažiausiais dydžiais.

Technologijos žengia dar toliau pasyvūs namaižinomas kelis dešimtmečius. Šios koncepcijos kūrėjai – Wolfgangas Feistas ir Bo Adamsonas, 1988 metais Lundo universitete pristatę pirmąjį pastato projektą, kuriam beveik nereikia papildomos izoliacijos, išskyrus apsaugą nuo saulės energijos. Lenkijoje pirmasis pasyvus statinys buvo pastatytas 2006 metais Smolec mieste, netoli Vroclavo.

Pasyviose konstrukcijose pastato šilumos poreikiui subalansuoti naudojama saulės spinduliuotė, šilumos atgavimas iš vėdinimo (rekuperacija) ir šilumos tiekimas iš vidinių šaltinių, tokių kaip elektros prietaisai ir gyventojai. Tik ypač žemos temperatūros laikotarpiais naudojamas papildomas į patalpas tiekiamo oro šildymas.

Pasyvus namas yra daugiau idėja, kažkoks architektūrinis projektas, o ne konkreti technologija ir išradimas. Šis bendras apibrėžimas apima daugybę skirtingų pastato sprendimų, kuriuose derinamas siekis sumažinti energijos poreikį – mažiau nei 15 kWh/m² per metus – ir šilumos nuostolius.

Norint pasiekti šiuos parametrus ir sutaupyti pinigų, visos pastato išorinės pertvaros pasižymi itin mažu šilumos perdavimo koeficientu U. Išorinis pastato apvalkalas turi būti nepralaidus nekontroliuojamiems oro nuotėkiams. Panašiai langų stalių gaminiai pasižymi žymiai mažesniais šilumos nuostoliais nei standartiniai sprendimai.

Languose naudojami įvairūs nuostoliams sumažinti skirti sprendimai, pavyzdžiui, dvigubi stiklai su izoliaciniu argono sluoksniu tarp jų arba trigubas stiklas. Pasyviosios technologijos taip pat apima namų statybą baltais arba šviesiais stogais, kurie vasarą atspindi saulės energiją, o ne ją sugeria.

Žaliosios šildymo ir vėsinimo sistemos jie imasi tolesnių žingsnių į priekį. Pasyvios sistemos maksimaliai padidina gamtos galimybes šildyti ir vėsinti be krosnių ar oro kondicionierių. Tačiau jau yra sąvokų aktyvūs namai – perteklinės energijos gamyba. Juose naudojamos įvairios mechaninės šildymo ir vėsinimo sistemos, maitinamos saulės energija, geotermine energija ar kitais šaltiniais, vadinamąja žaliąja energija.

Naujų šilumos gamybos būdų paieška

Mokslininkai vis dar ieško naujų energetinių sprendimų, kurių kūrybiškas panaudojimas galėtų mums suteikti nepaprastų naujų energijos šaltinių ar bent būdų ją atkurti ir išsaugoti.

Prieš kelis mėnesius rašėme apie iš pažiūros prieštaringą antrąjį termodinamikos dėsnį. eksperimentas prof. Andreasas Šilingas iš Ciuricho universiteto. Jis sukūrė įrenginį, kuris, naudodamas Peltier modulį, atvėsino devynių gramų vario gabalą nuo aukštesnės nei 100 °C temperatūros iki gerokai žemesnės nei kambario temperatūros be išorinio maitinimo šaltinio.

Kadangi jis veikia vėsinimui, jis turi ir šildyti, o tai gali sukurti galimybes naujiems, efektyvesniems įrenginiams, kuriems nereikia, pavyzdžiui, šilumos siurblių montavimo.

Savo ruožtu profesoriai Stefan Seeleke ir Andreas Schütze iš Saro universiteto panaudojo šias savybes kurdami labai efektyvų, aplinkai nekenksmingą šildymo ir vėsinimo įrenginį, pagrįstą varomų laidų šilumos generavimu arba vėsinimu. Šiai sistemai nereikia jokių tarpinių veiksnių, o tai yra jos aplinkosauginis pranašumas.

Doris Soong, Pietų Kalifornijos universiteto architektūros docentė, nori optimizuoti pastato energijos valdymą termobimetalinės dangos (9), protingos medžiagos, kurios veikia kaip žmogaus oda – dinamiškai ir greitai apsaugo patalpą nuo saulės spindulių, užtikrina savaiminį vėdinimą arba, jei reikia, izoliuoja.

9. Doris Soong ir bimetalai

Naudodamas šią technologiją Soong sukūrė sistemą termoreaktingi langai. Saulei judant dangumi, kiekviena sistemą sudaranti plytelė juda savarankiškai, tolygiai su ja, ir visa tai optimizuoja šiluminį režimą patalpoje.

Pastatas tampa tarsi gyvas organizmas, kuris savarankiškai reaguoja į iš išorės gaunamą energijos kiekį. Tai ne vienintelė „gyvo“ namo idėja, tačiau ji skiriasi tuo, kad nereikalauja papildomos galios judančioms dalims. Pakanka vien fizinių dangos savybių.

Beveik prieš du dešimtmečius Švedijoje, Lindose, netoli Geteborgo, buvo pastatytas gyvenamasis kompleksas. be šildymo sistemų tradicine prasme (10). Idėja gyventi namuose be krosnių ir radiatorių vėsioje Skandinavijoje sukėlė prieštaringus jausmus.

