Отопление на даче своими руками электрокотел: Страница не найдена — prostroymaterialy.com

Электрическое отопление своими руками — Система отопления

На этой вкладке ресурса мы попбробуем помочь выбрать для нужного особняка правильные компоненты конструкции. Монтаж обогрева включает, батареи, увеличивающие давление насосы, крепежи, систему соединения котел терморегуляторы, трубы, коллекторы, бак для расширения, развоздушки. Сборка обогревания дачи включает различные компоненты. Перечисленные части монтажа неоспоримо важны. Исходя из этого выбор частей системы нужно планировать обдуманно.

Электрическое отопление своими руками

Сказать то, что электрическое отопление сегодня один из самых дешёвых видов отопления дома, значит обмануть вас, уважаемые читатели. Но, из-за определенных технических трудностей иногда бывает так, что сделать электрическое отопление дома своими руками – наиболее оптимальный вариант.

Сегодняшний рынок предлагает массу разнообразных вариантов, которые помогут организовать электро отопление своими руками. Естественно, каждый из них имеет свои особенности. Но, пожалуй, основной из них, касаемо всех предлагаемых вариантов, является требование к всей системе электроснабжения дома. В части касающейся мощности на входе. Для бытовых потребителей она находится в 4-5кВт.

Коротко. Существующие системы автономных жидкостных электронагревателей (когда каждый радиатор отопления имеет свой электротен), или «теплый пол – теплые стены» требуют создания достаточно сложной электросхемы с вытекающими отсюда затратами на организацию безопасности проводки.

Так же мы не станем рассматривать варианты использования электрообогревателей любого типа, так как потребляемая мощность каждого из них как минимум 1-1,5 кВт. Экономия равна нулю, даже с минусом.

По умолчанию – утепление дома является неизменной постоянной величиной. Оно должно быть проведено при использовании любого из вариантов отопления.

Вариант электрического отопления дома своими руками

Этот вариант проверен «народным» опытом. Заключается он в обустройстве водяного отопления, где в качестве источника энергии является электрический котел. Приобрести уже готовый или сделать из подручных средств электрический котел для водяного отопления дома не составит труда ни в том, ни в другом случае.

Важно! Перед тем, как создавать электрическое отопление своими руками, установите зональный счетчик учета электроэнергии. Прелесть его заключается в том, что в ночное время он учитывает потребленную электроэнергию в размере 40%  от реально израсходованной электроэнергии. Чуть ниже мы опишем как использовать эту особенность счетчика в комплексе с комбинированным водяным отоплением.

Что необходимо для создания электрического отопления своими руками

Расчет количества таких материалов, как трубы отопления и радиаторы отопления вы производите, опираясь на объем вашего дома.

• Котел изготавливается из обрезка обычной трубы по принципу термоса. Объем в зависимости от мощности электротенов и емкости системы отопления.
• Электротены. Желательно два: 2кВт и 3кВт. Их можно включать как вместе, так и по отдельности.
• Насос для обеспечения циркуляции воды в системе отопления.
• Термореле для выключения тенов при достижении заданной температуры теплоносителя в системе отопления.

Это необходимый минимум. Теперь можете приступать непосредственно к монтажу системы отопления .

Опыт. Электро отопление своими руками очень выгодно использовать в комплексе со встроенным в систему отопления жидкотопливным либо твердотопливным котлом. То есть, когда вы находитесь дома вы в состоянии следить за подогревом воды в топливном котле, а в ночное время включается котел электроотопления и вы спите спокойно, а отопление дома происходит в автоматическом экономном режиме.

Удачи вам, строители своего теплого настоящего и будущего.

Источник: http://termosys.ru/elektricheskoe-otoplenie-doma.html

Электрическое отопление своими руками

Отопление важно практически в любом загородном доме, ведь кто согласится жить там зимой в холоде и морозе, без всякого намека на тепло? Верно – никто! Именно по этой причине люди вынуждены обеспечивать себе порой достаточно непростые системы отопления, которые стоять немалых денег. Установка обычных печей уже давно ушла в прошлый век и редко рассматривается кем-либо всерьез.

На фото выше – электрический котел для дачи эконом-класса. Можно встретить в многих спец. магазинах.

Многие, кто возводит свой собственный дом часто задаются вопросом, как и чем отапливать свой дом, какого производителя отопительной техники выбрать. На самом деле, здесь огромное количество вариантов, т.к системы существуют разные, в основе которых могут лежать различные принципы. То же самое касается управления отоплением – оно бывает беспроводное, пультовое, компьютерное и так далее! Но сегодня речь пойдет о более экономичном и простом варианте, который не потребует от вас значительных финансовых затрат – мы будем делать электрический котел своими руками!

Для решения проблемы многие устанавливают в домах электрокотлы для обогрева воды и соответственно радиаторов. А почему именно электрические, да потому что именно электричество имеется практически в любом загородном поселении. С газом бывают проблемы, он не везде доступен для использования. Да и электричество в долгосрочной перспективе выйдет не дороже использования газа.

Электрические котлы отопления питаются от электросети дома, тем самым обеспечивая более высокий уровень безопасности, как это обстоит в случае с газовыми котлами.

Рынок котлов сегодня очень даже обширен, предлагаются самые различные электрические котлы, различной функциональности, конструкции. Производителей электрокотлов тоже большое число. Но, что делать если нет возможности приобрести котел? Выход только один: изготовить его своими руками! А это очень даже возможно.

Важнейшая часть любого электрокотла – это ТЭН, который преобразует электроэнергию в тепловую. Сам котел может быть изготовлен из металлической трубы или чего-либо металлического, что позволит обеспечить полость достаточных размеров. Также электрокотел состоит из дополнительных элементов – регуляторов, датчиков и т.д.

Современные электрокотлы оснащаются – расширительным баком, циркуляционным насосом, предохранительным клапаном и фильтром. Так, например, подобные укомплектованные котлы выпускает чешская фирма – DAKON. Но мы не чешский производитель, и как сделать электрокотел в соответствии с строительными и санитарными нормами не знаем – потому делать будем своими силами!

На фото: устройство электрокотла на наглядном примере с подписями.

Но не нужно сразу идти покупать такие вот готовые решения, можно изготовить электрический котел отопления и своими руками. Нужно только знать некоторые нюансы дела, особенно те, которые связаны с электрической составляющей вопроса, т.к другую, конструкторскую, осилит почти каждый.

Электрический котел в принципе работает также как и любой другой котел на альтернативном виде топлива. ТЭН прогревает воду, которая уже сама обогревает отопительные радиаторы. Ничего сверхсложного и необычного в этом нет.

Циркулировать жидкость может как естественным путем, так и с помощью насосов. Если в доме устанавливается электрический котел, то лучше прибегнуть к естественной циркуляции воды, нежели использовать насосы – еще один аргумент в пользу экономного и безопасного использования электроэнергии.

Электрокотел может быть сконструирован несколькими способами. Наиболее простой способ – это монтирования ТЭНа непосредственно в саму систему электроотопления. Необходимо только, чтобы труба, в которую будет монтироваться ТЭН была более утолщенной по сравнению с другими трубами в доме.

Вариант со съемной трубой будет отличным решением в случае, если потребуется снятие ТЭНа для замены или ремонта. Не стоит отказываться от универсальности и мобильности решений, т.к этот отказ может в будущем выйти вам боком. Вообще саму трубу со встроенным в нее ТЭНом можно назвать уже миникотлом. Система хоть и эффективная, но имеет ряд недостатков.

Лучшим вариантом будет изготовление небольшого размера отдельно стоящего котла. Изготовить его лучше из стальной трубы. Чем меньше будет котел, тем он будет эффективней. Ведь нет никакой необходимости греть лишнюю воду и тем самым тратить деньги на лишние киловатты. Например, для обогрева небольшого дома, в котором имеется две-три комнаты можно взять трубу для котла диаметром около 219 миллиметров, длина которого будет составлять полметра.

Трубу необходимо с обоих концов заварить крышками. Сделать это нужно качественно для обеспечения лучшей изоляции. В одной из крышек проделывается отверстие, по которой будет подаваться в радиаторы нагретая вода. В нижней части котла с боку проделывается также отверстие, куда будет поступать вода для нагрева. Конструкция самого котла предельно проста. Единственное, что за вами остается – приобрести ТЭН!

Как видите, процесс создания электрического котла для отопления радиаторов и подогрева воды своими руками – дело очень простое. В случае с подогревом воды необходимо лишь использовать котел с большой пропускной способностью, чтобы всегда имелся определенный запас воды для использования.

Источник: http://mystroydom.net/129-kak-sdelat-elektrokotel-svoimi-rukami.html

Электрическое отопление своими руками

Для создания эффективной системы отопления необходим современный нагревательный котел. Это может быть устройство, работающее на электроэнергии, твердом топливе, газе. Сегодня существует также большое количество совмещенных моделей. Однако, имея достаточный уровень знаний, необходимые материалы и схему, можно с легкостью создать самодельный электрокотел для отопления.

Самодельный электрокотел для отопления

По сути, котел являет собой металлический резервуар, в котором расположен тепловой электронагревательный элемент (ТЭН). Наиболее распространёнными являются модели мощностью 6 кВт – этого вполне достаточно для отопления небольшого, хорошо утепленного дома или квартиры. Однако рациональнее всего подобный котел использовать в качестве вспомогательного при наличии основного котла, работающего на твердом или жидком топливе. Если же в системе не предусмотрено наличие котла иного типа, можно использовать два и более электрокотлов – это позволит увеличить отапливаемую площадь.

Современный самодельный электрический котел отопления, даже созданный своими руками, может прекрасно поддерживать заданный уровень температуры в помещении автоматически.

Для этого необходимо оснастить его несколькими датчиками и несложным автоматическим блоком. Использование автоматики – прекрасный способ сократить расходы электроэнергии, поскольку котел сможет поддерживать температуру в помещении на программно заданном уровне – таким образом, не будет проводиться излишний нагрев теплоносителя.

Ручной режим работы. Тумблер Т необходимо отключить. Далее – нажимаем Пуск. Система проверяет температуру воздуха в помещении. В случае если она ниже регулируемого показателя (замкнутые контакты ТР), автоматически срабатывает магнитный включатель. Он блокирует (временно) кнопку Пуск и запускает работу ТЭНа. Происходит постепенный нагрев теплоносителя, вследствие чего повышается температура в помещении. Как только датчик показывает, что температура в пределах установленных рамок, происходит размыкание контактов ТР и магнитного включателя ТЭНа. Нагревательный элемент отключается, кнопка Пуск разблокирована.

Автоматический режим. Тумблер Т следует включить. Это позволит поддерживать в помещении постоянную температуру, ограниченную зоной срабатывания контактов ТР. Если же температура воздуха опускается ниже указанного предела, – происходит автоматическое включение котла. Таким образом, теплоноситель нагревается, что способствует повышению температуры в помещении. При достижении заданной температуры цепь разрывается, электрический котел отопления своими руками приходит в бездействие. При необходимости включение повторяется.

Даже в том случае, если электрокотел для отопления своими руками является вспомогательным, он все же должен быть расположен рядом с основным котлом. При этом совмещение котлов осуществляется при помощи отводов.

Газовый и электрический котлы

Электрическая плата управления должна быть установлена на специальном изолированном от теплоносителя щите. При этом, создавая котел самостоятельно, вы также сами определяете и подбираемые для платы компоненты.

Для соблюдений всех правил монтажа, что, в свою очередь, служит обеспечением дальнейшей безопасности эксплуатируемого оборудования, целесообразным является пригласить специалиста-электрика.

Особенно важно это сделать, учитывая, что даже отдельные «кулибины» не всегда правильно могут выполнить заземление электроприбора. Кроме того, важно регулярно проверять безопасность системы – приглашать специалиста, который сможет провести необходимые замеры и выдать соответствующий акт о состоянии работающего отопительного элемента.

Пульт управления электрическим котлом устанавливают в удобном месте

Следует учитывать, что отдельные датчики, в частности, – датчик температуры воздуха в помещении (ТР-ОМб-ОЗ), необходимо устанавливать в отапливаемом помещении. Если таких помещений несколько, то датчик устанавливается в том, которое, по вашему мнению, имеет усредненный уровень прогрева. Следует отметить, что предложенная схема отопительного котла рассчитана именно на датчик данного типа – и в случае если вы его замените, замене подлежит и часть элементов электронной системы управления.

Самодельные электрические котлы отопления такого типа с легкостью прослужат вам более 10 лет. Однако важно понимать, что для достижения такого срока службы необходимо соблюдать некоторые правила монтажа, и, конечно же, – правила эксплуатации. Вот наиболее важные:

• запорная арматура ни в коем случае не должна устанавливаться ни до котла, ни после него.
• и электрощит, и сам электро котел отопление своими руками должны иметь надежно заземленные корпуса;
• в целях безопасности и перед электрокотлом, и перед щитом управления необходимо положить диэлектрические коврики;
• перед началом эксплуатации необходимо получить разрешение на использование данного типа техники у соответствующего инспектора Госэнергонадзора;
• монтаж и последующий ремонт котла может производиться только специалистом электриком.

Электрические котлы отопления своими руками – чертежи:

Чертеж самодельного электрического котла

Источник: http://otoplenie-doma.org/samodelnyj-elektrokotel-dlya-otopleniya-doma.html

Так же интересуются

23 ноября 2021 года

Отопление дачи: какие виды следует выбирать?

Дача – это место где хозяева бывают только в летний период. Именно поэтому монтировать стационарное отопление для дачи нет смысла. Электрическое отопление дачи станет лучшим вариантом.

мотреть достоинства электрообогревателей и провели обзор лучших устройств. Также вы узнаете, как провести монтаж электрического отопления на даче своими руками.

Преимущества системы

Электрическое отопление на дачи обладает рядом преимуществ, к которым относят:

1. Высокую экономичность. Если вы планируете редко включать систему, тогда она будет достаточно экономичной.
2. Простота монтажа конструкции. Обычно обогреватели устанавливают на полу или вешают на стену. При необходимости подключить их к сети можно с помощью обычной вилки. Если оборудование, которое вы планируете установить, будет мощным, тогда следует провести отдельную линию проводки.
3. Высокая надежность. Это еще один плюс этого отопления. Ваше оборудование не будет выходить из строя из-за накипи.
4. Хорошая мобильность. При необходимости все виды обогревателей можно легко переставлять.

Как видите, сделать электрическое отопление на даче своими руками будет правильным решением. Перед тем как сделать электрическое отопление дачи вам необходимо определиться с его вариантом. Здесь также можно сделать автономное электрическое отопление.

Электрическое отопление дачи и выбор условий

Система электрического отопления дачи может быть разной. Выбор системы будет зависеть от того насколько часто вы планируете навещать свой дом. Теперь мы рассмотрим каждую ситуацию по отдельности.

