Hệ thống sưởi tiết kiệm năng lượng cho ngôi nhà riêng: nguyên tắc, công nghệ

Mục lục:

Hệ thống sưởi tiết kiệm năng lượng cho ngôi nhà riêng: nguyên tắc, công nghệ
Hệ thống sưởi tiết kiệm năng lượng cho ngôi nhà riêng: nguyên tắc, công nghệ

Video: Hệ thống sưởi tiết kiệm năng lượng cho ngôi nhà riêng: nguyên tắc, công nghệ

Video: Hệ thống sưởi tiết kiệm năng lượng cho ngôi nhà riêng: nguyên tắc, công nghệ
Video: [Tiêu dùng 24/7] Sử dụng các giải pháp tiết kiệm năng lượng cho tòa nhà - Mitsubishi Electric 2024, Tháng tư
Anonim

Hệ thống sưởi thường đứng đầu trong các ước tính chi phí cho nhà riêng. Trước hết, điều này áp dụng cho các thiết bị điện, mặc dù các đơn vị hoạt động trên các nguồn cung cấp năng lượng khác cũng liên quan đến chi phí vận hành đáng kể. Ngoài ra, cơ sở hạ tầng sưởi ấm, bằng ví dụ của nó, thể hiện rõ ràng sự phụ thuộc của hiệu quả của hệ thống vào các nguồn lực được đầu tư. Ngoài ra, việc chuyển đổi sang các nguồn nhiệt rẻ hơn cũng bị điều hòa bởi các yếu tố tiêu cực khác. Ví dụ, hệ thống gas yêu cầu tăng cường các biện pháp an ninh, hạn chế sự lựa chọn của người dùng. Bằng cách này hay cách khác, mong muốn tiết kiệm không còn tồn tại trong tâm trí của các nhà công nghệ trong lĩnh vực này, vì vậy hệ thống sưởi tiết kiệm năng lượng trong các biến thể khái niệm khác nhau ngày càng được đề xuất trong các đề xuất của các công ty kỹ thuật. Một số giải pháp chỉ là một mưu đồ tiếp thị, trong khi những giải pháp khác lại khá hợp lý trong thực tế.

sưởi ấm tiết kiệm năng lượng
sưởi ấm tiết kiệm năng lượng

Nguyên tắc sưởi ấm tiết kiệm năng lượng

Ý tưởng về hệ thống sưởi tiết kiệm năng lượng dựa trên các nguyên tắc tiết kiệm nhiên liệu, chi phí bảo trì và bảo dưỡng kỹ thuật.cơ sở hạ tầng. Để hệ thống đáp ứng được các yêu cầu này, các nhà thiết kế sử dụng nhiều loại công cụ và giải pháp công nghệ. Ví dụ, lò hơi được cung cấp buồng đốt kép, lắp đặt bộ tản nhiệt thông thường tiếp nhận vật liệu có khả năng truyền nhiệt tăng và sơ đồ phân phối cho các bộ phận chịu tải được tính toán ban đầu có tính đến các đặc điểm của nơi vận hành. Đang trở nên phổ biến và tiết kiệm năng lượng sưởi ấm mà không cần đường ống và nồi hơi, dựa trên sự truyền nhiệt của bảng điều khiển. Theo nhiều chuyên gia, đây là hướng đi có nhiều triển vọng. Khái niệm này dựa trên nguyên tắc tích lũy hợp lý năng lượng tạo ra. Trên thực tế, điều này có nghĩa là giảm không chỉ tài nguyên năng lượng tiêu thụ mà còn giảm cả cơ sở cấu trúc. Tức là, một bộ tấm phát điện nhỏ gọn được lắp đặt trong nhà, giúp tiết kiệm không gian trống, nhưng đồng thời tạo ra lượng nhiệt tương đương với các hệ thống cung cấp cơ sở hạ tầng đường ống.