10. Vienas iš pasyviųjų namų be šildymo sistemos Lindose, Švedijoje.

Gimė namo idėja, kurioje dėl modernių architektūrinių sprendimų ir medžiagų bei tinkamo prisitaikymo prie gamtos sąlygų atsirado tradicinė idėja apie šilumą kaip būtiną ryšį su išorine infrastruktūra – šildymu, energijos – ar net su kuro tiekėjais buvo panaikinta. Jei pradedame taip pat galvoti apie šilumą savo namuose, tada einame teisingu keliu.

Taip šilta, šilčiau... karšta!

Šilumokaičių žodynas

Centrinis šildymas (CO) - šiuolaikine prasme reiškia įrenginį, kuriame šiluma tiekiama į patalpose esančius šildymo elementus (radiatorius). Šilumai paskirstyti naudojamas vanduo, garai arba oras. Yra CO sistemos, apimančios vieną butą, namą, kelis pastatus ir net ištisus miestus. Įrenginiuose, apimančiuose vieną pastatą, vanduo cirkuliuoja gravitacijos būdu dėl tankio pokyčių, kintant temperatūrai, nors tai gali priversti siurblys. Didesniuose įrenginiuose naudojamos tik priverstinės cirkuliacijos sistemos.

Katilinė - pramonės įmonė, kurios pagrindinė užduotis yra aukštos temperatūros terpės (dažniausiai vandens) gamyba miesto šilumos tinklams. Tradicinės sistemos (katilai, veikiantys iškastiniu kuru) šiandien yra retos. Taip yra dėl to, kad šiluminėse elektrinėse kartu gaminant šilumą ir elektrą pasiekiamas daug didesnis efektyvumas. Kita vertus, populiarėja šilumos gamyba tik naudojant atsinaujinančius energijos šaltinius. Dažniausiai tam naudojama geoterminė energija, tačiau statomos didelės saulės šiluminės instaliacijos, kuriose

kolektoriai šildo vandenį buities reikmėms.

Pasyvus namas, energiją taupantis namas – statybos standartas, pasižymintis aukštais išorinių atitvarų izoliacijos parametrais ir daugybe sprendimų, kuriais siekiama sumažinti energijos sąnaudas eksploatacijos metu. Energijos poreikis pasyviuose pastatuose nesiekia 15 kWh/(m²·metus), o tradiciniuose namuose gali siekti net 120 kWh/(m²·metus). Pasyviuosiuose namuose šilumos poreikio sumažėjimas toks didelis, kad nenaudojama tradicinė šildymo sistema, o tik papildomas vėdinimo oro šildymas. Jis taip pat naudojamas šilumos poreikiui subalansuoti.

saulės spinduliuotės, šilumos atgavimas iš vėdinimo (rekuperacija), taip pat šilumos prieaugis iš vidinių šaltinių, tokių kaip elektros prietaisai ar net patys gyventojai.

Gžeinikas (šnekamojoje kalboje - radiatorius, iš prancūzų calorifère) - vandens-oro arba garo-oro šilumokaitis, kuris yra centrinio šildymo sistemos elementas. Šiuo metu dažniausiai naudojami skydiniai radiatoriai iš suvirintų plieninių plokščių. Naujose centrinio šildymo sistemose briaunotiniai radiatoriai praktiškai nebenaudojami, nors kai kuriuose sprendimuose konstrukcijos moduliškumas leidžia pridėti daugiau pelekų, taigi ir paprasčiausiai pakeisti radiatoriaus galią. Per šildytuvą teka karštas vanduo arba garai, kurie dažniausiai nepatenka tiesiai iš kogeneracinės elektrinės. Vanduo, kuriuo maitinama visa instaliacija, šildomas šilumokaityje vandeniu iš šildymo tinklo arba katile, o po to patenka į šilumos imtuvus, pavyzdžiui, radiatorius.

Centrinio šildymo katilas - kietojo kuro (anglies, medienos, kokso ir kt.), dujinio (gamtinių dujų, SND), mazuto (mazuto) deginimo įtaisas, skirtas šildyti aušinimo skystį (dažniausiai vandenį), cirkuliuojantį CH kontūre. Paprastai kalbant, centrinio šildymo katilas neteisingai vadinamas virykle. Skirtingai nuo krosnies, kuri generuojamą šilumą atiduoda į aplinką, katilas atiduoda ją pernešančios medžiagos šilumą, o įkaitęs kūnas nukeliauja į kitą vietą, pavyzdžiui, į šildytuvą, kur ir panaudojamas.

kondensacinis katilas - įrenginys su uždara degimo kamera. Šio tipo katilai papildomą šilumos kiekį gauna iš išmetamųjų dujų, kurios tradiciniuose katiluose išeina per kaminą. Dėl to jie veikia didesniu efektyvumu, siekiančiu iki 109%, tuo tarpu tradiciniuose modeliuose iki 90% – t.y. jie geriau naudoja kurą, o tai reiškia mažesnes šildymo išlaidas. Kondensacinių katilų poveikis geriausiai matomas išmetamųjų dujų temperatūroje. Tradiciniuose katiluose išmetamųjų dujų temperatūra siekia daugiau nei 100°C, o kondensaciniuose – tik 45-60°C.