Редкие посещения

Если вы будете редко посещать свой дом, тогда нет смысла устанавливать капитальную отопительную систему на даче своими руками. На даче рекомендуется использовать конвекторы, тепловентиляторы или масляные радиаторы. При необходимости конвекторы можно крепить на стену или установить на роликах. Каждый из этих типов конструкции может иметь свои отличия.

Тепловентиляторы и масляные обогреватели могут быстро прогревать ваше помещение.

Отдых на выходных

Если ваш дачный дом является утепленной постройкой, тогда здесь можно установить качественное электрическое отопление дачи. На сегодняшний день популярной считается система «теплый пол». Она позволяет прогревать ваше помещение за короткий период времени.

Одного теплого пола может быть недостаточно. Именно поэтому если вы решили сделать электрическое отопление дачи площадью 100 кв. метров, тогда следует использовать комбинированную систему. Дополнить систему можно с помощью инфракрасных обогревателей. Они способны быстро прогревать любое помещение.

Частые посещения

Этот вариант является последним. Он подходит для людей, которые часто посещают дачный участок. Если возле вашего участка нет газа, тогда следует сделать электрическое отопление своими руками.

Для вас грамотным решением станет подключение электрического котла, который будет работать вместе с радиаторами. Если вы часто посещаете дачу, тогда необходимо сделать обогрев водопроводных труб.

Кроме, этого вы можете подключить систему «теплый пол» и потолочные инфракрасные обогреватели. Эта отопительная система не требует установки дымохода и регулярного вызова мастера.

Подводные камни отопления на даче

При самостоятельном подключении электроотопления на даче вы может столкнуться с проблемами отсутствия электропитания. Если вы планируете сделать электрическое отопление своими руками, тогда вам обязательно необходимо учитывать этот момент.

В этом случае выйти из положения вам поможет дизельный генератор. Надеемся, наша статья поможет выполнить монтаж электроотопления для дачного домика.

Читайте также: подключение инфракрасного обогревателя.

своими руками сделать водяное и газовое, варианты

Дачные домики, которые используются только в теплую пору года, не нуждаются в обогреве. Отопление дачи понадобится только в том случае, если в постройке будут проживать в холодный сезон. При этом отопительную систему можно использовать по-разному, выбирая различное оборудование. У каждого вида дачного отопления есть свои преимущества и недостатки. Кроме выбора разновидности системы нужно определиться с типом нагревательного элемента и его мощностью. В последнее время популярность приобретают альтернативные источники тепловой энергии.

Выбор оптимального отопления для дачи

Теперь чтобы скачать приложение от 1xBet на свой Андроид телефон достаточно перейти по ссылке и скачать APK файл. Больше нет необходимости искать официальный сайт букмекерской конторы.

Чтобы подобрать оптимальное и эффективное отопление дачного дома, нужно учесть следующие критерии выбора:

1. В первую очередь учитывают, насколько система будет эффективной. Она должна хорошо обогревать дома даже при длительных минусовых температурах на улице. В противном случае поддерживать комфортный микроклимат не получится.
2. Чтобы в дачном доме был максимальный комфорт, можно предусмотреть не только отопление, но и одновременный подогрев воды для горячего водоснабжения постройки. Нередко вместе с основным строением предусматривают и отопление бани.
3. Если в плохую погоду белье не получится сушить на улице, то в маленьком дачном домике для этого подойдут отопительные приборы.
4. Приборы отопления можно использовать для приготовления сезонных заготовок, сушки овощей и фруктов.

После того, как вы определитесь с функциями отопительной системы, можете во всех мелочах продумывать, как сделать отопление на даче. Желательно рассмотреть несколько вариантов и учесть их преимущества и недостатки.

Подходящий котел для отопления дачи

Самое эффективное дачное отопление обустраивается с использованием отопительного котла. Нагревательное оборудование подогревает жидкий теплоноситель, который подается в отопительные приборы дома. Они в свою очередь отдают тепло воздуху. Водяное отопление с использованием котла обычно применяют в постройках, где проживают круглый год. Существует несколько разновидностей нагревательного оборудования.

При их выборе обращают внимание на следующие параметры:

• Обязательно учитывайте, какой энергоноситель самый доступный в вашем регионе. Например, на газифицированных участках газовый котел для дачи является лучшим вариантом. Также можно использовать нагреватели, которые работают на твердом и жидком топливе, электричестве или агрегаты комбинированного типа.
• Подбирайте котел по мощности. Для простейшего расчета мощности нагревателя придерживаются принципа, что на обогрев каждых 10 квадратов помещения нужна мощность котла в 1 кВт. Но при таком расчете не учитываются некоторые важные параметры.
• Некоторые разновидности котлов нуждаются в отдельном помещении с дымоходом и вентиляцией для установки. Можно использовать компактные настенные котлы или мощные напольные агрегаты. Единственные приборы, которые не нуждаются в дымоходе, – электрические.

Теперь рассмотрим все виды отопительных котлов с их особенностями, плюсами и минусами:

Рекомендуем к прочтению:

1. Газовые агрегаты обладают большой мощностью, высоким КПД. Они экономичные и надежные. Однако для установки подобного оборудования нужно изготовить проект, пройти согласование и получить разрешение. Этот вариант не подходит для местностей без газоснабжения.
2. Твердотопливные котлы не нужно подключать и получать разрешения. Агрегаты без электронной автоматики полностью энергонезависимые. Твердое топливо в большинстве регионов является доступным и недорогим. Данные приборы работают на дровах, брикетах, угле, пеллетах. Недостаток твердотопливного оборудования заключается в необходимости выделения отдельного места для хранения топлива. Кроме этого в котел нужно периодически загружать порции горючего.
3. Электрические котлы стоят недорого, занимают мало места. Они просто и быстро устанавливаются и отличаются легкостью эксплуатации. Главный недостаток в том, что электрокотел для дачи является энергозависимым, то есть при перебоях с электроэнергией не будет и отопления в доме. Исключение составляют агрегаты индукционного типа. Электрокотлы чувствительны к перепадам напряжения.
4. Котлы на жидком топливе сильно шумят при работе. Кроме этого нужно выделить отдельное помещение для хранения горючего.
5. Комбинированные агрегаты являются удобным вариантом, потому что позволяют переходить с одного вида топлива на другое, поэтому при перебоях с подачей основного ресурса можно переходить на запасной вариант.

Важно! Для одновременного отопления дома и обеспечения нужд горячего водоснабжения устанавливают двухконтурный котел. Также можно использовать одноконтурный агрегат с бойлером.

Геотермальный насос для дачной отопительной системы

Принцип работы приборов основан на разнице температуры.

Существуют следующие разновидности тепловых насосов:

• Наибольшей популярностью пользуется геотермальный насос типа земля-вода. Конструкция состоит из труб, уложенных в землю горизонтально или вертикально. В трубах циркулирует теплоноситель, который получает тепловую энергию из грунта. Эта энергия преобразуется и используется для подогрева теплоносителя в системе отопления.
• Агрегаты типа вода-вода получают тепло из воды. Как правило, первичный теплообменник укладывается в природный водоем, расположенный на расстоянии не более 100 м от дома. Вместо него можно использовать артезианскую скважину.
• Насосы типа воздух-воздух отличаются простотой установки, ведь проводить земляные работы, бурить скважины или искать водоемы не нужно. Тепловую энергию получает и преобразует специальный зонд-блок. Все оборудование можно установить на крыше или внутри дома.

Инфракрасное отопление

Проще всего обустроить инфракрасное отопление на даче своими руками. Для его создания понадобятся особые инфракрасные излучатели или пленки. Этот тип отопительных систем можно использовать в качестве основного и вспомогательного отопления дома. Приборы излучают тепло в инфракрасном диапазоне. При этом они нагревают предметы и поверхности, а те передают тепловую энергию воздуху.

ИК агрегаты не вызывают циркуляцию пыли в помещении. Они формируют благоприятный микроклимат. Пленки укладывают под напольное покрытие, закрепляют на потолке или стенах помещения, а излучатели крепят чаще на потолок по центру комнаты.

Плюсы инфракрасного отопления дачи:

Рекомендуем к прочтению:

• приборы не пересушивают воздух и быстро нагревают помещение;
• агрегаты работают бесшумно и поддерживают заданные параметры температуры;
• монтаж пленки проходит просто и быстро, работу можно выполнить собственноручно;
• инфракрасные обогреватели не боятся скачков напряжения;
• можно не бояться, что система замерзнет зимой;
• простота обслуживания и эксплуатации;
• долговечность.

На заметку! Главный минус инфракрасного отопления в его низкой экономичности и энергозависимости. В месяц для отопления дома с площадью 100 квадратов агрегат израсходует 700 кВт.

Печное отопление

Самым надежным и долговечным считается печное отопление на даче. Печь можно использовать в качестве основного и вспомогательного источника тепловой энергии. Главное преимущество в полной независимости агрегата – не нужно подключать ни к каким сетям и прокладывать для нее магистрали.

Еще одно преимущество печки заключается в том, что в ней можно готовить пищу и подогревать воду для бытового использования. Это устройство можно эксплуатировать в доме, где нет электроснабжения. Нужно лишь по мере необходимости заготавливать запасы дров.

В зависимости от размеров и материалов изготовления существует много моделей таких отопительных приборов. Печь для отопления дачи можно сделать своими руками из кирпича. Но проще всего купить готовый агрегат из стали или чугуна. В зависимости от модели он бывает с каменной облицовкой и без нее.

Выделяют несколько разновидностей печек заводского изготовления в зависимости от функционального предназначения прибора. Так, существуют агрегаты, которые используются только для обогрева дома. Есть приборы с варочной поверхностью, которые отапливают дом и подходят для приготовления пищи. Печка-камин оборудована не только плитой, но и духовым шкафом.

К плюсам печного отопления можно отнести следующее:

1. Агрегат является полностью автономным и энергонезависимым. Он не нуждается в подключении к электросети и газовой магистрали.
2. Твердое топливо предстает доступным и недорогим во множестве регионов нашей страны.
3. Печку можно назвать самым экономичным отопительным прибором в сравнении с любым котлом.
4. Если в холодный сезон дача не будет использоваться, то печку не нужно консервировать, потому что в ней нет жидкого теплоносителя, который может замерзнуть.
5. В печи можно готовить пищу и подогревать воду для бытовых нужд.
6. Компактные стальные и чугунные печи не нуждаются в сооружении фундамента и являются переносными отопительными агрегатами.
7. Заводскую печь можно установить своими руками.

Недостаток печного обогрева в том, что работу прибора нужно постоянно контролировать, а также периодически загружать в него порцию дров. Печки без водяного контура отапливают только одно помещение. КПД котлов доходит до 98%, а печного отопления – только до 60 процентов. Конструкции нуждаются в периодическом очищении от золы и сажи. Кирпичные стационарные варианты занимают очень много места, а сделать их может только мастер.

схема электрического котла, чертежи и принцип работы, автоматика для отопления

Современные отопительные устройства представляют собой достаточно простую конструкциюСистеме отопления отводится одно из основных вниманий при эксплуатации и строительстве частного дома. Эффективность ее работы зависит от многих факторов: от хорошо продуманной схемы расположения элементов и их качества, типа и вида котла, его мощности. На рынке представлено огромное количество отопительных котлов, среди которых почетное место занимает электрокотел. Обычно котел – это дорогое устройство, однако можно сэкономить на целом ряде опций, без которых ваша система отопления будет прекрасно функционировать, и сделать электрический котел своими руками.

Купить готовый или сделать электрический котел своими руками

Для того, чтобы определиться с выбором купить готовый или сделать котел самому, необходимо немного разобраться в том, действительно ли вам подойдет тот тип котла, который вы выбрали. Имея желание, соорудить любой тип котла не составит особого труда.

В электрическом котле главным элементом является емкость, внутри которой закреплен нагреватель

Основные виды отопительных котлов:

1. Газовые. Изготавливать самостоятельно данный вид котлов не рекомендуется, потому как к газовым приборам предъявляются специфические требования, которые в домашних условиях невозможно осуществить.
2. Электрические. Довольно неприхотливы, как в эксплуатации, так и в их конструкции. Такой котел, благодаря невысоким требованиям к монтажу и безопасности, вполне можно соорудить у себя дома.
3. Жидкотопливные. Конструктивно простые приспособления. Однако, есть сложность в регулировке и стоимости форсунок, которые подают в камеру сгорания топливо. Следует несколько раз подумать, прежде чем покупать или самому сооружать такой котел.
4. Твердотопливные. Имеют на рынке очень высокий спрос, благодаря своей универсальности, ведь их можно использовать практически в любых условиях и на любых объектах, от частных до коммерческих и промышленных. Неприхотливы и просты в конструкции и обслуживании.

Немаловажную роль играет материал из которого будет состоять ваша отопительная система. Наиболее долговечным материалом считается нержавеющая жаростойкая сталь. Но она же является и самым дорогим материалом, поскольку ее обработка требует специальной аппаратуры. Чугун дешевле нержавейки, однако так же сложен в обработке. Обычно для изготовления котлов используют листовую сталь, толщиной от 4 мм. Такой материал имеет отличные характеристики по долговечности и надежности, а также поддается обработке в домашних условиях, без специального технологического оборудования.

Несколько секретов: как сделать электрокотел

Последним пунктом в определении вида котла будет ответ на ряд вопросов, которые обязательно необходимо учесть, а именно – условия, при которых будет использоваться котел.

Условия, влияющие на конструкцию отопительного котла:

• Доступность материалов и их стоимость;
• Вид топлива, на котором они будут работать;
• Способ и принцип циркуляции теплоносителя.

Итак, вы изучили чертежи и принципы работы всех типов котлов, проанализировали место, где планируется установка отопительного агрегата, свои финансы, учли все условия и выбор ваш пал на электрокотел.

Огромным недостатком электрокотла является высокое потребление электроэнергии. Рекомендуется их устанавливать либо как дополнительный источник тепла в вашем доме, либо в местах, где ведется периодическое отопление, например, в гараже или на даче.

Основным элементом электрического котла является ТЭН (термоэлектрический нагреватель). Он используется для того, чтобы преобразовывать электрическую энергию в тепловую. ТЭН приобретается в готовом виде и подбирается индивидуально, учитывая площадь дома и пропускную способность системы. Например, для домов 50 и 80 кв. м., потребуются ТЭНы на 6 и 12 кВт соответственно. Допускается установка двух ТЭНов, их необходимо установить параллельно. Материал для корпуса особой роли не играет, поэтому подойдет любой материал, а защита от перегрева, реле, регуляторы и прочие детали, которые необходимы для работы продаются в любом магазине, который специализируется на данной продукции.

Конструктивная схема электрокотла

Оптимальным решением для обогрева небольшого коттеджа будет средних размеров отдельно расположенный электрокотел. Длина корпуса у такого котла не будет превышать и пол метра, а диаметр трубы будет равен 220 мм. Такие параметры дают большие возможности для его установки, только обязательно необходимо учитывать правила безопасности.

Чтобы организовать эффективное отопление дачи или небольшого частного дома, можно использовать самодельный нагревательный котел

Конструкция электрического котла:

Немаловажную роль играет то, каким образом будет производиться циркуляция энергоносителя. Она может быть естественной, для этого потребуется учесть перепады высот между баком котла и радиаторами, и принудительной – при помощи циркуляционного насоса. Использование принудительной циркуляции рекомендуется особенно в тех случаях, когда планируется установка блока теплого пола.

Герметичный корпус электрокотла – залог правильной работы агрегата. В корпусе должно присутствовать отверстие, через которое нагретый теплоноситель будет поступать в отопительную систему и патрубок обратной подачи остывшего теплоносителя.

Один из наиболее простых вариантов электрического котла – это установка ТЭНа непосредственно в систему отопления. Однако такой вид конструкции подойдет не каждому. В таком случае, можно собрать электрокотел со съемным патрубком. Такая конструкция предоставляет возможность оперативно заменить ТЭН или произвести ремонт водонагревателя, а шаровые вентили, установленные на входах в котел, позволят производить его ремонт, не сливая теплоноситель из системы.

Электрика и автоматика для электрокотла своими руками

Стабильную работу агрегата обеспечивает электрическая часть. Чтобы она функционировала, необходимо собрать электрощит и трехфазный ввод. Электрощиты, обычно, выполнены из металла.

Устройство электрощита:

• Тумблер;
• Автомат;
• Кнопки управления котлом;
• Реле;
• Магнитный пускатель.

Монтаж щита необходимо доверить квалифицированным специалистам. Однако, металлического щита и трехфазного ввода мало. Необходимым также является заземление нагревательного прибора. Для этого к электрощиту подводится отдельный «земляной» провод, который через щиток подключается к котлу. Заземление проверяется ежегодно специальной организацией, которая протоколирует все свои замеры.

Дополнительно установленные автоматические системы предоставляют удобство управления котлом. Автоматика призвана обеспечить безопасность эксплуатации нагревательного прибора.

Существуют специальные датчики, которые устанавливаются по всему дому. Они обеспечивают поддержание комфортной температуры, заданной пользователем. В случае аварийной ситуации, датчики могут дать сигнал на автоматическое отключение всей отопительной системы, предотвратив тем самым возможные убытки и порчу имущества.

Как произвести ремонт электрокотла своими руками

Наиболее частой и вероятной поломкой, с которой вы встретитесь при эксплуатации электрокотла будет сгоревший ТЭН. Его замена не представляется особо трудным делом, необходимо лишь соблюсти некоторые очевидные правила и правильную последовательность действий.

Чтобы определить неисправность и произвести правильный ремонт электрических котлов, необходимо знать их устройство и различия

Порядок действий при замене ТЭНа:

1. Отключить котел от сети электропитания.
2. Слить весь теплоноситель из системы.
3. В случае затрудненного доступа к креплению ТЭНа, демонтировать электрокотел.
4. Отсоединить провода от ТЭНа, предварительно сделав пометку о порядке крепления проводов.
5. Демонтировать ТЭН. Для этого необходимо открутить болты или гайки, которыми он прикреплен к корпусу котла и вынуть неисправный ТЭН.
6. Вставить новый ТЭН и закрепить его, при этом нужно заменить водоизолирующую прокладку.
7. Повторить пункты с 1 по 4 в обратном порядке.
8. Проверить работоспособность котла и нового ТЭНа.

Нужный ТЭН вам помогут подобрать в специализированном магазине. Узнать необходимую модель можно либо в паспорте электрического котла, либо принести вышедший из строя нагревательный элемент в магазин и показать его продавцу.

Как сделать электрокотел своими руками (видео)

Какой бы вид котла вы не выбрали, необходимо обязательно руководствоваться не только здравым смыслом при его изготовлении, но и соблюдать требования правил безопасности, а также придерживаться стандартов, которые действуют в отношении выбранной категории отопительных приборов.

Добавить комментарий

Электрокотёл своими руками — Котлы и отопление

Одним из вариантов организации автономного отопления является использование электрического агрегата. Аппараты заводского производства имеют довольно высокую стоимость.

Поэтому некоторые пользователи, обладающие навыками работы с металлом и имеющие хотя бы элементарные познаниями в электротехнике, предпочитают изготовить электрокотёл для отопления своими руками.

Меры безопасности, необходимые при изготовлении и эксплуатации

Перед изготовлением и установкой электрического теплогенератора необходимо оценить свои силы и навыки. Прежде всего, изготовитель должен владеть технологией проведения сварочных работ.

Внимание! Схема подключения агрегата к электропитанию должна быть выполнена грамотно, кабели размещены в кабель-каналах, прибор необходимо оснастить надёжным защитным кожухом и качественно закрепить на стене.

Неаккуратный монтаж, непродуманное расположение отопительной системы и безграмотная эксплуатация электрооборудования могут стать причиной пожара. Особенно надо быть внимательным, если самодельный электрокотёл отопления предназначен для обогрева деревянного домостроения.

Установка автоматики на электрическом теплогенераторе не является абсолютной гарантией безопасности и полноценной заменой «живого контроля». Любые материалы, используемые при создании агрегата, имеют свой срок использования, поскольку они постепенно теряют свои потребительские качества – металл разрушается коррозией, пластик теряет эластичность, резине со временем грозит пересыхание. Поэтому контроль человека за работой такой отопительной системы является обязательным.

Конструктивные составляющие электрического теплогенератора

Электрокотёл собранный своими руками, чаще всего, представляет собой ёмкость типа металлической трубы. Основным элементом такого теплогенератора является ТЭН. Использование дополнительного оборудования – датчиков и регуляторов – облегчает эксплуатацию самодельного агрегата и повышает уровень его безопасности.

Наиболее простым вариантом является установка ТЭНа непосредственно в отопительную систему. Основные требования в данном случае – труба, в которой монтируется ТЭН,  выполняется съёмной и должна иметь больший диаметр, чем остальные трубы. Возможность снимать трубу пригодится в случае необходимости замены нагревательного элемента.

Внимание! Обеспечить эффективную эксплуатацию системы может только отдельно стоящий агрегат.

Электрический котёл, предназначенный для обогрева небольшого дома с двумя-тремя комнатами, может изготавливаться из отрезка стальной трубы длиной 500 мм и диаметром 219 мм. С обеих сторон труба заваривается стальными крышками. Верхняя крышка должна иметь отверстие, предназначенное для подсоединения трубы отопительной системы, по которой горячий теплоноситель поступит к радиаторам. Для охлаждённой воды, поступающей из обратной трубы, отверстие предусматривается внизу сбоку аппарата.

Сам ТЭН в самодельный теплогенератор монтируется либо на нижней крышке, либо внизу сбоку. Нагреватель в последнем случае должен устанавливаться с противоположной стороны от патрубка, служащего для поступления остывшей воды.

Чертежи для сбора котла своими руками выбираются в зависимости от предпочтённой конструкции, должен быть оснащён следующими элементами:

• расширительным бачком;
• циркуляционным насосом;
• предохранительным клапаном;
• фильтрами.

При решении вопроса, как сделать электрокотёл своими руками, следует уделить особое внимание установке автоматики, которая поможет решить вопросы экономии электроэнергии и повышения безопасности работы электрооборудования.

технология монтажа, схема, фото, видео инструкция

Многие из нас предпочитают проводить свое свободное время за городом, отдыхая от мирской суеты и шума. А кто-то и вовсе круглый год проживает в дачном домике, наслаждаясь природой не только летом, но и зимой. Если же вы проводите на даче немало времени и хотите, чтобы и в непогоду она стала для вас комфортным местом отдыха, лучше всего заблаговременно позаботиться об организации качественного отопления. Это посильная задача для каждого, если точно понимать, из чего выбирать и как сделать отопление на даче.

Тип отопления по размеру дома

Прежде чем задаваться вопросом, как сделать отопление на даче, необходимо сперва решить, какой вариант является для вас наиболее предпочтительным. Среди всего многообразия устройства обогрева в таких сооружениях хотелось бы выделить наиболее популярные варианты отопления дачи, которые можно реализовать своими руками.

Небольшая жилая постройка – электроприборы или чудо-печь

Если ваша дача располагается в садоводческом товариществе, то она, вероятнее всего, имеет  небольшие размеры. Как правило, в таких зданиях практически отсутствуют коммуникации, и они пригодны только использования в теплое время года. В таком случае можно выполнить простой обогрев, которым вы будете пользоваться только в некоторых ситуациях в осенний или весенний период при резком снижении температуры на улице.

Как вариант, можно попробовать сделать электрическое отопление для дачи. Достаточным будет выполнить простенькую обвязку мини-электрокотла или же вовсе, отдать предпочтение электронагревателям, которые подключаются непосредственно к сети. А в силу того, что пользоваться им вы будете не так-то уж и часто, расходы на его обслуживание не будут чересчур обременительны.

Если электрическое отопление для дачи недоступно по определенным причинам, то в качестве альтернативного отопительного прибора можно использовать конвекционные печи. К примеру, Буллерьян, Бутаков или Бренар отлично показывают себя при обогреве помещений небольшой площади. Еще более простым, но очень эффективным станет самая обычная буржуйка, с конструкцией которой знаком практически каждый. Для тех же, кто запамятовал или просто никогда не интересовался, советуем прочитать статью «Буржуйка своими руками чертежи самая эффективная».

Все перечисленные выше варианты работают на протяжении длительного времени. Одной загрузки твердого топлива будет вполне достаточно, чтобы печь полноценно проработала в течение 5-8 часов. Учитывая всевозможные перебои электропитания, в том числе и его полное отсутствие, последний вариант является наиболее выгодным и подходящим.

Для буржуйки, Булерьяна и других подобных печей должен быть организован качественный дымоотвод. Труба может быть выведена буквально в окно, но ее соединение и строение не должны пропускать угарного газа.

Двухэтажный дом – газовое и печное отопление

Если площадь вашего дачного домика не превышает отметки 150  квадратных метров и он используется как основное жилье, то наиболее выгодным вариантом его обогрева будет газовый котел. Однако, как показывает печальная статистика, далеко не всегда дачные поселки располагаются в непосредственной близости к централизованной газопроводной магистрали. В этом случае, решая вопрос, как сделать на даче отопление, оцените преимущества следующих способов теплоустройства:

• русская печь с лежанкой или без таковой, которую используют не только для отопления, но и для приготовления пищи;
• водяной контур от твердо- или жидкотопливного котла, русской или голландской печи и т.д.

Если ваш выбор пал на водяной обогрев дома, то стоит обратить свое внимание на тип теплоносителя, в качестве которого специалисты рекомендуют использовать антифриз. Такие жидкости не поддаются замерзанию при отрицательной температуре на улице. И этот способ можно использовать в том случае, когда пребывание на даче эпизодическое, при отсутствии трубы попросту не разорвет.

Если же в доме проживают постоянно, лучшим теплоносителем станет горячая вода.

Не забывайте на время отъезда в зимнее время спускать ее из системы, в противном случае это может привести к разрывам магистрали.

Кроме этого, также стоит решить вопрос утепления трубопровода во избежание аварийных ситуаций с поломками теплового контура.

С этой статьей читают: Печь голландка из кирпича своими руками с варочной поверхностью

Дачный загородный дом – газовое отопление + теплый пол

Этот вариант предполагает, что ваша дача находится в жилом поселении и является полноценным домом со всем коммуникациями. И если есть возможность подключения к централизованной газопроводной магистрали, то в таком случае вопрос, как сделать на даче отопление, решается быстро. В качестве выгодного и удобного в использовании отопительного блока отлично подойдет отопительная обвязка с применением газовым котлом.

Кроме этого, хорошим решением станет оборудование системы «теплый пол», что позволит вам создать в помещении максимально комфортные температурные условия для проживания.

Система дачного обогрева

Здесь предусмотрены разные способы устройства прогрева сооружения. В качестве примера можно рассмотреть устройство водяного дачного отопления.

Выбирая котел для обогрева помещения лучше всего отдавать предпочтение тем моделями, топливные ресурсы для которого являются наиболее доступными для вас и вашей местности.

Печь Булерьяна

С учетом того, что перепады электроэнергии – это довольно-таки частое явление, то при реализации отопительного блока необходимо стараться сделать его максимально автономным. В таком случае наиболее правильным решением будет обвязка теплового контура с естественной циркуляцией теплоносителя. Высота тепловых магистралей в двухэтажном доме обеспечивает необходимое давление для успешного функционирования отопительного блока. Кроме этого, небольшая площадь сооружения в полном объеме отвечает характеристикам, которые обеспечивают эффективную работу подобных обогревательных систем.

Безусловно, никто не запрещает вам выполнить обвязку теплового контура с принудительной циркуляцией. Но при этом стоит тогда позаботиться о генераторах электроэнергии, от которых блок сможет работать при отключении электроэнергии. Также в качестве альтернативного источника энергии можно использовать аккумуляторы. Отличным решением станет приобретение циркуляционного насоса 12 вольт, работающего попеременно от сети и от аккумуляторов. Зарядка происходит в автономном режиме.

Расчет мощности котла

Следующий этап проектировки обогревательной системы – это выбор мощности нагревательного аппарата. Так, этот показатель определяется в зависимости от размера обогреваемого сооружения, и вычистятся из расчета 1 кВт на 1 квадратный метр площади. Получившийся результат увеличиваем на показатель местонахождения дома:

• для южных регионов – 0,7-0,9;
• для центральных регионов – 1,5;
• для северных регионов – 1,5-2.

Кроме этого, если вы планируете пользоваться горячей водой в личных нуждах (мойка посуды, стирка и т.п.), то полученное значение нужно увеличить на 25%. Снова на такую же величину увеличиваем нашу мощность, что позволит избежать непредвиденных ситуаций.

Выбор схемы обвязки

В силу того, что отопление дачи будет реализовываться своими руками, то схема обвязки теплового контура должна быть максимально простой и вместе с тем эффективной. Так, наиболее примитивной и эффективно работающей является одноконтурная система отопления, именуемая «ленинградкой». Она подразумевает следующий цикл работы:

• прогрев теплоносителя в котле;
• поступление горячей воды в магистраль;
• поочередное заполнение отопительных приборов тепловой энергией;
• возврат «отработанного» теплоносителя в котел для дальнейшего прогрева.

Минусом «ленинградки» является постепенное остывание теплоносителя. При попадании в самую дальнюю комнату он становится уже практически холодным. Для нормализации температуры во всем доме стоит использовать двухтрубную систему отопления.

И в завершении хотелось бы отметить следующее: при устройстве обогрева дома на даче своими руками необходимо учитывать все нюансы, начиная от размеров сооружения и заканчивая сезонностью проживания в нем и подводом коммуникаций. Только так вы сможете реализовать поставленную задачу наилучшим образом.

ВИДЕО: Чем дешевле отопить загородный дом?

Как сделать отопление из водонагревателя

В условиях постоя⁠нного роста цен на котлы и топливо для них хозяева автономных систем обогрева стремятся максимально удешевить их обустройство и последующую эксплуатацию. Для достижения этого результата отопление из бойлера своими руками является одним из доступных вариантов реорганизации. Оно обходится недорого, может быть выполнено даже начинающим мастером, не обладающим достаточным опытом. Главное, следовать рекомендациям специалистов и придерживаться техники безопасности.

Можно ли сделать отопление с помощью водонагревателя

Изначально идея кажется сложно выполнимой, однако при грамотном расчёте и правильной реализации обогреть дом посредством бойлера вполне возможно. Здесь важно учитывать несколько нюансов

1. возможностей данного оборудования будет достаточно для обслуживания небольших площадей в среднем от 30-100 м2
2. обязательным условием функционирования такой системы является подключение циркуляционного насоса
3. в некоторых случаях обеспечить и горячее водоснабжение (ГВС) и отопление от бойлера сделанное своими руками, не получится ввиду ограниченного ресурса данного устройства
4. особое внимание стоит уделить вопросам теплоизоляции накопительного бака, а также обогреваемого помещения

Для максимально эффективной работы комплекса важно точно просчитать все параметры будущего самодельного котла, дополнительных устройств, самой инженерной системы.

Главные технические характеристики

1. Мощность. Её выбор зависит от отапливаемой площади. В среднем расчёт берётся из соотношения 1 кВт бойлера – 1 м2 площади комнаты.
2. Объём накопительного бака. От этого показателя напрямую зависит количество теплоносителя в системе, поэтому чем он больше, тем более производительной она будет. Наилучшим вариантом является выбор ёмкости от 300 л и более.
3. Расположение патрубков. Желательно, чтобы подвод холодной воды был внизу, а выход горячей – вверху корпуса. В этом случае отопление от бойлера будет эффективным так как схема с противоположным размещением присоединений предполагает невозможность смешивания потоков с разной температурой. В результате из устройства будет поступать в систему максимально нагретый теплоноситель.
4. Диаметр подключений. Чаще всего для монтажа водонагревателя используются трубы или гибкая подводка ¾ дюйма. Для обустройства комплекса отопления рекомендуется использовать разводку диаметром 2 дюйма.
5. Степень разветвлённости комплекса. Чем меньше контуров, потребителей, тем проще будет поддерживать комфортную температуру.
6. Расход циркуляционного насоса. Определяет возможность пропускать определённый объём рабочей среды в единицу времени. Чем он больше, тем быстрее теплоноситель будет двигаться по трубопроводу.

Достоинства и недостатки отопления с помощью водонагревателя

Как и любая система, данная имеет свои плюсы и минусы. Рассмотрим преимущества

1. сокращение денежных расходов на закупку оборудования. Котлы стоят на порядок дороже нагревателей, а использование старого бака вообще позволит свести затраты к минимуму
2. простота установки. Смонтировать отопление из бойлера для воды только своими руками без привлечения сторонних специалистов – вполне разрешимая задача
3. минимальные потери энергии. В комплектацию любой модели нагревателя входит теплоизоляционный слой, практически всегда отсутствующий в котле

К недостаткам такого комплекса стоит отнести низкий уровень мощности. Добиться высоких показателей, даже в случае с применением устройства с производительным ТЭНом и значительной ёмкостью бака, не получится. Максимум на что способна конструкция – это приготовление теплоносителя для ГВС и обогрева небольшого частного дома, дачи, квартиры. Кроме того, ресурс бойлера не рассчитан на бесперебойное функционирование, которое необходимо для поддержания комфортной температуры в помещениях. Работа на пределе возможностей может привести к существенному сокращению срока его эксплуатации.

Выбор конструкции и материалов для монтажа

Прежде всего необходимо определиться с типом водонагревателя, который будет выполнять роль котла. Эта характеристика во многом повлияет на алгоритм работ по установке и подключению. Здесь можно использовать один из трёх видов оборудования

1. Газовое. Чтобы отопление из водонагревателя обустроенное своими руками было энергоэффективным, рекомендуется использовать проточные устройства, функционирующие в режиме онлайн. Они обычно обладают достаточной мощностью и производительностью, кроме того, газ как топливо экономически выгоден. При организации такой системы важно обратить особое внимание на вопросы безопасности, так как перегрев, затухание горелки или отсутствие тяги в дымоходе могут привести к аварийным ситуациям.
2. Электрическое. В этом случае теплогенератор создаётся на базе накопительного бака с ТЭНом. Лучше выбирать модели с «сухим» нагревательным элементом, так как они меньше подвержены коррозии. Также необходимо учитывать его мощность, которая должна составлять от 8 кВт. Устройства с меньшими параметрами устанавливать в систему обогрева не имеет смысла. Важно также обратить внимание на состояние проводки, которая должна быть способна выдерживать пиковые нагрузки. Не лишним будет рассчитать эксплуатационные расходы комплекса, так как электрооборудование обходится дороже агрегатов, работающих на топливе.
3. Косвенного нагрева. Такое оборудование представляет собой накопительный бак, оснащённый змеевиком, который подключается к котлу. Внутри этой трубки циркулирует нагретая им рабочая среда. В этой схеме бойлер выступает аккумулятором энергии, который после отключения основного агрегата нагревает теплоноситель в змеевике. Здесь отопление от водонагревателя создаётся своими руками для повышения мощности уже существующего комплекса. При этом возможно и обеспечение ГВС в полном объёме. Главное правильно рассчитать ёмкость бака.

Как сделать своими руками отопление

В зависимости от того, какой вид бойлера: газовый, электрический или косвенный был выбран, алгоритм подключения несколько отличается

Схема с газовым водонагревателем

Для адаптации устройства к новым условиям функционирования необходимо принять ряд мер

1. врезать в подающую линию системы циркуляционный насос, который будет регулировать скорость движения теплоносителя
2. установить гидрострелку. Тогда отопление от водонагревателя собранное своими руками будет более сбалансированным. Кроме того, она обеспечит безопасность работы комплекса в случае отключения всех радиаторов
3. организовать в помещении котельной приточную вентиляцию, которая обеспечит наличие достаточного количества воздуха для сжигания газа в горелке

Система с косвенным бойлером для воды

Этот вариант наиболее прост в исполнении, так как требует минимальной реорганизации системы. В этом случае устройство просто врезается в подающую линию максимально близко к котлу, чтобы по возможности избежать теплопотерь. Змеевик основного источника энергии проходит через бак, нагревается за счёт накопленной в нём горячей воды и выводится дальше в сеть отопления. Дополнительно бойлер подсоединяется к ГВС для обеспечения и его потребностей.

Электрокотел из водонагревателя

Рассчитанное по мощности и объёму бака оборудование необходимо прежде всего подключить к сети. Для этого рекомендуется от щитка провести отдельную линию с заземлением, на которой обязательно должно быть УЗО (устройство защитного отключения). К теплопроводу дома бойлер подсоединяется соответствующими патрубками: входной для обратной линии, выходящий для подающей. Принудительное движение рабочей среды по системе обеспечит циркуляционный насос.

Если сконструировать электрокотел из водонагревателя возможно своими руками, то добиться того, чтобы он покрывал потребности ГВС вряд ли получится. Причиной тому ограниченный ресурс оборудования. Если использовать бойлер как двухконтурный котел, срок его эксплуатации сократится до минимума.

Монтаж водонагревателя отопления

Корпус агрегата размещается на полу, так как обладает значительным весом. В комплектацию оборудования могут входить регулирующиеся по высоте ножки. Если их нет, для его установки рекомендуется залить отдельную платформу из бетона, положив на неё слой теплоизоляции. Важно, чтобы бак располагался строго вертикально, что необходимо проверить по уровню.

Монтируется отопление от водонагревателя своими руками стандартно для чего схема приведена на рисунке 1. На входе врезается предохранительный клапан, регулирующий давление, в месте подачи из комплекса ХВС подключается запорная арматура, препятствующая обратному движению теплоносителя.

На подающую линию после гребёнки горячего водоснабжения устанавливается циркуляционный насос, обеспечивающий принудительное движение рабочей среды по системе обогрева. Если ГВС не предусмотрено в плане инженерного комплекса, бойлер подсоединяется к разводке отопления напрямую.

Рекомендации по эксплуатации

Обеспечение длительной и бесперебойной работы нагревателя возможно при систематическом техобслуживании, которое включает

1. Чистку накопительного бака. Если это электрическое устройство, то и ТЭНа. Она необходима для удаления накипи, которая быстро разъедает металлические стенки.
2. Своевременную замену магниевого анода. Этот пункт также касается электрических бойлеров.
3. Проверку целостности теплоизоляционного слоя, так как его повреждение станет причиной серьёзных теплопотерь.
4. Контроль соединений труб и фитингов на герметичность. Вовремя невыявленная протечка может спровоцировать понижение эффективности работы всей системы.

Схема отопления от водонагревателя

Примерно одинакова для оборудования различных модификаций и подробно представлена на рисунке 1.

Рис.1

Изучив вышеприведенный план и сделав выводы из полученной информации, можно понять, что организовать отопление из бойлера своими руками не так уж сложно при условии ответственного и продуманного подхода.

Влияние децентрализованного отопления без использования ископаемых на развертывание возобновляемых источников энергии в Северной Европе и энергосистему

https://doi.org/10.1016/j.energy.2020.119576Получить права и контент

Основные моменты

•

Децентрализованное тепло Модуль разработан в рамках энергосистемы Balmorel.

•

Тепловые насосы и гибридные системы представляют собой экономичные решения по обезуглероживанию.

•

Отсутствие выбросов ископаемого топлива в секторах энергетики и тепла требует массивной энергии ветра.

•

Нельзя игнорировать влияние тепла обезуглероживания на энергосистему.

Реферат

В соответствии с амбициозными целевыми показателями ЕС в области климата, пути декарбонизации для отопления помещений и горячего водоснабжения, в дополнение к сектору централизованного производства энергии, анализируются с использованием структуры моделирования открытой энергетики Balmorel. Гибридные системы и упрощенные предпочтения потребителей включены в инвестиционный выбор децентрализованного тепла.Анализируются пять сценариев: три с изменением динамики спроса на тепло к 2050 году, один с признанием наличия углеродно-нейтрального газа и один, охватывающий только секторы энергетики и централизованного теплоснабжения для сравнения. Все сценарии должны соответствовать целям ЕС по выбросам как в Системе торговли выбросами (ETS), так и в секторах, не связанных с ETS, к 2030 году с последующим линейным сокращением до нулевого уровня выбросов CO ₂ к 2050 году. Модель оптимизации показывает, что наиболее затратная — эффективное решение — электрификация, которая требует значительных инвестиций в инфраструктуру ветроэнергетики.В случае постоянного децентрализованного спроса на тепло, спрос на электроэнергию увеличится на одну треть по сравнению с текущим уровнем, следовательно, в пять раз увеличится установленная мощность ветра. Сезонность спроса на тепло вызывает проблемы, ведущие к экстремально высоким и низким сезонным ценам и существенному сокращению потребления тепла летом. Воздействие на энергосистему было недооценено, поскольку декарбонизация децентрализованного тепла не рассматривалась. Результаты также предполагают более важную роль системной интеграции.

Ключевые слова

Декарбонизация

Децентрализованное тепло

Электрификация

Рынок электроэнергии

Энергетическая система

Балморель

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

© 2020 Авторы.Опубликовано Elsevier Ltd.

Рекомендуемые статьи

Цитирующие статьи

Блог HVAC | Shavitz Отопление и кондиционирование

15 ноября 2021 г.

Электрические приборы часто получают плохую репутацию. Почему это? Ну, потому что по сравнению с природным газом это не самый доступный источник топлива.

Но все же есть много причин, по которым потребители выбирают электроприборы, особенно электропечи для дома.Во-первых, у них на самом деле может не быть доступа к городской газовой линии, и в этом случае пропан и электричество — единственные варианты, а пропан не самый удобный! Во-вторых, хотя газовые печи по своей сути не опасны, домовладельцы часто выбирают электрические печи из соображений безопасности.

Это не значит, что вы должны платить руку и ногу, чтобы использовать электрическую печь! Читайте дальше, мы узнаем, как максимально эффективно использовать вашу электропечь.

Продолжить чтение

1 ноября 2021 г.

Вам может быть интересно, как именно установка может помочь вам избежать ремонта. Проще говоря, когда система отопления, вентиляции и кондиционирования не установлена ​​должным образом, вероятность повреждений намного выше. Также гораздо более вероятна неэффективная работа, которая усугубляет износ. Вы можете найти не только частый ремонт, но и печь, которая выходит из строя на годы раньше, чем следовало.

Тем не менее, важно, чтобы вы доверяли вашу отопительную установку только обученным, квалифицированным и опытным профессионалам. У нас есть очень конкретные шаги, которым мы следуем. Мы опишем эти шаги ниже и расскажем, почему так важно, чтобы они выполнялись правильно. Читайте дальше, а затем позвоните нам, когда будете готовы приобрести новый обогреватель, который будет работать надежно и эффективно!

Продолжить чтение

18 октября 2021 г.

Вы знаете, какова функция теплообменника вашей печи? Это компонент, фактически отвечающий за обеспечение тепла в вашем доме.Но она может работать эффективно на протяжении всего срока службы, только если вы правильно ухаживаете за своей печью путем профессионального обслуживания и своевременного ремонта.

Треснувший теплообменник редко встречается в новых печах, но эта проблема становится более вероятной в стареющей системе, которая на протяжении многих лет страдает от износа и, возможно, коррозии. В хорошем состоянии печь может прослужить около 10-15 лет. Регулярное техническое обслуживание позволяет нам всесторонне осмотреть всю вашу печь, включая теплообменник.

Прочтите, чтобы узнать, почему это так важно, и почему треснувший теплообменник — плохая новость!

Продолжить чтение

4 октября 2021 г.

Погода становится холоднее. Вам потребуется больше тепла, чтобы в вашем доме было комфортно. Это не означает, что ваш счет за отопление должен стать необоснованным. Компания Shavitz Heating and Air Conditioning обеспечивает HVAC в Гленвью, штат Иллинойс, на протяжении четырех поколений.

Мы эксперты в обнаружении потенциальных проблем, которые могут привести к увеличению счета за отопление. Пришло время подготовить свой дом и систему HVAC к зимним морозам, запланировав предсезонный осмотр.

Продолжить чтение

20 сентября 2021 г.

Когда температура снизилась, у нас было несколько мягких дней, когда можно было ненадолго выключить наши кондиционеры.Однако по большей части мы все еще используем их довольно часто. Поэтому важно, чтобы они работали максимально эффективно и результативно. И если вы видите лед где-нибудь в этой системе, то у нас есть новости — это , а не , работающий так эффективно и результативно, как должен.

К счастью, вам нужно только позвонить в нашу команду, чтобы решить эту проблему (нет, вам не следует пытаться удалить лед самостоятельно). Прочтите, чтобы узнать почему!

Продолжить чтение

6 сентября 2021 г.

Официальный конец лета не за горами, и скоро настанет время задуматься о наших системах отопления (на самом деле, если вы не запланировали техническое обслуживание отопления, это еще не так рано!) Вы, вероятно, использовали ваш кондиционер часто в течение последних нескольких месяцев, и последнее, что вам нужно сейчас, — это внезапная поломка или серьезный ремонт, когда вам все еще нужен сам кондиционер.

Хорошая новость в том, что большинство ремонтов кондиционеров проявляют симптомы задолго до того, как они заставят вашу систему отключиться. Поэтому, если вы сейчас что-то заметили, позвоните нам. Таким образом, вы можете положиться на свою систему кондиционирования не только до конца этого сезона, но и снова, когда начнете использовать ее в следующем году, когда температура снова повысится.

Помните, неисправный кондиционер должен проверяться и ремонтироваться только обученными и опытными профессионалами. Это потому, что они содержат потенциально опасные компоненты, такие как хладагент.Но вы определенно можете заметить симптомы, о которых пора обратиться к профессионалу. Мы рассмотрели некоторые из наиболее распространенных ниже!

Продолжить чтение

23 августа 2021 г.

Возможно, вы уже видели бесканальный кондиционер в прошлом, но, возможно, вы даже не знали, что это такое. Если вы заметили блок на стене комнаты, который выглядит как более изящная версия оконного кондиционера, или даже на полу гостиничного номера или Dr.в офисе, скорее всего, это кондиционер в бесканальной мини-сплит-системе с тепловым насосом.

Системы

без воздуховодов работают через эти независимо управляемые воздухоочистители, каждый из которых подключается к одному наружному блоку, через который отводится тепло из вашего дома. Система без воздуховодов по сути похожа на центральный кондиционер, но с внутренним компонентом, разделенным на более мелкие части, которые направляют воздух непосредственно в жилое пространство, а не с помощью воздуховодов.

Бесконтактные системы становятся все более популярными в домах по всей стране, и по ряду причин.Читайте дальше, и мы расскажем о некоторых из лучших причин, по которым в этом году вам стоит подумать о том, чтобы отказаться от воздуховодов.

Продолжить чтение

9 августа 2021 г.

Когда дело доходит до установки центрального кондиционера в это время года, домовладельцы часто спешат сделать покупку и установить ее, чтобы начать наслаждаться более прохладной внутренней средой.

К сожалению, поспешная покупка, подобная этой, может привести к тому, что у вас будет система, которая неправильно подходит для вашего дома и, следовательно, работает очень неэффективно и может даже иметь сокращенный срок службы.

Что мы подразумеваем под этим? Точно так же, как вы должны убедиться, что у вас есть подходящий кондиционер для вашего дома (то есть центральный кондиционер, тепловой насос или бесканальная система охлаждения), вы хотите убедиться, что это правильный размер . Хотите знать, почему? Читать дальше!

Продолжить чтение

26 июля 2021 г.

Как поживает ваш кондиционер этим летом? Вы заметили какие-либо подозрительные симптомы, которые могут указывать на необходимость ремонта? Конечно, вы будете точно знать, нужен ли вам ремонт переменного тока, если вы проводили техническое обслуживание переменного тока прошлой весной.В конце концов, техническое обслуживание позволяет нашим техническим специалистам тщательно проверять, очищать и настраивать компоненты этой системы, чтобы убедиться, что она работает максимально эффективно и эффективно в течение длин и , насколько это возможно.

Так что, возможно, вы пропустили его в этом году. Возможно, вы думаете, что на этом этапе стоит подождать до следующего года, поскольку лето уже на полпути.

Но вот в чем дело — у нас все еще есть много возможностей для волн тепла в ближайшие месяцы, и если это произойдет, вы будете очень благодарны за полностью функциональный кондиционер.Читайте дальше, мы узнаем о важности обслуживания кондиционера, даже если уже немного поздно!

Продолжить чтение

12 июля 2021 г.

Это не руководство по установке кондиционера самостоятельно — это было бы опрометчиво. Скорее, мы хотим вооружить вас факторами, которые следует учитывать, прежде чем платить за установку кондиционера.Это может сэкономить ваше время, деньги и избавить вас от головной боли!

В конце концов, это большие вложения. Учитывая, что энергия, которую используют ваши системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, составляет половину от всех ваших энергозатрат, это большое дело! Мы хотим, чтобы установка вашего кондиционера была максимально безболезненной. Итак, что вам следует учитывать? Читай дальше что бы узнать!

Продолжить чтение

Вам действительно нужна печь в Техасе?

Когда вы живете в Мак-Кинни, штат Техас, вам редко приходится мириться с неудобствами зимы, которые люди в северном США.С. приходится иметь дело в течение трех-четырех месяцев, а то и дольше каждый год. Ваша машина, вероятно, не будет засыпана снегом, ваши трубы вряд ли замерзнут, и ваша печь не будет тратить сотни долларов на отопление каждый месяц. В конце концов, вы живете в Техасе, где погода по большей части довольно теплая, так что вам вообще нужна печь? Ответ может вас удивить.

Зимняя погода в Техасе

Нужна ли вам печь в вашем доме в Техасе, зависит от того, в каком районе Техаса вы живете.Жители южных районов часто могут обойтись без нагревательных устройств, таких как тепловые насосы, а не с большой печью, потому что температура редко опускается до нуля.

В МакКинни, однако, погода более изменчива. Времена года, конечно, мягкие, но они все еще есть, а в январе бывает довольно холодно. Со средним минимумом января 33, жители МакКинни находятся в интересном положении, когда речь идет о решениях для отопления домов. Возможно, вы не переживаете зиму в Новой Англии, но и на улице она определенно не приятна и красива.При этом действительно ли печь — лучший вариант для вашего дома в МакКинни? Что ж, чтобы ответить на этот вопрос, вам нужно учесть много вещей.

Альтернативные печи: как работает тепловой насос

Тепловые насосы — это популярное решение для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в более теплых частях США. Они работают круглый год и в режиме обогрева, и в режиме охлаждения, что означает, что вы полагаетесь на одну систему HVAC вместо двух (кондиционер и печь). Они также популярны благодаря своей энергоэффективности. Наиболее распространенные модели работают на электричестве (хотя вы также можете получить геотермальные модели) и не сильно влияют на ваш счет за электроэнергию из-за того, как они работают.

Тепловой насос работает с теплообменником. Проще говоря, он забирает тепло из одного источника и передает его другому источнику. Летом это означает, что он забирает тепло из воздуха, прежде чем закачать его в ваш дом. Зимой он использует воздух, воду или землю в качестве источника тепла, чтобы наполнять воздух в вашем доме теплом, прежде чем выпускать его внутрь. Энергоэффективность достигается благодаря разумному подходу к этому: тепловой насос экономит как можно больше энергии за счет использования существующего тепла вместо выработки собственного тепла, как это делает печь.

В геотермальном тепловом насосе тепло исходит от земли, что делает его одним из наиболее энергоэффективных типов теплового насоса. Вне вашего дома в землю закапывают петлю; жидкость в контуре нагревается землей, а затем используется для обогрева воздуха в вашем доме. Летом все наоборот.

Система HVAC, которая нагревает и охлаждает круглый год, звучит как неплохое решение, не так ли? Когда на улице 50 и много тепла не нужно, запуск печи может показаться излишним.К тому же посреди ночи становится довольно прохладно, но средняя дневная температура в МакКинни зимой не опускается ниже 40 так часто. Имея это в виду, тепловые насосы — фантастическая технология, но у них есть несколько недостатков.

Полагаться исключительно на тепловой насос

Причина, по которой вы, возможно, , а не , захотите полагаться исключительно на тепловой насос в своем доме McKinney, заключается в следующем: они не очень эффективно и не очень хорошо нагреваются при температуре ниже 40 градусов. Когда на улице идет снег и в январе ниже 30, вы не будете заботиться о том, насколько энергоэффективен тепловой насос, если вы прижимаетесь к нескольким одеялам с кучей работающих обогревателей.

Если вы не против потерять энергоэффективность теплового насоса, вы можете использовать его при температуре ниже 40 градусов, но такой большой экономии энергии не произойдет. В некоторых тепловых насосах есть нагревательные змеевики, которые нагревают воздух вместо использования метода теплопередачи. Вы получаете теплый воздух, но тогда тепловые насосы перестают быть более эффективными, чем печи.

Учитывая эти детали, становится логичным, что жители МакКинни не захотели бы полагаться только на тепловые насосы.Так что же тогда остается? Что ж, большую часть года вы можете использовать тепловой насос и экономить энергию. Вам просто понадобится резервный способ обогрева вашего дома в те зимние дни, когда температура опускается ниже 40. Печь — очевидное решение для обогрева, поскольку они очень мощные и могут очень быстро обогреть ваш дом. Однако, прежде чем вы приобретете традиционную печь, разберитесь с вариантами отопления дома.

Печи VS Другие варианты нагрева

Эффективность вашей печи в значительной степени зависит от ее возраста и качества обслуживания.Печи могут достигать поразительно высокого КПД. Министерство энергетики США сообщает, что они могут достичь эффективности 98,5%. Однако, если ваша модель старая или требует ремонта, эффективность падает до 59 процентов.

Другой вариант — электрическое отопление. В некоторых домах он встроен; вы, возможно, видели один с длинными металлическими блоками, установленными вдоль плинтусов. Электрический обогрев является мощным и может быть чрезвычайно энергоэффективным, но вы все равно потратите больше денег на это электричество, чем на газ или пропан, которыми питается ваша печь.Если вы не хотите носить с собой обогреватель зимой, когда холодно, для повышения энергоэффективности вам, вероятно, следует придерживаться новой модели печи.

Имейте в виду, что если у вас есть тепловой насос и отдельная печь (или другой источник тепла), вам решать, когда вы хотите переключиться с теплового насоса на печь и обратно. Если у вас нет умного термостата, подключенного к обоим, вам придется провести некоторую оценку на основе погоды и температуры в доме.Может быть очевидно, что вы хотите использовать печь в январе, когда довольно холодно, но зимние температуры будут колебаться, как и использование вашей печи и теплового насоса.

Гибридные альтернативы и решения

К счастью, такие компании, как Carrier, учли эти трудности и разработали гибридные системы, призванные максимизировать энергоэффективность вашего HVAC без ущерба для вашего домашнего комфорта. Гибридная тепловая система компании Carrier представляет собой комбинацию теплового насоса и газовой печи, управление которыми осуществляет система Infinity компании Carrier.Если вы хотите инвестировать в систему, которая очень серьезно относится к энергоэффективности нескольких решений HVAC, Hybrid Heat заслуживает серьезного рассмотрения.

Сама система может измерять температуру на улице и определять, какой тип отопления вам нужен в более прохладную погоду. Если он решит, что тепловой насос справится с этим, он запустит тепловой насос и сэкономит ваши счета за газ (и ваше использование ископаемого топлива!).

Если, с другой стороны, погода на улице слишком холодная для теплового насоса, система переключается на печь.Учитывая, что у вас может быть зимний день, когда погода 60 в полдень, а затем падает до 35 ночью, гибридная система отопления кажется довольно хорошим решением для отопления и охлаждения вашего дома. Самое приятное, что вы можете позволить ему работать, потому что он сам принимает все эти решения и оценки.

Следите за энергоэффективностью системы отопления вашего дома этой зимой. Вы чувствуете, что ваши счета за электроэнергию больше, чем раньше? Вы используете печь или полагаетесь на какой-либо другой обогреватель, чтобы обогреть свой дом в эти холодные зимние ночи? Техас имеет уникальные потребности в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха из-за мягкого климата, и как житель McKinney у вас есть шанс воспользоваться энергосберегающими решениями, которые люди в других частях страны не могут использовать так же эффективно.

Чтобы узнать больше о гибридных системах отопления, тепловых насосах или печах, позвоните в отдел кондиционирования и отопления Билла Джоплина по телефону 888-414-4655. Запланируйте встречу по техническому обслуживанию, проверьте эффективность своей текущей системы отопления, вентиляции и кондиционирования или спросите о гибридной тепловой системе Carrier. Этой зимой вы станете на один шаг ближе к более энергоэффективному дому.

Electric vs Gas Heat: что лучше? | Новый оттенок зеленого | Шерри Листгартен

С приближением похолодания самое время подумать о тепловых выбросах.Они составляют значительную часть общих выбросов в Калифорнии, хотя несколько меньше в нашей зоне с умеренным климатом. Около 10% выбросов в Калифорнии приходится на ископаемое топливо, используемое для отопления помещений и нагрева воды в наших зданиях. (1) В Пало-Альто почти половина тепловых выбросов приходится на бытовое использование, поэтому жители могут оказать влияние, снизив наши тепловые выбросы. (2) Вопрос в том, как это лучше всего сделать? Обычно мы получаем ответ «тепловые насосы», но, как один из комментаторов спросил в предыдущем посте: «Можете ли вы показать, что электрическое питание теплового насоса за счет сжигания газа и борьбы с потерями в генерации (современные парогазовые установки эффективны на 60%), Потери при передаче, потери при распределении и т. д. действительно лучше, чем просто сжигать газ (современные печи легко имеют КПД> 90%) для получения тепла (а в некоторых новых конструкциях> 95%)? »

В этом блоге делается попытка решить вопрос о тепле газа и электричестве.Это состоит из двух частей. Во-первых, какие выбросы производятся, чтобы обеспечить доставку газа и электричества в дом? И второй: сколько тепла она может произвести на каждую единицу электрической или газовой энергии? (То есть насколько эффективен обогреватель?) Этого много, и у меня нет точного ответа, но я передам здесь то, что знаю. Это в значительной степени основано на нескольких презентациях Марты Брук, политического советника Калифорнийской энергетической комиссии (CEC). (3)

Если вам нужна краткая информация о домах в районе середины полуострова, я бы сказал, что это:
— Водонагреватель с тепловым насосом — явная победа.
— Обогреватель с тепловым насосом — явная победа для нового строительства и для отремонтированных домов с минимальными потерями тепла. В других домах в первую очередь следует сделать больше теплоизоляции.

В приведенном ниже анализе есть некоторые пробелы, и работа над этим продолжается.

Выбросы газа и выбросы электроэнергии

На приведенной ниже диаграмме сравниваются выбросы электричества и выбросы газа, доставленные в дом. (4) Ни один прибор еще не потребляет энергию; диаграмма отражает выбросы только от производства и доставки энергии в дом.На диаграмме есть по одному квадрату на каждый час в году. Месяцы идут по оси X (с января слева до декабря справа), а часы идут по оси Y (от раннего утра вверху до поздней ночи внизу). Зеленый квадрат указывает на то, что у электричества более низкая интенсивность выбросов, чем у газа, измеряемая в выбросах на единицу энергии, а красный означает, что у электричества больше выбросов. 40% квадратов здесь зеленые, а 60% красные. В среднем выбросы газа ниже, чем выбросы электроэнергии.(Да, вы все правильно прочитали.) И, в частности, вы можете видеть, что сравнение плохо для электричества в те периоды, когда вы, вероятно, будете отапливать дом (например, осенью и зимой утром и вечером).

Источник: презентация на семинаре ЦИК в июне 2018 г.

Если вы посмотрите на 2030 год, когда у нас будет больше возобновляемых источников энергии (60% по сравнению с 31% в прошлом году), картина будет лучше: 70% площадей будут благоприятными для электричество, хотя и имеет схожую общую картину.

Источник: презентация на семинаре ЦИК в июне 2018 г.

Важно отметить, что неорганизованные выбросы (утечки метана при передаче и распределении) не включены в расчеты, стоящие за этой диаграммой, в то время как соответствующие поправки на электроэнергию (передача и распределение) убытки для дома) включены.Утечки метана могут быть значительными (см. Предыдущее сообщение в блоге), так что это, вероятно, сделает эти изображения более экологичными, по крайней мере, в краткосрочной перспективе, пока эти утечки будут устранены.

Эффективность нагревателя

Учитывая вышеизложенное, мы знаем, что эффективность нагревателя имеет решающее значение, если мы хотим сократить выбросы путем переключения с газового на электрический. Электрический обогреватель с КПД «всего» 95%, как лучшая современная газовая печь, не сможет его разрезать. И в этом волшебство тепловых насосов. Типичный водонагреватель с тепловым насосом производит примерно в три раза больше энергии (тепла), чем потребляет.Вместо того, чтобы создавать тепло, он отбирает тепло из наружного воздуха с помощью хладагента и перемещает его в здание. Примерно так работает холодильник, но наоборот. (5) Показатель, называемый UEF, или Единый энергетический коэффициент, используется для сравнения водонагревателей с тепловым насосом. Это соотношение выходной энергии к входной, но с некоторыми нюансами. По словам представителя CEC, эта метрика довольно надежна для нашего региона: «UEF включает потери в резервном резервуаре во время процедуры испытания, а также измерение производительности теплового насоса на протяжении всей процедуры испытания.В целом мы обнаруживаем, что UEF дает вам приблизительную реальную производительность в мягком климате, но для более холодного климата или в больших домах используется большее резервное электрическое сопротивление, и, следовательно, производительность будет ниже ».

Из этой диаграммы видно, что для замены электрических водонагревателей требуется UEF около 3. Пало-Альто и Маунтин-Вью находятся в климатической зоне 4, а Менло-Парк и другие города округа Сан-Матео находятся в климатической зоне 3. Автор Напротив, область Тахо — это климатическая зона 16.

Источник: стандарты CEC Title 24

Благодаря своей высокой эффективности водонагреватели с тепловым насосом являются явным преимуществом по выбросам. На приведенной ниже диаграмме показано, как водонагреватель с тепловым насосом примерно в 3 раза эффективнее по сравнению с газовым водонагревателем без резервуара. Это похоже на диаграмму выше, но с учетом водонагревателя. (6)

Источник: презентация Redwood Energy, февраль 2019 г.

Однако космические тепловые насосы не столь очевидны. Эти тепловые насосы будут работать почти постоянно в прохладные и относительно грязные ночные часы, в то время как газовая печь будет работать редко.Это означает, что газовая печь имеет гораздо более низкие выбросы в ночное время, даже в хорошо изолированном доме, как показано ниже. (7)

Источник: презентация Redwood Energy, февраль 2019 г.

Если вы посмотрите на весь день, использование теплового насоса для отопления помещений по-прежнему дает ощутимые преимущества. (Обогреватели, которые превышают минимум 8,2 HSPF, будут работать несколько лучше, чем показано здесь.)

Источник: презентация Redwood Energy, февраль 2019 г.

Однако, если ваш дом плохо изолирован, все обстоит иначе.Если вы живете в доме с меньшей изоляцией и более тонкими окнами, тепловой насос для отопления помещений не снизит выбросы, даже при условии, что сеть 2030 будет более чистой, как показано ниже. Вместо этого лучше сначала улучшить изоляцию.

Источник: презентация Redwood Energy, февраль 2019 г.

Подводя итог, можно сказать, что если вы стремитесь сократить выбросы тепла, водонагреватель с тепловым насосом является явным преимуществом, как и тепловой насос для отопления помещений, если ваш дом построен для современные коды (т.е. хорошо изолированы).Старые дома нуждаются в лучшей «оболочке здания», прежде чем переход на электрический тепловой насос для отопления помещений снизит выбросы. Снижение потерь тепла в доме — хорошая идея не только для сокращения выбросов, но и для повышения устойчивости к отключениям электроэнергии.

Помимо выбросов, существует ряд факторов, которые играют роль при выборе электрического или газового тепла. К ним относятся стоимость, устойчивость к отключениям, ударам по дому (например, качество воздуха, шум), размещение обогревателя и безопасность. Если вы хотите увидеть реальные утечки метана из газовых водонагревателей, просмотрите видеоролики, на которые есть ссылки в этой предыдущей публикации в блоге.

Даже если рассматривать только выбросы, этот пост не учитывает не только летучие выбросы газа в дом, но и влияние любой утечки хладагента из теплового насоса. (8) Итак, это неполная картина. Но я надеюсь, что он предоставит больше информации о том, как оцениваются обогреватели, и что может иметь смысл для вашего дома.

Два наших местных коммунальных предприятия предлагают значительные льготы на покупку водонагревателей с тепловым насосом. Информацию о чистой энергии Кремниевой долины (SVCE) можно найти здесь: https: // www.svcleanenergy.org/water-heating, включая ссылку на информативное руководство для покупателей. Информацию о компании Palo Alto Utilities можно найти здесь: http://cityofpaloalto.org/hpwh. У PCE в настоящее время нет стимула для использования водонагревателей с тепловыми насосами. (Они проводят испытание, которое полностью зарегистрировано.) Однако у них есть потрясающие стимулы для электромобилей. Проверить это можно здесь: https://www.peninsulacleanenergy.com/about-evs.

Если вы хотите узнать больше об электрификации вашего дома, в четверг, 10 октября, с 14:00 до 19:00, в муниципалитете Пало-Альто Коммунальные предприятия города Пало-Альто в сотрудничестве с местными партнерами будет проводиться выставка «Электрификация в районе залива» для предоставления практического образования и ресурсов. для специалистов в области строительства и местных жителей, желающих еще больше сократить свой углеродный след.Зайдите, чтобы узнать больше о преимуществах и практических приемах электрификации помещений и нагрева воды, транспортировки и приготовления пищи.

Спасибо Марте Брук и представителям местных коммунальных служб за просмотр и отзывы на этот пост.

Примечания и ссылки

1. Эти данные взяты из слайда 4 этой презентации Марты Брук в ЦИК.

2. Это не относится к электричеству. Поскольку в Пало-Альто так много коммерческих площадей, более 80% нашей электрической нагрузки приходится на коммерческое использование (!)

3.Презентация в ЦИК за июнь 2018 года (часть большого семинара) находится здесь, примерно через 26 минут. Презентация на Redwood Energy за февраль 2019 года находится здесь. Всю информацию о семинаре ЦИК в июне 2018 года можно найти здесь.

4. Этот график и другие в этом посте отражают фактическое сочетание сетки, а не наше портфолио, которое намного чище. Если бы мы приняли модель, в которой мы использовали бы более чистую часть сетки, то другим пришлось бы использовать более грязную часть сетки. И (а) они этого не делают, и (б) мы не хотим, чтобы они этого делали, потому что (в) это не соответствует действительности.Мы хотим, чтобы электрификация происходила по всему штату, независимо от того, какой электрический портфель поддерживают различные коммунальные предприятия. Вклад наших собственных коммунальных предприятий в сокращение выбросов углерода относится к энергосистеме в целом, что делает ее более экологичной для всех (спасибо!). Поэтому я делаю расчеты выбросов в этом посте на основе структуры сетей, так же, как я надеюсь, что другие делают в местах с менее экологичным портфелем электроэнергии.

Следует также отметить, что этот график отражает средние выбросы, а не маржинальные выбросы.

5. Некоторые видеоролики, объясняющие, как работают тепловые насосы, можно найти здесь и здесь.

6. Это климатическая зона 3 («CZ 3») в доме, построенном по последним стандартам («2019 Std»), и в нем используются значения интенсивности выбросов за 2019 год, показанные в предыдущей таблице («2019 GHG»). . «COP» или «Коэффициент полезного действия», равный 3, — это отношение выходной тепловой энергии к потребляемой электрической энергии (несколько менее надежная версия UEF).

7. Это верно даже при использовании более чистой мощности 2030, как показано ниже.Нагреватель, используемый в этом случае, соответствует минимальным федеральным стандартам, требуемым для данного испытания, но не превышает их. («HSPF» или «Сезонный коэффициент производительности отопления» — это усредненный за сезон коэффициент COP.) Более эффективный обогреватель будет работать лучше, но обратите внимание, что красные области останутся красными, учитывая множители в этих квадратах.

Источник: презентация Redwood Energy, февраль 2019 г.

8. На этом слайде (справа) показано, насколько сильно утечка хладагента влияет на выбросы, когда дом электрифицирован.Цветовая кодировка этих диаграмм: самый светлый синий: утечка хладагента, зеленый: пробки, темно-синий: бытовые приборы, желтый: свет, желто-коричневый: нагрев воды, оранжевый: охлаждение, средний синий: обогрев помещения. Наш климат, вероятно, находится где-то между Сакраменто и Лос-Анджелесом.

Источник: презентация на семинаре CEC в июне 2018 г.

9. Некоторым из вас может быть интересно, почему мы не используем тепловые насосы, работающие на газе. Я должен следить за этим. Следует иметь в виду, что тепловые насосы также могут кондиционировать воздух, и я ожидаю, что, когда они используются для охлаждения, это сделает аргументы в пользу электричества.Кроме того, в случае нового строительства полное исключение газопровода дает некоторые преимущества.

Текущие климатические данные (август 2019 г.)

Глобальные воздействия, влияние США, метрика CO2, Климатическая панель (2018)

Рекомендации по комментариям

Я надеюсь, что ваш вклад станет важной частью этого блога. Чтобы обсуждение было продуктивным, пожалуйста, придерживайтесь этих правил, или ваш комментарий может быть модерирован:
— Избегайте неуважительных, пренебрежительных, ехидных, гневных или ad hominem комментариев.
— Основывайтесь на фактах и ​​предоставляйте полезные ссылки (особенно ссылки).
— Продолжайте тему.
— В общем, сохраняйте это место как гостеприимное место для всех читателей.

Обогрейте дом с помощью механической ветряной мельницы

Изображение: иллюстрация Роны Бинай для журнала Low-tech.

Производство возобновляемой энергии почти полностью направлено на производство электроэнергии. Однако мы используем больше энергии в виде тепла, которое солнечные батареи и ветряные турбины могут производить лишь косвенно и относительно неэффективно.Солнечный тепловой коллектор пропускает преобразование в электричество и поставляет возобновляемую тепловую энергию прямым и более эффективным способом.

Гораздо менее известно, что механическая ветряная мельница может делать то же самое в ветреном климате — из-за слишком большого размера тормозной системы ветряная мельница может выделять много прямого тепла за счет трения. Механическая ветряная мельница также может быть соединена с механическим тепловым насосом, который может быть дешевле, чем использование газового котла или электрического теплового насоса с приводом от ветряной турбины.

Тепло против электричества

В глобальном масштабе спрос на тепловую энергию соответствует одной трети предложения первичной энергии, в то время как спрос на электроэнергию составляет только одну пятую. ^{В умеренном или холодном климате доля тепловой энергии еще выше. Например, в Великобритании на тепло приходится почти половина общего потребления энергии. Если мы посмотрим только на домашние хозяйства, тепловая энергия для отопления помещений и нагрева воды в умеренном и холодном климате может составлять 60-80% от общего внутреннего спроса на энергию.}

Несмотря на это, возобновляемые источники энергии играют незначительную роль в производстве тепла. Основным исключением является традиционное использование биомассы для приготовления пищи и обогрева, но в «развитом» мире даже биомасса часто используется для производства электроэнергии вместо тепла.Использование прямого солнечного тепла и геотермального тепла обеспечивает менее 1% и 0,2% общемирового спроса на тепло, соответственно ^{. Хотя на возобновляемые источники энергии приходится более 20% мирового спроса на электроэнергию (в основном гидроэлектроэнергия), на них приходится только 10% глобального спроса на тепло (в основном из биомассы).}

Прямое и косвенное производство тепла

Электроэнергия, произведенная из возобновляемых источников энергии, может быть — и преобразуется — в тепло косвенным образом. Например, ветряная турбина преобразует свою энергию вращения в электричество с помощью своего электрического генератора, и это электричество затем может быть преобразовано в тепло с помощью электрического нагревателя, электрического бойлера или электрического теплового насоса.Результат — тепло, выделяемое ветровой энергией.

В частности, многие правительства и организации продвигают электрический тепловой насос как устойчивое решение для производства тепла из возобновляемых источников. Однако солнечная и ветровая энергия также может использоваться напрямую, без предварительного преобразования их в электричество — и, конечно же, то же самое относится и к биомассе. Прямое производство тепла дешевле, может быть более энергоэффективным и более устойчивым, чем косвенное производство тепла.

Изображение: прототипы ветряных мельниц, вырабатывающих тепло, построенные Эсрой Л.Соренсен в 1974 году. Фото Клауса Нибро. Источник:

Прямая альтернатива солнечной фотоэлектрической энергии — солнечная тепловая энергия, технология, появившаяся в девятнадцатом веке после более дешевых технологий производства стекла и зеркал. Солнечная тепловая энергия может быть использована для нагрева воды, отопления помещений или промышленных процессов, и это в 2-3 раза более энергоэффективно по сравнению с непрямым путем, включающим преобразование электроэнергии.

Почти никто не знает, что ветряная мельница может производить тепло напрямую

Прямая альтернатива ветроэнергетике, которую все знают, — это старомодная ветряная мельница, которой не меньше 2.000 лет. Он передавал энергию вращения от своего ветряного ротора непосредственно на ось станка, например, для пиления дерева или шлифования зерна. Этот старомодный подход остается актуальным, в том числе в сочетании с новыми технологиями, поскольку он будет более энергоэффективным по сравнению с первым преобразованием энергии в электричество, а затем обратно во вращательную энергию.

Однако старомодная ветряная мельница может обеспечивать не только механическую, но и тепловую энергию. Проблема в том, что этого почти никто не знает.Даже Международное энергетическое агентство не упоминает о прямом преобразовании ветра в тепло, когда предлагает все возможные варианты производства тепла из возобновляемых источников.

Ветряная мельница с водяным тормозом

Оригинальный тип ветряной мельницы, генерирующей тепло, преобразует энергию вращения непосредственно в тепло путем создания трения в воде с использованием так называемого «водяного тормоза» или «машины Джоуля». Теплогенератор, основанный на этом принципе, представляет собой ветряную мешалку или крыльчатку, установленную в изолированном резервуаре, наполненном водой.Из-за трения между молекулами воды механическая энергия преобразуется в тепловую. Нагретую воду можно перекачивать в здание для обогрева или стирки, и ту же концепцию можно применить к производственным процессам на заводе, требующим относительно низких температур.

Изображение; система отопления на базе ветряка с водяным тормозом. Источник:

Машина Джоуля изначально задумывалась как измерительный прибор. Джеймс Джоуль построил его в 1840-х годах для своего знаменитого измерения механического эквивалента тепла: одна калория равна количеству энергии, необходимому для повышения температуры 1 кубического сантиметра воды на 1 градус Цельсия.

Теплогенератор, основанный на этом принципе, представляет собой ветряную мешалку или крыльчатку, установленную в изолированном резервуаре, заполненном водой.

Самое интересное в ветряных мельницах с водяным тормозом то, что гипотетически они могли быть построены сотни или даже тысячи лет назад. Для них требуются простые материалы: дерево и / или металл. Но хотя мы не можем исключить их использование в доиндустриальные времена, первое упоминание о ветряных мельницах, производящих тепло, относится к 1970-м годам, когда датчане начали их строить после первого нефтяного кризиса.

Изображение: теплогенератор ветряной мельницы. Источник:

В то время Дания почти полностью зависела от импорта нефти для отопления, из-за чего многие домашние хозяйства оставались в холоде, когда поставки нефти были нарушены. Поскольку у датчан уже была сильная DIY-культура для небольших ветряных турбин, вырабатывающих электричество на фермах, они начали строить ветряные мельницы для обогрева своих домов. Некоторые выбрали непрямой путь, преобразовывая вырабатываемое ветром электричество в тепло с помощью электрических нагревательных приборов.Другие, однако, разработали механические ветряные мельницы, которые непосредственно производили тепло.

Строить дешевле

Прямой подход к производству тепла значительно дешевле и более экологичен, чем преобразование электроэнергии, вырабатываемой ветром или солнечной энергией, в тепло с помощью электрических нагревательных устройств. На это есть две причины.

Во-первых, и это наиболее важно, механические ветряные мельницы менее сложны, что делает их более доступными и менее ресурсоемкими в строительстве, а также увеличивает срок их службы.В ветряной мельнице с водяным тормозом можно исключить электрический генератор, преобразователи энергии, трансформатор и коробку передач, а из-за экономии веса ветряная мельница должна быть менее прочной. Машина Джоуля имеет меньший вес, меньшие размеры и меньшую стоимость, чем электрический генератор. ^{Также важно то, что стоимость аккумуляторов тепла на 60-70% ниже по сравнению с батареями или использованием резервных тепловых электростанций.}

Мельница с водяным тормозом, построенная в Институте агротехники в 1974 году.Фото Рикара Матцена. Источник:

Во-вторых, преобразование энергии ветра или солнца непосредственно в тепло (или механическую энергию) может быть более энергоэффективным, чем при использовании электрического преобразования. Это означает, что для подачи определенного количества тепла требуется меньше преобразователей солнечной и ветровой энергии и, следовательно, меньше места и ресурсов. Короче говоря, ветряная мельница, генерирующая тепло, устраняет основные недостатки энергии ветра: ее низкую удельную мощность и ее непостоянство.

Механические ветряные мельницы менее сложны, что делает их более доступными и менее ресурсоемкими в строительстве, а также увеличивает срок их службы.

Кроме того, прямое производство тепла значительно улучшает экономику и устойчивость небольших типов ветряных мельниц.Испытания показали, что небольшие ветряные турбины, вырабатывающие электричество, очень неэффективны и не всегда вырабатывают столько энергии, сколько необходимо для их производства. ^{Однако использование аналогичных моделей для производства тепла снижает потребляемую энергию и затраты, увеличивает срок службы и повышает эффективность.}

Сколько тепла может производить ветряная мельница?

Датская ветряная мельница с водяным тормозом 1970-х годов была относительно небольшой машиной с диаметром ротора около 6 метров и высотой около 12 метров.Более крупные ветряные мельницы, генерирующие тепло, были построены в 1980-х годах. Чаще всего используются простые деревянные лезвия. В общей сложности задокументировано не менее дюжины различных моделей, как самодельных, так и коммерческих. ^{Многие из них были построены из использованных автомобильных запчастей и других выброшенных материалов.}

Изображение: ветряная мельница Calorius, вырабатывающая до 4 кВт тепла. Изображение предоставлено Nordic Folkecenter в Дании.

Официально прошла испытания одна из самых маленьких датских ветряных мельниц, производящих тепло.Calorius type 37 с диаметром ротора 5 метров и высотой 9 метров производил 3,5 киловатта тепла при скорости ветра 11 м / с (сильный ветер, балл 6 баллов по шкале Бофорта). Это сопоставимо с теплопроизводительностью самых маленьких электрокотлов для отопления помещений. С 1993 по 2000 год датская фирма Westrup построила в общей сложности 34 ветряных мельницы с водяным тормозом на основе этой конструкции, и к 2012 году их все еще оставалось в эксплуатации.

Гораздо более крупная ветряная мельница с водяным тормозом (диаметр ротора 7,5 м, башня 17 м) была построена в 1982 году братьями Сванеборг и обогревала дом одного из них (другой брат выбрал ветряную турбину и электрическую систему отопления).Ветряк с тремя лопастями из стекловолокна, по неофициальным данным, производил до 8 киловатт тепла, что сравнимо с мощностью электрического котла для скромного дома.

В конце 1980-х годов Кнуд Берту построил самую сложную на сегодняшний день тепловую ветряную мельницу: LO-FA. В других моделях тепловыделение происходило в нижней части башни — сверху ветряка проходила шахта до низа, где был установлен водяной тормоз.Однако в ветряке LO-FA все механические части для преобразования энергии были перемещены на вершину башни. Нижние 10 метров 20-метровой башни залили 15 тоннами воды в изотермический резервуар. Следовательно, из мельницы можно было буквально взять горячую воду.

Башня ветряной мельницы LO-FA была залита 15 тоннами воды в изотермическом баке: горячая вода могла буквально вытекать из ветряка.

LO-FA также была самой большой из тепловых ветряных мельниц с диаметром ротора 12 метров.Его тепловая мощность оценивалась в 90 киловатт при скорости ветра 14 м / с (Beaufort 7). Эти результаты кажутся чрезмерными по сравнению с другими ветряными мельницами, генерирующими тепло, но выход энергии ветряной мельницы увеличивается более чем пропорционально диаметру ротора и скорости ветра. Кроме того, фрикционной жидкостью в водяном тормозе была не вода, а гидравлическое масло, которое можно нагревать до гораздо более высоких температур. Затем масло передавало свое тепло накопителю воды в башне.

Возобновление процентов

Интерес к ветряным мельницам, генерирующим тепло, возродился несколько лет назад, хотя пока это касается лишь нескольких научных исследований.В статье 2011 года немецкие и британские ученые пишут, что «небольшие и удаленные домохозяйства в северных регионах требуют тепловой энергии, а не электричества, и поэтому ветряные турбины в таких местах должны быть построены для производства тепловой энергии».

Исследователи объясняют и иллюстрируют работу ветряной мельницы с водяным тормозом и рассчитывают оптимальную производительность технологии. Было обнаружено, что характеристики крутящего момента ветряного ротора и крыльчатки должны быть тщательно согласованы для достижения максимальной эффективности.Например, для очень маленькой ветряной мельницы Савониуса, которую ученые использовали в качестве модели (диаметр ротора 0,5 м, башня 2 м), было рассчитано, что диаметр крыльчатки должен быть 0,388 м.

Затем исследователи провели моделирование в течение пятидесяти часов, чтобы рассчитать тепловую мощность ветряка. Хотя Savonius — это низкоскоростная ветряная мельница, которая плохо подходит для выработки электроэнергии, она оказывается отличным производителем тепла: небольшая ветряная мельница вырабатывала до 1 кВт тепловой энергии (при скорости ветра 15 м / с). ^{В исследовании 2013 года с использованием прототипа были получены аналогичные результаты, и расчетная эффективность системы составила 91%. Это сопоставимо с эффективностью ветряной турбины, нагревающей воду с помощью электричества.}

Исследование 2013 года с использованием прототипа рассчитало, что эффективность системы составила 91%

Очевидно, что это не всегда штормовая погода, а это значит, что средняя скорость ветра не менее важна. В исследовании 2015 года изучаются возможности использования ветряных мельниц в Литве, балтийской стране с холодным климатом, зависящим от импорта дорогостоящего топлива. ^{Исследователи подсчитали, что при средней скорости ветра в стране (4 м / с по шкале Бофорта 3) для выработки одного киловатта тепла требуется ветряная мельница с диаметром ротора 8,2 метра.}

Теплогенерирующая ветряная мельница с водяным тормозом, размещенная внутри нижней части башни. Мельница была построена Йоргеном Андерсеном в 1975 году и находилась в Серритслеве. Фото Клауса Нибро. Источник:

Они сравнивают это с потребностью в тепловой энергии нового энергоэффективного здания площадью 120 м2, отапливаемого в соответствии с современными стандартами комфорта, и приходят к выводу, что ветряная мельница, генерирующая тепло, может покрыть от 40 до 75% годовой потребности в отоплении (в зависимости от класса энергоэффективности. конструкции).

Накопление тепла

Средняя скорость ветра также не гарантируется, что означает, что ветряная мельница, вырабатывающая тепло, требует аккумулирования тепла — в противном случае она обеспечивала бы обогрев только тогда, когда дует ветер. Один кубический метр нагретой воды (1 тонна, 1000 литров) может вместить до 90 кВт · ч тепла, что составляет примерно один-два дня подачи тепла для семьи из четырех человек.

Та же мельница, что и на фото выше, вид снизу. Источник:

Таким образом, для обеспечения достаточного объема хранилища для моста без ветра в течение недели требуется до 7 тонн воды, что соответствует объему в 7 кубических метров плюс изоляция.Однако следует также учитывать потери энергии (саморазряд), и это объясняет, почему датские ветряные мельницы, генерирующие тепло, обычно имеют резервуар для хранения от десяти до двадцати тысяч литров воды.

Теплогенерирующую ветряную мельницу можно также комбинировать с солнечным бойлером, чтобы и солнце, и ветер могли поставлять тепловую энергию напрямую, используя меньший резервуар для воды.

Теплогенерирующая ветряная мельница также может быть объединена с солнечным бойлером, чтобы и солнце, и ветер могли поставлять тепловую энергию напрямую, используя один и тот же резервуар для хранения тепла.В этом случае становится возможным построить довольно надежную систему отопления с резервуаром для хранения тепла меньшего размера, поскольку сочетание двух, часто дополняющих друг друга, источников энергии увеличивает шансы на прямую подачу тепла. Ветряные мельницы, генерирующие тепло, особенно в менее солнечном климате, являются отличным дополнением к солнечной тепловой системе, потому что последняя вырабатывает относительно меньше тепла зимой, когда потребность в тепле максимальна.

Замедлители схватывания и механические тепловые насосы

Самые последние и обширные исследования на сегодняшний день относятся к 2016 и 2018 годам, и они сравнивают различные типы теплогенерирующих ветряных мельниц с различными типами косвенного производства тепла. ^{В ветряных мельницах второго типа тепло вырабатывается с помощью механических тепловых насосов или гидродинамических замедлителей, а не с помощью водяного тормоза.}

Механический тепловой насос — это просто тепловой насос без электродвигателя. Вместо этого ветряной ротор напрямую подключен к компрессору (-ам) теплового насоса. Это требует на одно преобразование энергии меньше, что делает комбинацию, по крайней мере, на 10% более энергоэффективной, чем электрический тепловой насос, приводимый в действие ветряной турбиной.

Гидродинамический ретардер хорошо известен как тормозная система тяжелых транспортных средств.Подобно джоулевой машине, он преобразует энергию вращения в тепло без участия электричества. Замедлители и механические тепловые насосы имеют те же преимущества, что и машины Джоуля, в том смысле, что они намного меньше, легче и дешевле электрических генераторов. Однако в этом случае для достижения оптимального КПД требуется коробка передач.

Сравнение различных видов производства прямого и косвенного нагрева. Источник:

В исследовании сравниваются теплогенерирующие ветряные мельницы на основе замедлителей и механических тепловых насосов с косвенным производством тепла с использованием электрических котлов и электрических тепловых насосов.Он сравнивает эти четыре технологии для трех систем размера: небольшая ветряная мельница, предназначенная для отопления автономного дома, большая ветряная мельница, предназначенная для теплоснабжения деревни, и ветряная электростанция, производящая тепло для 20 000 жителей. Четыре концепции отопления ранжируются на основе их годовых капитальных и эксплуатационных затрат, предполагая, что срок их службы составляет 20 лет.

Прямое соединение механической ветряной мельницы с механическим тепловым насосом дешевле, чем использование газового котла или комбинации ветряной турбины и электрического теплового насоса.