Nguyên tắc sưởi ấm hệ sinh thái

Công nghệ tiết kiệm năng lượng trong nhiều lĩnh vực gắn liền với các nguyên tắc an toàn môi trường. Một mặt, nguyên tắc hoạt động chính của thiết bị đó là giảm thiểu tiêu hao nguồn năng lượng tự nhiên từ lớp cạn kiệt, mặt khác hoàn toàn vô hại đối với chính người sử dụng. Yếu tố thứ hai đặc biệt quan trọng trong bối cảnh nhiều nhà sản xuất mong muốn thu hút chủ sở hữu các ngôi nhà tư nhân bằng các hệ thống tăng hiệu quả sử dụng năng lượng, được đảm bảo chính xác thông qua việc sử dụngvật liệu độc hại nguy hiểm. Đối với việc tối ưu hóa việc tiêu thụ các nguồn năng lượng, khái niệm này được thực hiện bằng cách sưởi ấm tiết kiệm năng lượng tiêu thụ nguyên liệu nhiên liệu sinh học. Các hệ thống thân thiện với môi trường kiểu này liên quan đến việc hiện đại hóa các lò hơi truyền thống, do đó chúng cho phép tạo ra nhiệt trong quá trình đốt chế biến gỗ phế thải, tàn dư thực vật, phân khô, v.v. Bây giờ cần xem xét kỹ hơn các công nghệ tiết kiệm năng lượng cụ thể trong hệ thống sưởi.

tiết kiệm năng lượng nồi hơi sưởi ấm điện
tiết kiệm năng lượng nồi hơi sưởi ấm điện

Máy sưởi thạch anh

Đây là loại hệ thống sưởi hiệu quả nhất đáp ứng các nguyên tắc cơ bản về tiết kiệm năng lượng và thân thiện với môi trường. Lò sưởi là một tấm được làm bằng cát thạch anh. Một dung dịch đặc biệt được trộn với các hạt thạch anh và được gia cố bằng bộ phận gia nhiệt niken-crom. Hơn nữa, khối lượng được lắp ráp trong một máy ép dưới một hình dạng nhất định và dưới tác động của nhiệt độ, có được độ cứng và độ bền. Về bản chất, nó tạo ra sự gia nhiệt bằng điện, đặc tính tiết kiệm năng lượng được thể hiện ở khả năng tích lũy dòng điện của thạch anh truyền qua vật dẫn crom-niken. Tại thời điểm kích hoạt hệ thống, bảng điều khiển nhanh chóng đạt được nhiệt độ cần thiết, và sau khi tắt, nó vẫn giữ được nhiệt độ đó trong một thời gian dài. Có nghĩa là, để duy trì chế độ đã đặt, không nhất thiết phải để thiết bị luôn hoạt động. Hệ thống sẽ cung cấp nhiệt lượng tỏa ra trong vài giờ ở chế độ thụ động.

Tấm hồng ngoại

Một loại máy sưởi panel tiết kiệm năng lượng khác, có những ưu điểm riêng do nguyên lý hoạt động đặc biệt. Bức xạ hồng ngoại được đặc trưng bởi khả năng đốt nóng không quá nhiều không khí như các vật thể. Thiết bị hoạt động dựa trên nguyên lý truyền nhiệt cho các vật thể, từ đó, các luồng nhiệt này sẽ tản ra trong phòng. Kết quả là, đạt được sự gia nhiệt đồng đều. Theo tính toán của các chuyên gia, chênh lệch nhiệt độ từ vị trí lắp đặt bộ phát đến điểm cực viễn trong phòng không quá một độ, đồng thời các thiết bị này đều tiết kiệm điện. Hệ thống sưởi cho một ngôi nhà có nhiều phòng có thể được xây dựng theo nguyên tắc này. Trong trường hợp này, không phải là một điểm, mà là một vi khí hậu cân bằng được tổ chức trong toàn bộ không gian. Đối với các đặc điểm khác, máy sưởi hồng ngoại vẫn giữ được những ưu điểm của bảng thạch anh đã nói ở trên.

sưởi ấm điện tiết kiệm năng lượng
sưởi ấm điện tiết kiệm năng lượng

Tản nhiệt tiết kiệm năng lượng

Hệ thống sưởi bằng bộ tản nhiệt cũng được các công ty sử dụng năng lượng hiệu quả quan tâm. Không giống như bộ tản nhiệt thông thường, các mô hình như vậy được hình thành bởi các phần chân không riêng biệt chứa đầy chất lỏng lithium bromide. Ở nhiệt độ 35 ° C, quá trình hóa hơi xảy ra trong chất độn này. Kết quả là, các phần trên của phần chân không được đốt nóng, từ đó phân phối nhiệt ra khắp phòng. Trong quá trình hoạt động, bộ tản nhiệt sưởi tiết kiệm năng lượng được đặc trưng bởi mức tiêu thụ nước thấp hơn - theo quy luật, một bộ phận chỉ yêu cầu500 ml. Con số này ít hơn vài lần so với mức tiêu thụ của việc lắp đặt bộ tản nhiệt thông thường.

