- Автономное отопление частного дома своими руками
- Автономное отопление в квартире – на что обратить внимание
- Жизнь с автономной пространственно-временной системой отопления дома: исследование пользовательского опыта (UX) с помощью подхода смешанных методов, основанного на лонгитюдном технологическом вмешательстве
- Какая самая эффективная система отопления домов с нулевым выбросом углерода? – CIBSE Journal
Автономное отопление частного дома своими руками
Главная » Отопление » Отопление в доме
На чтение 2 мин Просмотров 27 Опубликовано Обновлено
Автономное отопление для коттеджа принципиально отличается от централизованных систем отопления.
Содержание
- Схемы автономного отопления дома
- Условное автономное отопление коттеджа
- Недостатки автономных систем отопления
Схемы автономного отопления дома
Автономное отопление загородного дома представляет собой полную замкнутую систему, в которую входят:
- Узел, производящий тепло;
- Контуры доставки теплоносителя;
- Модули, отдающие тепло;
- В некоторых случаях фильтры для воды;
- Расширительные бачки;
- Реле и микросхемы, контролирующие работу узлов.
Расход топлива при автономном газовом отоплении частного дома зависит от характеристик системы: коэффициента полезного действия производящего тепло узла, конструкции теплообменников, вида топлива.
Значительное влияние оказывают и такие параметры, как:
- Утепление стен, крыши и пола;
- Выставление требуемого уровня температуры в разных помещениях;
- Наличие вентиляционных систем, возвращающих часть тепла обратно в дом;
- Расположение окон в зависимости от сторон света и розы ветров.
Об эффективной работе системы автономного отопления загородного дома можно говорить, если температура в помещениях комфортна для жителей. Рассчитать тепловые потери нужно для каждого конкретного коттеджа. При этом учитывается вид труб, используемых для теплотрассы, особенности котла и вытяжной вентиляции, а также погодные условия и уклад жизни владельцев дома.
Условное автономное отопление коттеджа
Автономная система отопления дома, работающая на газе или электричестве, специалистами считается условно автономной. Осуществляется обогрев с помощью котлов, нагревающих теплоноситель – воду. Самые современные котлы оснащены автоматическими системами контроля и коэффициент полезного действия их выше 65 процентов, у котлов конденсационного типа до 98 процентов.
Такая автономная система отопления для коттеджа не нуждается в сооружении отдельного помещения, склада для хранения топлива. Ее можно комбинировать с тепловыми пушками, солнечными и фотогальваническими батареями.
Минусы автономного газового отопления частного дома:
- Температура в доме зависит от постоянства поставки топлива, его качества. Если в системе недостаточное давление или газ некачественен, эффективность работы оборудования снизится. Опасны для котлов и перепады напряжения в сети. Остановка аппаратов в суровые морозы может привести к разрывам теплотрасс и радиаторов;
- Подсоединить автономную систему отопления дома к газовой системе (включая все необходимые документы) очень дорого, да и само топливо дорожает. Поэтому для полной окупаемости оборудования необходимо не меньше 7 лет.
Популярный материал:
Печь из кирпича с котлом водяного отопления для частного дома своими рукамиГазовые обогреватели для дачи: тепловые пушки, установки утепления воздуха
Виды радиаторов и батареи из труб: подключение, расчёт по площади пола и размеру комнаты
Как утеплить балкон квартиры изнутри: электрический тёплый пол, утеплитель, система пластиковых окон
Как сделать теплоизоляцию воздуховодов вентиляции и кондиционеров: схема монтажа и температура вытяжки
Установка бойлера как водонагревателя в отопительную систему
Автономное отопление в квартире – на что обратить внимание
Центральное отопление – это основа городских квартир, когда дело касается снабжения их теплом.
Горожанам нет необходимости думать, кто и когда поставит тепло в их радиаторы. Это происходит стабильно по намеченному плану. Конечно, не все снабжающие организации могут предоставить тепло в необходимых количествах, но оно подается. Правда, сегодня автономное отопление в квартире – дело нередкое. Многие владельцы, особенно в небольших городках, где проблем с отопительными сетями хватает, стараются отрезаться от центрального трубопровода и установить свой источник тепла.
И тут возникает много вопросов, касающихся самого источника, экономии топлива, удобства эксплуатации. Ведь придется думать не только о температурном режиме внутри помещений, но и о том, как работает нагревательный агрегат. А, используя некоторые виды топлива, придется столкнуться с требованиями пожарной безопасности. То есть, проблем становится больше. Поэтому некоторые горожане задаются вопросом: как обогреть квартиру без центрального отопления, можно ли на этом сэкономить? Будем разбираться.
Выбираем источник тепла
Это важный момент, потому что котел – это сердце отопительной системы.
Выбирая его, необходимо в основу поставить климатические условия региона, где расположена ваша квартира. Таких региона два:
- С суровыми зимами;
- С мягким климатом.
От них и надо будет отталкиваться, выбирая нагревательный прибор. Рассмотрим оба варианта. Но перед этим сразу же оговоримся, что рассматриваться будет индивидуальное отопление в квартире, а не в доме. Поэтому такие варианты, как твердотопливные агрегаты или работающие на жидком топливе, отпадают сразу. Во-первых, в квартире нет столько места, чтобы хранить топливо. Во-вторых, никто этого вам и не разрешит. В-третьих, увеличатся нагрузки на несущие конструкции здания. То есть, проблем с этим много.
Поэтому будем рассматривать два вида топлива: газ и электричество. Единственное, что сразу же отметем, это баллонный газ. Практика показывает, что это совершенно неэкономичный вариант. По сравнению с магистральным, его расход превышает раз так в 6-8. Поэтому использовать его нет смысла.
Схема автономного отопления
Регион с суровыми зимами
В данном случае специалисты рекомендуют использовать только газовое отопление в квартире.
Причин для этого много.
- Оно экономичнее.
- Все виды современного газового отопительного оборудования работают в полном автономном режиме. Нет необходимости его контролировать и регулировать. Задали режим и забыли о нем.
- Так как сгорает газ и сколько выдает тепла, электричество столько сделать не может.
Что можно предложить в данном случае? Все зависит от габаритов квартиры. Если ее размеры не очень велики, то совет – установите газовый отопительный двухконтурный котел. Он компактный, дает возможность обеспечить квартиру и теплом, и горячей водой для бытовых нужд. Если площадь квартиры большая, то лучше использовать одноконтурный газовый котел для отопления с установкой отдельно стоящего бойлера, в котором будет нагреваться вода для хознужд.
Чем одноконтурный газовый котел для отопления квартиры лучше двухконтурного? У последнего есть два минуса. Многие модели не могут выдержать нагрузок, связанных с потреблением горячей воды с нескольких точек.
Если вы принимаете душ, то вам будет мешать открытый кран на кухне в мойке. Снизится давление в системе. Это первое. Второе – при потреблении горячей воды на бытовые нужды, контур, работающий на отопление, отключается автоматически. Чем больше вы потребляете горячей воды, тем холоднее становится в квартире.
Важно! Установка любого газового котла – это повышенные требования к системе вентиляции помещения, где он установлен. Исключение составляет коаксиальный дымоход, но для его установки требуется проделать отверстие в стене, для которого надо будет получить разрешение.
Тепловой насос воздух-воздух
Регион с теплым климатом
Использование магистрального газа для отопления остается основным вариантом сегодня. Все дело в его цене. Хотя необходимо отметить, что он дорожает с каждым годом. Но в регионах с мягким климатом кроме газа можно в качестве топлива использовать электричество. Электрическое отопление квартир – это основной способ обогрева в Европе, который постепенно приходит и в Россию.