Для автономной системы прямое соединение механической ветряной мельницы с механическим тепловым насосом является самым дешевым вариантом, в то время как комбинация ветряной турбины и электрического котла стоит в два-три раза дороже. Все остальные технологии находятся посередине. Принимая во внимание как инвестиционные, так и эксплуатационные расходы, малые тепловые ветряные мельницы с механическими тепловыми насосами одинаково дороги или дешевле, чем обычные газовые котлы, если предположить типичную производительность небольшой ветряной мельницы (которая производит — в течение одного года — 12% до 22% от его максимальной выходной энергии).

Изображение: ветряная мельница с водяным тормозом, разработанная О. Хельгасоном (слева), водяной тормоз с системой переменной нагрузки (справа). Изображения из «Испытания при очень высокой скорости ветра ветряной мельницы, управляемой водяным тормозом», О. Хельгасон и А.С. Сигурдсон, Научный институт Исландского университета. Источник:

С другой стороны, сочетание небольшой ветряной турбины и электрического теплового насоса требует, чтобы ветряная мельница с «коэффициентом мощности» не менее 30% стала конкурентоспособной по стоимости с газовым отоплением, но такая высокая производительность очень необычна.Более крупные системы имеют одинаковые рейтинги — комбинация механических ветряных мельниц и механических тепловых насосов является самым дешевым вариантом, — но они имеют до трех раз меньшие капитальные затраты из-за экономии на масштабе. Ветряные мельницы большего размера имеют более высокий коэффициент мощности (16-40%), что приводит к еще большей экономии затрат.

Из-за больших потерь энергии на транспортировку тепла тепловая ветряная мельница лучше всего подходит как децентрализованный источник энергии, обеспечивая теплом домохозяйство, не подключенное к электросети, или, в оптимальном случае, небольшой город.

Однако более крупные системы также обнаруживают проблему при расширении технологии: хранение тепла может быть дешевле и эффективнее, чем хранение электроэнергии, но для транспорта справедливо обратное: потери энергии при транспортировке тепла намного больше, чем потери энергии для электричества. коробка передач. Ученые подсчитали, что максимальное экономически достижимое расстояние при оптимальных ветровых условиях составляет 50 км.

Следовательно, тепловая ветряная мельница лучше всего подходит как децентрализованный источник энергии, обеспечивая теплом домохозяйство, не подключенное к электросети, или — в оптимальном случае — относительно небольшой город или город, или промышленную зону.Для еще более крупных систем энергию необходимо транспортировать в виде электричества, и в этом случае прямое производство тепла — со всеми его преимуществами — становится непривлекательным.

Ослепленный электричеством

Теплогенерирующие ветряные мельницы также исследуются для производства электроэнергии из возобновляемых источников, главным образом потому, что они предлагают лучшее решение для хранения энергии по сравнению с батареями или другими распространенными технологиями. ^{В этих системах произведенное тепло преобразуется в электричество с помощью паровой турбины.Система хранения аналогична системе концентрированной солнечной электростанции (CSP), а солнечные концентраторы заменены ветряными мельницами, генерирующими тепло.}

«Вихретоковый нагреватель». Источник:

Поскольку для эффективного производства электроэнергии с помощью паровой турбины требуются высокие температуры, эти системы не могут использовать джоулевые машины или гидродинамические замедлители, а вместо этого полагаются на тип замедлителя, называемый «вихретоковым нагревателем» (или «индукционным нагревателем»). ).Они состоят из магнита, установленного на вращающемся валу, и могут достигать температуры до 600 градусов Цельсия. Используя вихретоковые нагреватели, ветряные мельницы могут обеспечивать прямое нагревание при более высоких температурах, что еще больше увеличивает их потенциальное использование в промышленности.

Однако использование накопленного тепла для производства электроэнергии значительно дороже и менее устойчиво по сравнению с использованием ветряных мельниц, генерирующих тепло, для прямого производства тепла. Эффективность преобразования накопленного тепла в электричество составляет не более 30%, а это означает, что две трети энергии ветра теряется из-за ненужного преобразования энергии — и то же самое верно, когда солнечное тепло используется для производства электроэнергии.

Прямое производство тепла, таким образом, дает возможность сократить в три раза больше выбросов парниковых газов и ископаемого топлива, используя такое же количество ветряных мельниц, которые также дешевле и более экологичны в строительстве. Надеемся, что прямому производству тепла будет отдан приоритет, которого оно заслуживает. Несмотря на потепление климата, потребность в тепловой энергии как никогда высока.

Крис Де Декер

Чтобы оставить комментарий, отправьте электронное письмо на адрес solar (at) lowtechmagazine (dot) com.

Изготавливаем электрокотел своими руками

Жизнь в пригороде имеет много преимуществ. Но и у нее есть свои недостатки. Итак, с организацией отопления бывает много проблем. Газ стоит дорого, а возня с твердотопливными котлами и печами нравится не всем. На выходе может быть электрический котел. Сделать его можно своими руками, не тратя на это много денег.

Конструктивные элементы

Самым важным элементом котла является нагревательный элемент, преобразующий электрическую энергию в тепловую.Сам котел изготавливается из любой емкости подходящей формы и объема, при этом не следует забывать о необходимости подключения к нему датчиков, что не только упростит эксплуатацию оборудования, но и сделает его намного безопаснее.

Самая простая версия

Домашние умельцы могут сделать электрокотел своими руками из чего угодно, но чаще выбирают варианты, не требующие много труда и денег. Самый простой способ — установить нагревательный элемент непосредственно в нагревательную трубу подходящего размера.

Конечно, его диаметр должен быть намного больше, чем у остальных труб. Кроме того, он обязательно должен быть съемным и обеспечивать легкий и быстрый доступ к нему. Возможность демонтажа пригодится вам в том случае, если вам нужно заменить сгоревший ТЭН.

Более эффективный способ

Несмотря на все вышесказанное, самый простой электрокотел придется делать самим. Дело в том, что только отдельный отопительный контур способен обеспечить максимальный КПД, которого хватит для обогрева даже относительно большого дома.

Сделать такой прибор можно из обычной обрезки трубы соответствующего диаметра. Помните, что в случае установки отопительного контура не нужно гнаться за объемом накопительного котла, так как в этом случае большая часть энергии будет потрачена впустую.

Отметим, что в случае необходимости отопления небольшой двухкомнатной квартиры достаточно даже отрезать трубу диаметром 219 мм, а ее длина не может быть больше полуметра. Конечно, с обеих сторон он должен быть полностью герметичным.Итак, прежде чем сделать электрокотел своими руками, обязательно позаботьтесь о хорошем сварщике.

Электропроводка

В верхней крышке нужно приварить патрубок, которым котел будет соединять с радиаторами. В нижней боковой части должен быть приварен такой же патрубок, предназначенный для забора холодной воды.

Для небольших помещений мы рекомендуем использовать обогреватель мощностью 1 кВт, работающий от сети 220 В. Сам нагревательный элемент можно установить как со стороны нижней крышки, так и немного сбоку от бокового патрубка с холодной водой.Таким образом, установка электрокотла своими руками — не особо сложный процесс.

Доработки

Сразу отметим, что вариант монтажа ТЭН непосредственно в систему отопления не отличается особой надежностью. Однако обе описанные конструкции могут без проблем работать круглосуточно.

Конечно, такой режим работы возможен только в том случае, если в схему дополнительно включить автоматические предохранители, которые могут отключать питание в случае перегрузки или других непредвиденных ситуаций.

Кроме того, автоматическая настройка режимов работы серьезно сэкономит электроэнергию. Таким образом, сделать электрокотел своими руками не только реально, но и под силу любому мастеру, имеющему под рукой простые материалы и инструменты.

3 Аварийные источники тепла при отключении электроэнергии

Источник изображения: SacBee.com

В соответствии с требованиями Универсального строительного кодекса все современные дома отапливаются. Кондиционирование воздуха не является обязательным требованием, а отопление — обязательным требованием.Отопление должно быть достаточным, чтобы поддерживать дом в «зоне комфорта» даже при самых экстремальных температурах для этой части страны. Однако есть только одна проблема: почти все системы отопления дома работают от электричества. Когда сеть выходит из строя, это дорогое оборудование не приносит нам ни малейшей пользы.

К сожалению, энергосистема — самая уязвимая часть нашей инфраструктуры. Каждое суровое погодное явление приводит к отключению электросети, хотя и временно. Кибератаки уже совершены, показывая, что сеть может быть отключена искусственно.Почти все может вызвать отключение электроэнергии.

Вы, наверное, слышали об этом сами. В том или ином городе в разгар зимы отключается электричество, и в результате несколько человек замерзают насмерть. Жертвами почти всегда становятся пожилые люди, которые не могут выбраться наружу, не могут создать тепло другими способами и не могут двигаться достаточно, чтобы создать достаточно тепла, чтобы согреться.

Вопрос в том, что вы будете делать, когда выйдет из строя электросеть там, где вы живете? Как вы будете обогревать свой дом и заботиться о своей семье? Независимо от того, какой у вас тип отопительной системы, она как минимум использует электричество для контуров управления.Если у вас есть система принудительной подачи воздуха (как в большинстве домов), вы также столкнетесь с проблемой отсутствия электричества для запуска двигателя вентилятора.

Не думайте, что вам будет лучше, если у вас будет система водяного отопления. Этим системам по-прежнему требуется электричество для работы насоса, который циркулирует воду. В ситуации отключения электросети они не будут работать лучше, чем системы принудительной подачи воздуха.

Когда придет это время, лучшее, что вы можете сделать, это вернуться к старым способам отопления дома. Имеется в виду камин или дровяная печь.

Во многих домах до сих пор есть камины, хотя они более декоративны, чем что-либо другое. Газовые камины чисто декоративные, а вот дровяной камин будет выделять тепло. Камин на самом деле не очень эффективный обогреватель, так как большая часть тепла идет прямо в дымоход. Чтобы обеспечить эффективность, необходимы средства для улавливания тепла и распределения его по комнате.

Вы можете купить вставки для установки в камин, которые забирают холодный воздух с пола и возвращают его в комнату в виде горячего воздуха.По сути, вставка представляет собой серию металлических трубок, окружающих огонь. Они работают либо от двигателя вентилятора, либо от конвекции. Наилучшими в экстренных ситуациях являются те, которые работают за счет конвекции, так как для работы воздуходувки не потребуется электричество. Однако модели с конвекцией не перемещают столько воздуха, как модели с воздуходувками.

Бенджамин Франклин значительно повысил эффективность камина благодаря изобретению печи Франклина. Это металлический камин, который позволяет расположить огонь ближе к центру комнаты.Металлическая печь излучает тепло со всех сторон, а также со всех сторон металлической трубы дымохода, что делает ее намного более эффективной, чем камин.

Дровяная печь, о которой мы знаем сегодня, является потомком печи Франклина. Хотя обычно это не так сложно, у него есть металлический топочный ящик, который размещен вдали от стены, позволяя теплу излучаться со всех сторон.

Самая универсальная запасная плита в мире позволяет готовить что угодно, в любое время и в любом месте

1.Временная дровяная печь

Для аварийного обогрева можно временно установить дровяную печь. Все, что потребуется, это печь, дымоход с коленом, кусок фанеры и удобное окно. Печь можно поставить близко к окну, а дымоход будет выходить через отверстие в окне, сняв одно из оконных стекол. Лишнее пространство в окне можно закрыть фанерой.

Современные дымоходы дровяных печей, как и дымоходы каминов, имеют тройные стенки.Дым поднимается по центральной части дымохода. Тройные стенки образуют два прохода для воздуха вокруг центрального дымохода, которые соединяются внизу. Холодный воздух снаружи поступает во внешний проход, двигаясь вниз. Когда этот прохладный воздух достигает дна, он согревается огнем и возвращается вверх по второму проходу. Это гарантирует, что внешний проход всегда будет прохладным, предотвращая возможность возникновения пожара.

Если вы используете дровяную печь в чрезвычайных ситуациях, вы должны быть уверены, что покупаете такую, в которой используются дрова, а не древесные гранулы.Древесные гранулы более эффективны, производя больше тепла на фунт древесины, чем другие. Однако их нельзя использовать с обычными дровами. Когда у вас заканчиваются гранулы, вы замерзаете.

2. Керосиновый обогреватель

Другой очень эффективный вариант — использование керосинового обогревателя. Когда я жил в Нью-Йорке, я годами отапливал свой неизолированный чердак керосиновым обогревателем. Эти обогреватели относительно чистые и выделяют довольно много тепла. Как и дровяная печь, они будут излучать тепло со всех сторон, позволяя получить от них максимально возможное тепло.Дымохода нет, поэтому тепло не теряется.

Проблема любого из этих методов отопления, будь то дрова или керосин, заключается в том, что у вас под рукой должно быть достаточное количество топлива. Когда заканчивается топливо, исчерпывается и тепло. К счастью, и древесина, и керосин хранятся в течение длительного времени, поэтому вы можете без проблем накапливать топливо.

3. Газовый каталитический нагреватель

Есть еще один вариант, о котором я хотел бы упомянуть; тот, который не требует складирования топлива.Это использование «каталитического» нагревателя природного газа. Эти обогреватели очень эффективны и горят очень чисто. Они используют керамический элемент, чтобы обеспечить слой для газа, чтобы гореть. Горящий газ нагревает керамический элемент, который затем излучает тепло в комнату. Эти обогреватели доступны в различных размерах и предназначены для использования в качестве обогревателей как в маленьких, так и в больших помещениях.

У использования этого типа обогревателя есть два огромных преимущества. Во-первых, им не нужна электроэнергия, а во-вторых, не нужно запасать природный газ.Газоперекачивающие станции вырабатывают собственную электроэнергию, поэтому они, вероятно, все равно будут работать, даже если нет электричества. Единственный способ, по которому они могут вылететь, — это повреждение газовых труб.

Изоляция комнаты

Помимо создания тепла, вам также понадобится какой-то способ удержания этого тепла в том месте, где вы хотите, чтобы оно было. В обычное время вы отапливаете весь дом. Однако в экстренной ситуации вы, вероятно, сможете отапливать только небольшую часть своего дома, возможно, только одну комнату.В этом случае вы должны быть уверены, что сохраняете в комнате как можно больше тепла.

Внутренние стены в доме не имеют теплоизоляции. Конечно, если вы строите дом, вы можете добавить это в свое чрезвычайное планирование. Даже без теплоизоляции эти стены в некоторой степени сохранят тепло, поскольку голая стена имеет определенную изоляционную ценность. Дверные проемы, в которых нет дверей, можно накрыть одеялом, превратив одеяло во временную «дверь».

На самом деле проблема не столько в теплоизоляции, сколько в удержании тепла в комнате.Хотя это может звучать одинаково, на самом деле это не так. Вы можете удерживать тепло в комнате даже без теплоизоляции с помощью теплоотражателей.

«Космическое одеяло» или «спасательное одеяло» из алюминизированного майлара на самом деле является отражателем тепла.