Nồi hơi tiết kiệm năng lượng

Nồi hơi và lò nướng cũng đang được cải tiến về thiết kế và hiệu suất của chúng. Lò hơi đốt nóng tiết kiệm năng lượng nhiệt phân gần với các đơn vị truyền thống hơn, trong đó nguyên tắc đun nóng lâu dài được thực hiện. Nó đạt được thông qua một thiết kế đặc biệt với một buồng đốt kép. Trong quá trình vận hành, cái gọi là quá trình đốt cháy thứ cấp của các chất thải xảy ra. Ban đầu, nguyên liệu nhiên liệu rắn được đốt cháy trong buồng chính, sau đó các chất ở thể khí đi qua một giai đoạn xử lý khác với quá trình tỏa nhiệt.

hệ thống sưởi tiết kiệm năng lượng không có đường ống và nồi hơi
hệ thống sưởi tiết kiệm năng lượng không có đường ống và nồi hơi

Một hướng khác trong việc phát triển khái niệm lò hơi tiết kiệm năng lượng dựa trên các nguyên tắc đốt cháy nhiên liệu sinh học. Đây là những nồi hơi đốt nóng bằng điện kết hợp, chất lượng tiết kiệm năng lượng được xác định bởi khả năng làm việc trên thức ăn viên, viên nhiên liệu đặc biệt và than bánh.

Pin tiết kiệm năng lượng mặt trời

Ắc quy được cung cấp năng lượng từ các tấm pin mặt trời giúp cung cấp năng lượng gần như miễn phí cho cơ sở hạ tầng kỹ thuật của một tòa nhà dân cư. Hệ thống sưởi ấm trong trường hợp này hoạt động như một nơi tiêu thụ năng lượng dự trữ, được chuyển đổi thành điện năng bằng cách sử dụng các máy phát điện đặc biệt. Các nồi hơi điện hoặc bộ tản nhiệt tương tự với bộ đối lưu có thể hoạt động như thiết bị trực tiếp để sưởi ấm. Nhưng nếu trong quá trình sinh nhiệtpin sưởi tiết kiệm năng lượng không đòi hỏi chi phí, sau đó bảo trì kỹ thuật của họ tốn kém. Và đây là chưa kể đến khoản đầu tư ban đầu vào cùng một tấm pin mặt trời và máy phát điện chuyển đổi. Chính sắc thái này cho đến nay đã kìm hãm việc sử dụng rộng rãi công nghệ này, nhưng trong tương lai gần, pin năng lượng mặt trời sẽ có thể phát huy hết chức năng tiết kiệm năng lượng của chúng.

pin sưởi ấm tiết kiệm năng lượng
pin sưởi ấm tiết kiệm năng lượng

Các công cụ tối ưu hóa hệ thống sưởi thông thường

Thực tiễn cho thấy rằng các chỉ số về chi phí năng lượng của hệ thống sưởi ấm phần lớn được xác định bởi chất lượng của dự án. Việc bố trí các đường ống sưởi ấm, các điểm lắp đặt các tấm tản nhiệt, hiệu suất của việc lắp đặt nồi hơi - tất cả những điều này đều ảnh hưởng đến việc tiêu thụ điện hoặc nguyên liệu nhiên liệu. Do đó, ngay cả ở giai đoạn lựa chọn phương pháp gia nhiệt, ít nhất cần phải tương quan giữa công suất của việc lắp đặt với các yêu cầu về thể tích truyền nhiệt. Ngoài ra, việc sưởi ấm tiết kiệm năng lượng dựa trên các hệ thống thông thường có thể được thực hiện bằng cách tích hợp các hệ thống tự động. Chúng sẽ giúp đạt được mức tiêu thụ hợp lý mà không cần sự can thiệp của người dùng thông qua việc quản lý các chế độ vận hành.