Это более безопасный и удобный вариант, но еще слишком дорогой. И дело не только в стоимости киловатт-часов, но и в неэффективности использования электроэнергии. Все дело в невозможности организовать так называемый прямой нагрев теплоносителя. Так что же делать? Выход есть – использовать тепловые насосы. Эти агрегаты тратят электроэнергию не на нагрев теплоносителя, а на его перекачку из зоны, где установлен низкопотенциальный источник тепла. Такая конструкция позволяет снизить затраты почти в пять раз. Вот вам и экономия.
Есть несколько видов тепловых насосов, которые работают от геотермальных источников, от воды и от воздуха. Нас интересует последний вид, потому что остальные два в городских квартирах использовать невозможно.
Почему этот вариант можно использовать только в теплых регионах? Существует несколько чисто технических причин, одна из которых – это отказ работы теплового насоса воздух-воздух при снижении температуры воздуха на улице ниже -25С. Добавим к недостаткам и тот факт, что снижение температуры на улице ведет к большим потерям мощности отопительного агрегата.
Также не будем забывать, что сегодня электроэнергия все еще стоит дороже газа. Правда, разница в последнее время быстро сокращается. Но в качестве альтернативного решения отопления квартиры или дополнительного источника такой вариант приемлем. Хотя, рассматривая перспективу, можно сказать, что тепловые насосы – это реальная возможность изменить подход в будущем. Ведь не секрет, что многие страны ищут источники энергии, которые будут независимыми от газа и других видов ископаемого топлива.
А что с электрокотлами для отопления квартиры? Они на рынке присутствуют, качество у них высокое, но массового потребителя они так и не нашли. И виновата во всем цена электроэнергии. Слишком дорогое это удовольствие выплачивать большие суммы.
Что происходит на практике
Итак, наша задача в квартире — соорудить систему отопления, которая бы работала в автономном режиме.
Значит, для этого понадобится в первую очередь котел. Так как все регионы сегодня отдают предпочтение газу, будем рассматривать газовое отопления.
Монтаж и наладка автономного отопления
Монтаж отопления в квартире начинается с подбора котла, где основным показателям является мощность. Что это такое? Это количество выработанной тепловой энергии, которой хватит для обогрева всей площади квартиры. Но при этом учитываются еще два основных параметра – это давление (2 кг/см²) и температура теплоносителя (+80С). Этого будет достаточно, чтобы создать в комнатах нормальные условия проживания.
По этим двум параметрам можно сказать, что каких-то особых требований к механической прочности материалов (труб, радиаторов) практически нет. Поэтому их можно выбирать по другим параметрам. Каким? К примеру, трубы должны обладать высокой степенью коррозионной стойкости плюс удобство и простота монтажа. К радиаторам требования еще проще – привлекательный внешний вид и высокая теплоотдача.
Схема разводки труб
Не все обыватели понимают, как работает система отопления, а тем более, когда дело касается автономного варианта. Схема отопления в квартире – это серьезный подход к решению проблем эффективной работы всех ее элементов и нормальной комнатной температуры.
Существует несколько схем разводки труб отопления в квартире. Чаще всего используют две.
- Так называемая «Ленинградка», когда подающий трубопровод является и обратным. Это, по сути, кольцо, где в центре установлен отопительный котел. В трубу во всех комнатах параллельно контуру врезаются радиаторы, которые его не разрывают. Скажем прямо, здесь есть и большие преимущества, и немалые недостатки. К примеру, это самая простая схема отопления, на монтаж которой уходит меньше всего материалов. Но при этом возникают проблемы с теплоотдачей тех радиаторов, которые в цепочке стоят последними. К сожалению, до них теплоноситель доходит практически остывшим.

Что делать? Во-первых, можно последние радиаторы нарастить, увеличив площадь теплоотдачи. Во-вторых, использовать циркуляционный насос, который равномерно все распределит. - Двухтрубная система с верхней разводкой. Не самый экономичный вариант в плане расхода материалов. Для этого придется провести два контура: подачи теплоносителя у потолка, обратный контур у пола. Между ними будут установлены отопительные батареи. Зато тепло равномерно распределяется по всем комнатам.
И еще один важный момент – расчет радиаторов отопления в квартире. Сколько нужно секций в каждом приборе? Этот вопрос решается, учитывая такие показатели, как площадь комнаты, высота потолков, теплоотдача прибора (у алюминия она выше, у чугуна ниже), есть ли в комнате дополнительное отопление квартиры в виде теплого пола или кондиционера. Но в любом случае устанавливается точный параметр – 1 кВт тепла на 10 м² пола.
Заключение
Многим может показаться, что собрать автономное отопление в квартире своими руками будет не так просто.
Если вы в этом деле ничего не понимаете, то не стоит к этому даже приступать. Проще будет нанять профессионалов. И неважно, какой вариант вы выбрали: газовое, альтернативное или электрическое автономное отопление квартиры.
Полезное видео по теме:
Не забудьте оценить статью:
Жизнь с автономной пространственно-временной системой отопления дома: исследование пользовательского опыта (UX) с помощью подхода смешанных методов, основанного на лонгитюдном технологическом вмешательстве
. 2017 ноябрь;65:286-308.
doi: 10.1016/j.apergo.2017.06.017. Epub 2017 27 июля.
Мартин Круусимаги 1 , Сара Шарплз 2 , Даррен Робинсон 3
Принадлежности
- 1 Ноттингемский университет, Англия, Великобритания.
Электронный адрес: [email protected]. - 2 Ноттингемский университет, Англия, Великобритания.
- 3 Университет Шеффилда, Англия, Великобритания.
- PMID: 28802449
- DOI: 10.1016/j.apergo.2017.06.017
Бесплатная статья
Мартин Круусимаги и др. Аппл Эргон. 2017 ноябрь
Бесплатная статья
. 2017 ноябрь;65:286-308.
doi: 10.
1016/j.apergo.2017.06.017.
Epub 2017 27 июля.
Авторы
Мартин Круусимаги 1 , Сара Шарплз 2 , Даррен Робинсон 3
Принадлежности
- 1 Ноттингемский университет, Англия, Великобритания. Электронный адрес: [email protected].
- 2 Ноттингемский университет, Англия, Великобритания.
- 3 Университет Шеффилда, Англия, Великобритания.
- PMID: 28802449
- DOI:
10.
1016/j.apergo.2017.06.017
Абстрактный
Растущие потребности в энергии оказывают давление на бытовое потребление энергии, но экономия может быть обеспечена за счет домашней автоматизации и привлечения пользователей к их поведению в отношении отопления и энергопотребления. Целью этой статьи является изучение пользовательского опыта (UX) жизни с автоматизированной системой отопления в отношении опыта управления, понимания системы, возникающих тепловых режимов и взаимодействия с системой, поскольку эта область недостаточно изучена в существующих домах. настройка через расширенное развертывание. Мы представляем продольное развертывание квазиавтономной пространственно-временной системы отопления дома в трех домах. Пользователям было предоставлено приложение для управления смартфоном, связанное с самообучающимся алгоритмом нагрева. Богатые качественные и количественные данные, представленные здесь, позволили провести целостное исследование UX.
Вклад статьи сосредоточен на освещении ключевых аспектов UX-жизни с автоматизированными системами отопления, включая (i) внедрение интерфейса управления в социальный контекст, (ii) то, как бдительность пользователей в поддержании предпочтительных условий преобладала как лучший индикатор превышения системы. поездка, чем грубое отклонение от температурного комфорта, (iii) ограниченная, но мотивированная проактивность в инициируемых системой коммуникациях как лучшая стратегия для получения обратной связи от пользователя, когда вывод не удается, и (iv) две основные мотивации для взаимодействия с интерфейсом — управление нарушениями при отсутствии на дом и поддержание непосредственного комфорта, последний компрометирует контрольное поведение, которое может переходить в поведение изменения состояния системы в зависимости от несоответствий. В заключение мы выделяем сложный социотехнический контекст, в котором температурные решения принимаются ситуативным действием, и призываем к более целостному, ориентированному на UX подходу к проектированию автоматизированных домашних систем с участием пользователей.
Ключевые слова: Заявка; Дизайн; Хч; Домашнее отопление; Взаимодействие человека с компьютером; Интерфейс; продольный; пространственно-временной обогрев; Технологическое вмешательство; UX; Пользовательский опыт.
Copyright © 2017 Авторы. Опубликовано Elsevier Ltd. Все права защищены.
Похожие статьи
На пути к целостной оценке пользовательского опыта с гибридными BCI.
Лоренц Р., Паскуаль Дж., Бланкерц Б., Видаурре К. Лоренц Р. и соавт. Дж. Нейронная инженерия. 2014 июнь;11(3):035007. дои: 10.1088/1741-2560/11/3/035007. Epub 2014 19 мая. Дж. Нейронная инженерия. 2014. PMID: 24835132
Исправление к «Жизнь с автономной пространственно-временной системой отопления дома: исследование пользовательского опыта (UX) с помощью подхода смешанных методов, основанного на лонгитюдном технологическом вмешательстве» [Appl.
Эргон. 65 (2017) 286-308].Круусимаги М., Шарплс С., Робинсон Д. Круусимаги М. и соавт. Аппл Эргон. 2018 Май; 69:47. doi: 10.1016/j.apergo.2017.12.011. Epub 2018 12 января. Аппл Эргон. 2018. PMID: 29477329 Аннотация недоступна.
Описательный обзор методов применения пользовательского опыта при разработке и оценке вмешательств с использованием смартфонов в области психического здоровья.
Лемон С., Хаквейл К., Карсвелл К., Тороус Дж. Лемон С и др. Int J Technol оценивает здравоохранение. 2020;36(1):64-70. дои: 10.1017/S02664623107. Epub 2020, 24 января. Int J Technol оценивает здравоохранение. 2020. PMID: 31973787
РАЗОЧАРОВАНИЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ В ИНТЕРФЕЙСАХ HIT: ИЗУЧЕНИЕ ПРОШЛЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ HCI ДЛЯ ЛУЧШЕГО ПОНИМАНИЯ ОПЫТА ВРАЧЕЙ.

Опоку-Боатенг Г.А. Опоку-Боатенг Г.А. AMIA Annu Symp Proc. 2015 5 ноября; 2015:1008-17. Электронная коллекция 2015. AMIA Annu Symp Proc. 2015. PMID: 26958238 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.
К пассивным интерфейсам мозг-компьютер: применение технологии интерфейса мозг-компьютер к системам человек-машина в целом.
Зандер Т.О., Котэ К. Зандер Т.О. и соавт. Дж. Нейронная инженерия. 2011 Апрель;8(2):025005. дои: 10.1088/1741-2560/8/2/025005. Epub 2011 24 марта. Дж. Нейронная инженерия. 2011. PMID: 21436512 Обзор.
Посмотреть все похожие статьи
термины MeSH
Какая самая эффективная система отопления домов с нулевым выбросом углерода? – CIBSE Journal
Размышляя о пути к нулевому выбросу углерода для жилья с высокой плотностью застройки, мы должны рассмотреть наиболее подходящий способ обогрева наших жилищ.
Пятилетний исследовательский проект проанализировал 11 систем подачи тепла и воды и пришел к выводу, что централизованные системы могут не подходить для следующего ступенчатого сокращения выбросов углерода на 50%. Исследование подсчитало, что альтернативы могут достичь этого как с меньшими капитальными затратами, так и с более дешевыми счетами арендаторов.
Это исследование было вызвано опасениями участников проекта: разработчики сомневались в возрастающей сложности и стоимости установки; жилищные ассоциации были обеспокоены тем, что счета за электроэнергию для жильцов увеличивались независимо от целевого сокращения энергопотребления; и было широко распространено мнение о том, что основное внимание уделяется системам «со стороны предложения», а не сокращению спроса на энергию.
Context
За последние 10 лет затраты на установку систем отопления и горячего водоснабжения удвоились в реальном выражении (рис. 1). Всего несколько лет назад мощность домашнего газового котла составляла менее 12 кВт, но сегодняшний блок сопряжения котла и централизованного теплоснабжения (HIU) обычно имеет мощность 35 кВт или больше.
Таким образом, вопреки здравому смыслу, по мере того, как тепловые характеристики зданий со временем улучшались, мощность и стоимость систем увеличивались.
Рисунок 1: Удвоение капитальных затрат на систему отопления жилых помещений в Лондоне менее чем за 10 лет – показатель увеличения сложности системы и запирает нас в высокотемпературных системах распределения с их происхождением от сжигания ископаемого топлива и высокими постоянными потерями.
Признавая, что большая часть существующего фонда зданий вполне может по-прежнему иметь значительную потребность в тепле и, таким образом, получать выгоду от централизованного распределения тепла (особенно по мере прекращения использования газовых котлов, выделяющих углерод), существует возможность сократить потребность в отдано тепло в новостройках.
Рисунок 2: Пример фактических счетов за тепло для системы централизованного теплоснабжения с ТЭЦ, усредненных по застройке с высокой плотностью застройки, иллюстрирующий, как годовая плата за обслуживание становится такой же большой, как счет за поставленную энергию за кВтч для небольших домов и жилых домов с низким энергопотреблением.
Оказалось трудным сократить расходы и сложность централизованных систем при обслуживании зданий при снижении потребности в доставляемом тепле. Следовательно, доля платы за обслуживание в счетах, которая включает в себя потери центральной станции и распределительных сетей, затраты на техническое обслуживание и управление, становится такой же большой, как счета жильцов за киловатт-час по счетчикам (рис. 2).
Ожидаемое дальнейшее снижение коэффициента углеродоемкости электроэнергии в сети и признание увеличения потерь в сети в SAP 10 означает, что эта ситуация будет только усиливаться. Итак, это исследование началось с предположения, что могут быть преимущества как в снижении капитальных, так и в эксплуатационных затратах при снижении спроса на энергию на пути к нулевому выбросу углерода.
Анализ
В рамках исследовательской программы было выявлено и проанализировано 11 ключевых вариантов системы (рис. 3), смоделировано их в энергетическом выражении и оценен каждый с точки зрения обеспечения нулевого выброса углерода в будущем, а также их относительных капитальных и эксплуатационных затрат.
Для некоторых систем были идентифицированы реальные проектные данные, что позволило провести выборочную корреляционную проверку.
Те из них, которые в целом получили хорошие оценки, но не очень известны в отрасли, были дополнительно проверены, чтобы обеспечить подтвержденную доступность комплектов и опыт использования в масштабе. В тех случаях, когда выбор систем требовал последствий, выходящих за рамки самой системы — например, связанных с улучшением структуры — было проведено подробное исследование, чтобы убедиться, что эти затраты включены в оценку.
Рис. 3: Описание системы и основные характеристики
Ключевым параметром моделирования энергопотребления была возможность регулировать коэффициент полезного действия теплового насоса (COP) на основе температуры источника наружного воздуха, а также температуры поглотителя.
Это показало, что тот же тепловой насос с воздушным источником, работающий в основном в середине зимы (из-за улучшенных тепловых характеристик здания), имеет более низкий среднегодовой КПД, чем та же модель, обогревающая менее изолированное жилище с более длительным периодом нагрева, переносящимся в более мягкий климат.
межсезонье. Однако самые низкие счета за электроэнергию и выбросы углерода были у теплового насоса, работающего с более низким КПД в течение более короткого отопительного сезона.
Это продемонстрировало, что сравнения, основанные на эффективности систем, могут вводить в заблуждение. Это показывает недостаток SAP в его неспособности приспособиться к меняющимся COP в течение года.
Для учета внешней среды была создана годовая модель температурного диапазона. Это было выполнено для репрезентативной наружной температуры в каждом диапазоне, чтобы установить тепловой баланс для репрезентативного жилого помещения, и позволило выбрать соответствующий COP теплового насоса для каждого диапазона наружной температуры.
Оценка перспективности с нулевым выбросом углерода относится к способности системы переключаться на источники энергии со 100% нулевым выбросом углерода в течение срока службы системы. Производство возобновляемой энергии на месте считалось в целом недостаточным, поскольку исследование было сосредоточено на застройке с высокой плотностью.
Биомасса и аналогичные возобновляемые источники энергии не учитывались из-за проблем с качеством воздуха в городах. Следовательно, предполагалось, что вся возобновляемая энергия для отопления будет поставляться через электрическую сеть.
Для оценки расходов на техническое обслуживание и обслуживание был использован опыт FM в строительной отрасли. Уровень обслуживания был оценен как в целом пропорциональный количеству активных компонентов в системе. Постоянные потери энергии в сети также учитывались как часть постоянной платы с использованием значений по умолчанию SAP10, поскольку они лучше отражали отслеживаемые данные из недавно завершенных проектов.
Результаты
Каждая система была ранжирована по каждой характеристике, а затем они были объединены для получения общей оценки (рис. 4). Это сохранило уровень прозрачности, учитывая, что у каждой из различных заинтересованных сторон были разные мнения об относительной важности каждого критерия.
Рисунок 4: Ранжирование систем
Затем системы с наивысшим рейтингом были проверены на предмет приемлемости для рынка, подтвержденной доступности комплектов и косвенных затрат.
Это означало, что такие системы, как индивидуальные тепловые насосы с воздушным источником, хотя и доминировали на различных рынках за рубежом, были отвергнуты как неподходящие для жилья с высокой плотностью застройки в Великобритании.
Наиболее предпочтительной оказалась система, которая использовала большую часть тепла из того, что уже было доступно внутри каждого жилища, и которая не нуждалась в доставке тепла с участка. В этой системе «тепловой автономии» используется внутриквартирная унитарная двухступенчатая вентиляция с рекуперацией тепла и тепловым насосом (двухступенчатая МВР+ЭТВ) (рис. 5). Он использует отработанное тепло от жильцов, приборов, приготовления пищи и душевых, которое улавливается вытяжной вентиляцией и модернизируется с помощью небольшого теплового насоса отработанного воздуха.
Тепловая мощность около 1,5 кВт для отопления помещений и горячего водоснабжения. Для достижения этого требуются высокие тепловые характеристики ограждающих конструкций, поэтому в расчетную стоимость этой системы также включены усовершенствования строительной ткани.
Этот прибор был первоначально разработан и зарекомендовал себя как продукт, сертифицированный Passivhaus. Было установлено много тысяч устройств, в основном в южной Скандинавии и Германии. Ключевым аспектом проверенного временем опыта является интеграция MVHR, теплового насоса, накопителя горячей воды и средств управления в едином блоке, который собирается на заводе и тестируется перед поставкой на объект.
Это отличается от принятого в Великобритании множества компонентов от разных поставщиков, таких как MVHR, HIU, измерительная система, система обогрева и управления, которые собираются и настраиваются в условиях, далеких от оптимальных.
Единая конфигурация и отсутствие трубопроводов распределения тепла делают его идеальным для модульного строительства зданий за пределами площадки. Потребляемая им электроэнергия достаточно мала, чтобы работать от стандартной 13-амперной розетки без каких-либо улучшений электрики в доме.
Усовершенствованная ткань
Чтобы разрешить использование этой двухступенчатой установки MVHR+EAHP, усовершенствование структуры здания было тщательно исследовано, и было обнаружено, что урезанная версия Passivhaus обеспечивает оптимальную капитальную стоимость.
Смоделированное жилье в Лондоне достигло пиковой теплопроизводительности, тесно связанной с рекомендациями Passivhaus. Это произошло из-за меньшей площади ограждающих конструкций домов с высокой плотностью застройки в Великобритании по сравнению с Германией и меньшей площади пола (с аналогичным притоком тепла). Помог и более мягкий климат, чем в Пассивхаусе в центре Германии.
Уменьшенная площадь оболочки позволила значительно снизить тепловые характеристики, а это означает, что улучшений ткани там, где мало опыта в Великобритании и высоки затраты, не было. Таким образом, вместо тройного остекления используется высокопроизводительное двойное остекление, а утечка воздуха в оболочке более расслабленная и составляет 2 м 3 м -2 м в час (при испытательном давлении 50 Па), а не 0,6 у Passivhaus. воздухообмен в час.
Рис. 5: Двухступенчатая установка МВР, работающая в режиме «тепловой автономии», использует в качестве источника тепла тепло вытяжной вентиляции жилого помещения, которое повторно использует и модернизирует, питаясь от стандартной жилой электросети 13А
Здания с хорошей теплоизоляцией имеют значительно более медленную тепловую реакцию на низкие температуры по сравнению со зданиями с меньшей теплоизоляцией.
Таким образом, вместо текущих обычных расчетных внешних условий -4°C, кондуктивная составляющая тепловых потерь может использовать значение -1°C в соответствии с другими рекомендациями CIBSE. 1
Площадь окон была признана критическим компонентом, и было определено, что оптимизированная площадь фасада в размере 30% соответствует критериям обогрева, а также критериям дневного освещения и летнего перегрева.
Улучшенные тепловые характеристики фасада снижают пиковый нагрев помещения наполовину, примерно с 25-30 Вт.м -2 до 10-15 Вт.м -2 (площади пола).
Ключом к снижению потребности в энергии является снижение потребности в горячей воде для бытовых нужд. Повсюду были указаны высокопроизводительные выходы горячей воды с низким расходом, соответствующие новой системе Европейской маркировки воды (EWL) 2 . Сюда входят насадки для душа с рейтингом «А» при расходе 6 литров в минуту, что в целом почти вдвое сократило потребность в горячей воде и уменьшило потребность в хранении примерно на 40%.
Анализ капитальных затрат (см. рис. 6) определил финансовые последствия рекомендуемой двухступенчатой системы MVHR+EAHP. Устранение всей системы распределения тепла в сообществе и ее центральной станции, связанных с ними тепловых интерфейсов жилых помещений, традиционной системы отопления с излучателями и связанных с ними вспомогательных систем в значительной степени способствовало экономии средств.
Рис. 6: Последствия капитальных затрат на автономное отопление. Эти оценки представлены как «дополнения и исключения» к стандартному плану затрат по проекту и указывают на общую экономию затрат в размере около 100 фунтов стерлингов на м2 9.0003
Затраты на добавление включают в себя двухэтапный MVHR+EAHP, а также отдельные усовершенствования ограждающих конструкций. Даже с учетом модернизации строительной ткани общая потенциальная экономия капитальных затрат составила около 100 фунтов стерлингов на м 2 , что соответствует 3,3% от общих затрат на строительство для типичной схемы застройки с высокой плотностью застройки по цене 3000 фунтов стерлингов на м 2 .
Резюме
Использование подхода «автономного теплоснабжения», использование внутреннего притока тепла в качестве основного источника тепла, обеспечение отопления и горячего водоснабжения с использованием двухступенчатых MVHR+EAHP для нового жилья с высокой плотностью застройки имеет потенциал для:
- Сокращение выбросов углерода более чем на 50 % по сравнению с Частью L
- Снижение затрат на отопление и установку ГВС на 35%
- Снижение счетов за электроэнергию на 25 %
- Готовность к будущему для нулевого выброса углерода
- Использование легкодоступных и проверенных компонентов для приемлемости на рынке.
В качестве постскриптума: подход автономии тепла внедряется в различных крупных проектах в Лондоне, где оценки энергопотребления, представленные в GLA, указывают на 70% экономии по сравнению с Частью L с использованием коэффициентов выбросов углерода SAP 10, хотя они рассчитываются с использованием упрощенной оценки SAP.


Электронный адрес:
1016/j.apergo.2017.06.017
Эргон. 65 (2017) 286-308].