Tính năng lắp đặt thiết bị tiết kiệm năng lượng

Các hệ thống có mức tiêu thụ năng lượng tối thiểu không chỉ khác nhau về nguyên lý hoạt động mà còn khác nhau về sắc thái lắp đặt. Đặc biệt, các mô hình tản nhiệt tiết kiệm năng lượng ở một số phiên bản được gắn vào trần nhà, cho phép chúng thực hiện chức năng của mình với khả năng truyền nhiệt lớn hơn. Ngược lại, hệ thống sàn hiện đạimáy sưởi được tích hợp trực tiếp vào lớp tráng men và tản dòng ấm từ dưới lên trên. Nó có đặc điểm riêng và tiết kiệm năng lượng sưởi ấm dưới dạng các tấm thạch anh. Chúng được lắp đặt trên bề mặt tường, nhưng với diện tích tối thiểu.

tiết kiệm năng lượng sưởi ấm của một ngôi nhà riêng
tiết kiệm năng lượng sưởi ấm của một ngôi nhà riêng

Bảo trì hệ thống tiết kiệm năng lượng

Thiết bị tiết kiệm năng lượng thường tốn nhiều chi phí bảo trì, bảo dưỡng hơn các thiết bị truyền thống. Điều này là do việc sử dụng nguồn điện không đúng tiêu chuẩn. Ví dụ, lò hơi đốt nhiên liệu sinh học liên quan đến việc tổ chức các điều kiện để lưu trữ các viên và than bánh giống nhau. Những vật liệu như vậy rất nhạy cảm với độ ẩm và cần tăng cường các biện pháp an toàn cháy nổ. Ngoài ra, việc sưởi ấm tiết kiệm năng lượng mặt trời cho ngôi nhà riêng cần hỗ trợ kỹ thuật từ các bộ chuyển đổi và bản thân các tấm pin phải được giám sát thường xuyên để lưu trữ nhiệt hiệu quả hơn.

Làm thế nào để chọn giải pháp tiết kiệm năng lượng tốt nhất?

Lượng nhiệt truyền là chỉ số chính cần được xem xét khi chọn phương tiện gia nhiệt. Ở phiên bản cơ bản, các thiết bị có kích thước nhỏ, giống như các bộ tản nhiệt tương tự, có khả năng đáp ứng tốt các phòng có diện tích 25-35 m22. Nhưng đối với những phòng khách lớn, hội trường và những phòng có trần nhà cao, nhiều khả năng cần phải có các lò hơi đốt nóng bằng điện mạnh hơn. Đặc tính tiết kiệm năng lượng của các thiết bị như vậy sẽ không quá rõ ràng, nhưng điều quan trọng là phải hiểu rằng việc sử dụng các lò truyền thống và các trạm nồi hơi cho các nhu cầu tương tự sẽ tốn kém hơn nữa.

sưởi ấm nhà tiết kiệm năng lượng
sưởi ấm nhà tiết kiệm năng lượng

Kết

Các công nghệ để tối ưu hóa chi phí vận hành các thiết bị sưởi và thiết bị liên quan trong các lĩnh vực khác nhau đang có những thay đổi căn bản. Các chỉnh sửa được thực hiện cả trong sơ đồ thiết kế và hỗ trợ chức năng. Nhưng điểm khởi đầu cho quá trình hiện đại hóa mà các hệ thống sưởi tiết kiệm năng lượng trải qua đều dựa trên nguyên lý hoạt động của thiết bị. Những sai lệch đáng kể nhất so với các hệ thống truyền thống được thể hiện bằng các công nghệ năng lượng thay thế, mặc dù chúng chưa có nhu cầu cao ở người tiêu dùng bình thường. Điều tương tự cũng không thể nói về bộ tản nhiệt và nồi hơi tiết kiệm năng lượng, các tính năng của chúng được thể hiện ở việc sử dụng nhiên liệu sinh học với giá cả phải chăng hơn.

Đề xuất: