Na miƱa casa pasiva...
Contido
"Debe facer frĆo no inverno", dixo o clĆ”sico. Resulta que non Ć© necesario. Ademais, para manter a calor por pouco tempo, non ten por que estar sucio, cheirando e prexudicial para o medio ambiente.
Na actualidade, podemos ter calor nas nosas casas non necesariamente debido ao fuel oil, gas e electricidade. A enerxĆa solar, xeotĆ©rmica e mesmo eĆ³lica sumĆ”ronse nos Ćŗltimos anos Ć” antiga mestura de combustibles e fontes de enerxĆa.
Neste informe non imos tocar os sistemas aĆnda mĆ”is populares baseados en carbĆ³n, petrĆ³leo ou gas en Polonia, porque o propĆ³sito do noso estudo non Ć© presentar o que xa sabemos ben, senĆ³n presentar alternativas modernas e atractivas en termos de protecciĆ³n do medio ambiente asĆ como o aforro enerxĆ©tico.
Por suposto, a calefacciĆ³n baseada na combustiĆ³n de gas natural e os seus derivados tamĆ©n Ć© bastante respectuosa co medio ambiente. Non obstante, desde o punto de vista polaco, ten a desvantaxe de que non temos recursos suficientes deste combustible para as necesidades domĆ©sticas.
Auga e aire
A maiorĆa das casas e edificios residenciais en Polonia quentan con sistemas tradicionais de caldeiras e radiadores.
A caldeira central estĆ” situada no centro de calefacciĆ³n ou sala de caldeiras individual do edificio. O seu traballo basĆ©ase na subministraciĆ³n de vapor ou auga quente a travĆ©s de canalizaciĆ³ns aos radiadores situados nas estancias. O radiador clĆ”sico - estrutura vertical de fundiciĆ³n - adoita colocarse preto das fiestras (1).
1. Quentador tradicional
Nos sistemas de radiadores modernos, a auga quente circula aos radiadores mediante bombas elĆ©ctricas. A auga quente libera a sĆŗa calor no radiador e a auga arrefriada volve Ć” caldeira para quentar mĆ”is.
Os radiadores pĆ³dense substituĆr por paneles ou calefactores de parede menos "agresivos" desde o punto de vista estĆ©tico, Ć”s veces mesmo chĆ”manse os chamados. radiadores decorativos, desenvolvidos tendo en conta o deseƱo e decoraciĆ³n do local.
Os radiadores deste tipo son moito mĆ”is lixeiros en peso (e xeralmente en tamaƱo) que os radiadores con aletas de fundiciĆ³n. Actualmente, existen moitos tipos de radiadores deste tipo no mercado, que se diferencian principalmente polas dimensiĆ³ns exteriores.
Moitos sistemas de calefacciĆ³n modernos comparten compoƱentes comĆŗns cos equipos de refrixeraciĆ³n, e algĆŗns proporcionan tanto calefacciĆ³n como refrixeraciĆ³n.
Nomeamento HVAC (calefacciĆ³n, ventilaciĆ³n e aire acondicionado) Ćŗsase para describir todo e a ventilaciĆ³n nunha casa. Independentemente do sistema HVAC que se utilice, o propĆ³sito de todos os equipos de calefacciĆ³n Ć© utilizar a enerxĆa tĆ©rmica da fonte de combustible e transferila aos cuartos habituais para manter unha temperatura ambiente confortable.
Os sistemas de calefacciĆ³n empregan unha variedade de combustibles como o gas natural, o propano, o gasĆ³leo, os biocombustibles (como a madeira) ou a electricidade.
Uso de sistemas de aire forzado forno ventilador, que fornecen aire quente a varias Ɣreas da casa a travƩs dunha rede de condutos, son populares en AmƩrica do Norte (2).
2. Sistema de sala de caldeiras con circulaciĆ³n forzada de aire
Esta Ć© aĆnda unha soluciĆ³n relativamente rara en Polonia. UtilĆzase principalmente en edificios comerciais novos e en vivendas particulares, xeralmente en combinaciĆ³n cunha lareira. Sistemas de circulaciĆ³n de aire forzado (incl. ventilaciĆ³n mecĆ”nica con recuperaciĆ³n de calor) axustar a temperatura ambiente moi rapidamente.
No tempo frĆo, serven como calefactor e, no tempo quente, serven como sistema de aire acondicionado de arrefriamento. TĆpico de Europa e Polonia, os sistemas de CO con cociƱas, salas de caldeiras, radiadores de auga e vapor sĆ³ se usan para a calefacciĆ³n.
Os sistemas de aire forzado normalmente tamĆ©n os filtran para eliminar o po e os alĆ©rxenos. Os dispositivos de humidificaciĆ³n (ou secado) tamĆ©n estĆ”n integrados no sistema.
As desvantaxes destes sistemas son a necesidade de instalar condutos de ventilaciĆ³n e reservar espazo para eles nas paredes. Ademais, os ventiladores Ć”s veces son ruidosos e o aire en movemento pode propagar alĆ©rgenos (se a unidade non se mantĆ©n correctamente).
Ademais dos sistemas mĆ”is coƱecidos por nĆ³s, Ć© dicir. radiadores e unidades de abastecemento de aire, hai outras, na sĆŗa maiorĆa modernas. DiferĆ©nciase dos sistemas hidrĆ³nicos de calefacciĆ³n central e de ventilaciĆ³n forzada en que quenta mobles e chan, non sĆ³ o aire.
Require colocaciĆ³n dentro de chan de formigĆ³n ou baixo chan de madeira de tubos de plĆ”stico deseƱados para auga quente. Ć un sistema silencioso e eficiente enerxĆ©ticamente. Non quenta rapidamente, pero conserva a calor mĆ”is tempo.
TamĆ©n existe o āpavimento de baldosasā, que utiliza instalaciĆ³ns elĆ©ctricas instaladas baixo o chan (normalmente baldosas cerĆ”micas ou de pedra). Son menos eficientes enerxĆ©ticamente que os sistemas de auga quente e normalmente sĆ³ se usan en espazos mĆ”is pequenos como os baƱos.
Outro tipo de calefacciĆ³n mĆ”is moderno. sistema hidrĆ”ulico. Os quentadores de auga do zĆ³calo estĆ”n montados baixo na parede para que poidan extraer o aire frĆo de debaixo da habitaciĆ³n, quentalo e devolvelo ao interior. Funcionan a temperaturas mĆ”is baixas que moitos.
Estes sistemas tamĆ©n usan unha caldeira central para quentar a auga que flĆŗe a travĆ©s dun sistema de tubaxes ata dispositivos de calefacciĆ³n discretos. De feito, esta Ć© unha versiĆ³n actualizada dos antigos sistemas de radiadores verticais.
Os radiadores de paneis elĆ©ctricos e outros tipos non se usan habitualmente nos principais sistemas de calefacciĆ³n da casa. quentadores elĆ©ctricosprincipalmente polo alto custo da electricidade. Non obstante, seguen sendo unha opciĆ³n popular de calefacciĆ³n complementaria, por exemplo en espazos estacionais (como as terrazas).
Os quentadores elĆ©ctricos son sinxelos e econĆ³micos de instalar, xa que non requiren tubos, ventilaciĆ³n ou outros dispositivos de distribuciĆ³n.
Ademais dos quentadores de paneis convencionais, tamĆ©n hai quentadores radiantes elĆ©ctricos (3) ou lĆ”mpadas de calefacciĆ³n que transfieren enerxĆa a obxectos cunha temperatura mĆ”is baixa mediante radiaciĆ³n electromagnĆ©tica.
3. Quentador infravermello
Dependendo da temperatura do corpo radiante, a lonxitude de onda da radiaciĆ³n infravermella varĆa de 780 nm a 1 mm. Os quentadores elĆ©ctricos infravermellos irradian ata o 86% da sĆŗa potencia de entrada como enerxĆa radiante. Case toda a enerxĆa elĆ©ctrica recollida convĆ©rtese en calor infravermella do filamento e envĆase mĆ”is lonxe a travĆ©s dos reflectores.
Polonia xeotƩrmica
Os sistemas de calefacciĆ³n xeotĆ©rmica -moi avanzados, por exemplo en Islandia- teƱen un interese crecenteonde baixo (IDDP) os enxeƱeiros de perforaciĆ³n estĆ”n mergullando cada vez mĆ”is na fonte de calor interna do planeta.
En 2009, mentres perforaba un EPDM, derramou accidentalmente un depĆ³sito de magma situado a uns 2 km por debaixo da superficie terrestre. AsĆ, conseguiuse o pozo xeotĆ©rmico mĆ”is potente da historia cunha capacidade duns 30 MW de enerxĆa.
Os cientĆficos esperan chegar Ć” dorsal do AtlĆ”ntico medio, a dorsal oceĆ”nica mĆ”is longa da Terra, un lĆmite natural entre as placas tectĆ³nicas.
AlĆ, o magma quenta a auga do mar a unha temperatura de 1000 Ā°C, e a presiĆ³n Ć© duascentas veces maior que a presiĆ³n atmosfĆ©rica. En tales condiciĆ³ns, Ć© posible xerar vapor supercrĆtico cunha potencia enerxĆ©tica de 50 MW, que Ć© unhas dez veces maior que a dun pozo xeotĆ©rmico tĆpico. Isto significarĆa a posibilidade de reposiciĆ³n por 50 mil. Casas.
Se o proxecto resultase efectivo, poderĆase implementar outro semellante noutras partes do mundo, por exemplo, en Rusia. en XapĆ³n ou California.
4. VisualizaciĆ³n do chamado. enerxĆa xeotĆ©rmica pouco profunda
Teoricamente, Polonia ten moi boas condiciĆ³ns xeotĆ©rmicas, xa que o 80% do territorio do paĆs estĆ” ocupado por tres provincias xeotĆ©rmicas: Centroeuropea, CĆ”rpatos e CĆ”rpatos. PorĆ©n, as posibilidades reais de aproveitamento das augas xeotĆ©rmicas afectan ao 40% do territorio do paĆs.
A temperatura da auga destes encoros Ć© de 30-130 Ā°C (nalgĆŗns lugares ata 200 Ā°C), e a profundidade de apariciĆ³n nas rochas sedimentarias Ć© de 1 a 10 km. A saĆda natural Ć© moi rara (Sudety - Cieplice, Lƶndek-ZdrĆ³j).
Non obstante, isto Ć© outra cousa. xeotĆ©rmica profunda con pozos de ata 5 km, e algo mĆ”is, o chamado. xeotĆ©rmica pouco profunda, na que a fonte de calor Ć© tomada do chan mediante unha instalaciĆ³n soterrada relativamente pouco profunda (4), normalmente de poucos a 100 m.
Estes sistemas basĆ©anse en bombas de calor, que son a base, semellante Ć” enerxĆa xeotĆ©rmica, para obter calor da auga ou do aire. EstĆmase que xa hai decenas de miles de tales soluciĆ³ns en Polonia, e a sĆŗa popularidade estĆ” crecendo gradualmente.
A bomba de calor toma calor do exterior e transfire ao interior da casa (5). Consume menos electricidade que os sistemas de calefacciĆ³n convencionais. Cando fai calor fĆ³ra, pode actuar como o contrario dun aire acondicionado.
5. Esquema dunha bomba de calor de compresor simple: 1) condensador, 2) vĆ”lvula de aceleraciĆ³n - ou capilar, 3) evaporador, 4) compresor
Un tipo popular de bomba de calor de fonte de aire Ʃ o sistema mini split, tamƩn coƱecido como sen conducto. BasƩase nunha unidade de compresor externo relativamente pequena e unha ou mƔis unidades de tratamento de aire interior que se poden engadir facilmente a cuartos ou Ɣreas remotas da casa.
As bombas de calor son recomendadas para a instalaciĆ³n en climas relativamente suaves. Seguen sendo menos eficaces en condiciĆ³ns de clima moi quente e moi frĆo.
Sistemas de calefacciĆ³n e refrixeraciĆ³n por absorciĆ³n non se alimentan de electricidade, senĆ³n de enerxĆa solar, xeotĆ©rmica ou gas natural. Unha bomba de calor de absorciĆ³n funciona do mesmo xeito que calquera outra bomba de calor, pero ten unha fonte de enerxĆa diferente e usa unha soluciĆ³n de amonĆaco como refrixerante.
Os hĆbridos son mellores
A optimizaciĆ³n enerxĆ©tica conseguiuse con Ć©xito nos sistemas hĆbridos, que tamĆ©n poden utilizar bombas de calor e fontes de enerxĆa renovables.
Unha forma do sistema hĆbrido Ć© bomba de calor en combinaciĆ³n con caldeira de condensaciĆ³n. A bomba asume parcialmente a carga mentres a demanda de calor Ć© limitada. Cando se precisa mĆ”is calor, a caldeira de condensaciĆ³n asume a tarefa de calefacciĆ³n. Do mesmo xeito, unha bomba de calor pĆ³dese combinar cunha caldeira de combustible sĆ³lido.
Outro exemplo de sistema hĆbrido Ć© a combinaciĆ³n Unidade de condensaciĆ³n con sistema solar tĆ©rmico. Este sistema pĆ³dese instalar tanto en edificios existentes como novos. Se o propietario da instalaciĆ³n quere mĆ”is independencia en canto Ć”s fontes de enerxĆa, a bomba de calor pĆ³dese combinar cunha instalaciĆ³n fotovoltaica e utilizar asĆ a electricidade xerada polas sĆŗas propias soluciĆ³ns domĆ©sticas para a calefacciĆ³n.
A instalaciĆ³n solar proporciona electricidade barata para alimentar a bomba de calor. A electricidade excedente xerada pola electricidade que non se utiliza directamente no edificio pode utilizarse para cargar a baterĆa do edificio ou venderse Ć” rede pĆŗblica.
Cabe subliƱar que adoitan estar equipados con xeradores e instalaciĆ³ns tĆ©rmicas modernas interfaces de internet e pĆ³dese controlar de forma remota mediante unha aplicaciĆ³n nunha tableta ou telĆ©fono intelixente, moitas veces desde calquera lugar do mundo, o que ademais permite aos propietarios optimizar e aforrar custos.
Non hai nada mellor que a enerxĆa caseira
Por suposto, calquera sistema de calefacciĆ³n necesitarĆ” fontes de enerxĆa de todos os xeitos. O truco Ć© facer desta soluciĆ³n a mĆ”is econĆ³mica e barata.
En definitiva, este tipo de funciĆ³ns teƱen enerxĆa xerada āna casaā nos modelos denominados microcoxeraciĆ³n () ou microTPP ().
Segundo a definiciĆ³n, trĆ”tase dun proceso tecnolĆ³xico consistente na produciĆ³n combinada de calor e electricidade (off-grid) baseada no uso de dispositivos conectados de pequena e media potencia.
A microcoxeraciĆ³n pĆ³dese utilizar en todas as instalaciĆ³ns nas que exista unha necesidade simultĆ”nea de electricidade e calor. Os usuarios mĆ”is habituais dos sistemas emparellados son tanto os destinatarios individuais (6) como os hospitais e centros educativos, polideportivos, hoteis e diversos servizos pĆŗblicos.
6. Sistema enerxƩtico domƩstico
Hoxe en dĆa, o enxeƱeiro elĆ©ctrico do fogar medio xa ten varias tecnoloxĆas para xerar enerxĆa na casa e no xardĆn: solar, eĆ³lica e gas. (biogĆ”s - se son realmente "propios").
AsĆ que podes montar no tellado, que non hai que confundir cos xeradores de calor e que se usan con mĆ”is frecuencia para quentar auga.
TamĆ©n pode chegar pequeno aeroxeradorespara necesidades individuais. A maiorĆa das veces colĆ³canse en mastros enterrados no chan. Os mĆ”is pequenos deles, cunha potencia de 300-600 W e unha tensiĆ³n de 24 V, pĆ³dense instalar en tellados, sempre que o seu deseƱo estea adaptado a iso.
En condiciĆ³ns domĆ©sticas, a maiorĆa das veces atĆ³panse centrais elĆ©ctricas cunha capacidade de 3-5 kW, que, dependendo das necesidades, do nĆŗmero de usuarios, etc. - debe ser suficiente para a iluminaciĆ³n, o funcionamento de varios electrodomĆ©sticos, bombas de auga para CO e outras necesidades menores.
Os sistemas cunha potencia tĆ©rmica inferior a 10 kW e unha potencia elĆ©ctrica de 1-5 kW utilĆzanse principalmente nos fogares individuais. A idea de operar un "micro-CHP domĆ©stico" Ć© colocar a fonte tanto de electricidade como de calor dentro do edificio subministrado.
A tecnoloxĆa para xerar enerxĆa eĆ³lica domĆ©stica aĆnda estĆ” a ser mellorada. Por exemplo, os pequenos muĆƱos de vento de Honeywell ofrecidos por WindTronics (7) cunha cubierta que se asemella algo a unha roda de bicicleta con aspas enganchadas, duns 180 cm de diĆ”metro, xeran 2,752 kWh cunha velocidade media do vento de 10 m/s. As turbinas Windspire ofrecen unha potencia similar cun deseƱo vertical inusual.
7. Pequenas turbinas Honeywell montadas no tellado dunha casa
Entre outras tecnoloxĆas para a obtenciĆ³n de enerxĆa a partir de fontes renovables, cĆ³mpre prestar atenciĆ³n biogĆ”s. Este termo xeral utilĆzase para describir os gases combustibles producidos durante a descomposiciĆ³n de compostos orgĆ”nicos, como sumidoiros, residuos domĆ©sticos, estercos, residuos da industria agrĆcola e agroalimentaria, etc.
A tecnoloxĆa orixinada da antiga coxeraciĆ³n, Ć© dicir, a produciĆ³n combinada de calor e electricidade en centrais combinadas de calor e electricidade, na sĆŗa versiĆ³n "pequena" Ć© bastante nova. A procura de soluciĆ³ns mellores e mĆ”is eficientes segue en curso. Actualmente, pĆ³dense identificar varios sistemas principais, incluĆndo: motores alternativos, turbinas de gas, sistemas de motores Stirling, ciclo orgĆ”nico Rankine e pilas de combustible.
O motor de Stirling converte a calor en enerxĆa mecĆ”nica sen un proceso de combustiĆ³n violento. A subministraciĆ³n de calor ao fluĆdo de traballo - gas realĆzase quentando a parede exterior do aquecedor. Ao subministrar calor desde o exterior, o motor pĆ³dese subministrar con enerxĆa primaria de case calquera fonte: compostos de petrĆ³leo, carbĆ³n, madeira, todo tipo de combustibles gasosos, biomasa e mesmo enerxĆa solar.
Este tipo de motor inclĆŗe: dous pistĆ³ns (frĆo e quente), un intercambiador de calor rexenerativo e intercambiadores de calor entre o fluĆdo de traballo e as fontes externas. Un dos elementos mĆ”is importantes que operan no ciclo Ć© o rexenerador, que toma a calor do fluĆdo de traballo mentres flĆŗe do espazo quente ao arrefriado.
Nestes sistemas, a fonte de calor son principalmente os gases de escape xerados durante a combustiĆ³n do combustible. Pola contra, a calor do circuĆto transfĆrese Ć” fonte de baixa temperatura. En definitiva, a eficiencia da circulaciĆ³n depende da diferenza de temperatura entre estas fontes. O fluĆdo de traballo deste tipo de motor Ć© helio ou aire.
As vantaxes dos motores Stirling inclĆŗen: alta eficiencia xeral, baixo nivel de ruĆdo, economĆa de combustible en comparaciĆ³n con outros sistemas, baixa velocidade. Por suposto, non debemos esquecer as deficiencias, a principal das cales Ć© o prezo da instalaciĆ³n.
Mecanismos de coxeraciĆ³n como Ciclo Rankine (recuperaciĆ³n de calor en ciclos termodinĆ”micos) ou un motor Stirling sĆ³ necesita calor para funcionar. A sĆŗa fonte pode ser, por exemplo, enerxĆa solar ou xeotĆ©rmica. Xerar electricidade deste xeito mediante un colector e calor Ć© mĆ”is barato que usar cĆ©lulas fotovoltaicas.
TamĆ©n estĆ”n en marcha os traballos de desenvolvemento pilas de combustible e o seu uso en plantas de coxeraciĆ³n. Unha das soluciĆ³ns innovadoras deste tipo no mercado Ć© ClearEdge. Ademais das funciĆ³ns especĆficas do sistema, esta tecnoloxĆa converte o gas do cilindro en hidrĆ³xeno mediante tecnoloxĆa avanzada. Polo tanto, aquĆ non hai lume.
A cĆ©lula de hidrĆ³xeno produce electricidade, que tamĆ©n se utiliza para xerar calor. As pilas de combustible son un novo tipo de dispositivo que permite que a enerxĆa quĆmica dun combustible gasoso (xeralmente hidrĆ³xeno ou combustible de hidrocarburos) se converta con alta eficiencia mediante unha reacciĆ³n electroquĆmica en electricidade e calor, sen necesidade de queimar gas e utilizar enerxĆa mecĆ”nica. como Ć© o caso, por exemplo, de motores ou turbinas de gas.
AlgĆŗns elementos poden ser alimentados non sĆ³ por hidrĆ³xeno, senĆ³n tamĆ©n por gas natural ou o chamado. reformado (gas de reforma) obtido como resultado do procesamento de combustibles de hidrocarburos.
Acumulador de auga quente
Sabemos que a auga quente, Ć© dicir, a calor, pode acumularse e almacenarse nun recipiente domĆ©stico especial durante algĆŗn tempo. Por exemplo, moitas veces pĆ³dense ver xunto a colectores solares. Non obstante, non todos poden saber que existe tal cousa grandes reservas de calorcomo enormes acumuladores de enerxĆa (8).
8. Excelente acumulador de calor nos PaĆses Baixos
Os tanques estĆ”ndar de almacenamento a curto prazo funcionan a presiĆ³n atmosfĆ©rica. EstĆ”n ben illados e utilĆzanse principalmente para a xestiĆ³n da demanda nas horas punta. A temperatura nestes tanques Ć© lixeiramente inferior aos 100 Ā° C. Paga a pena engadir que Ć”s veces para as necesidades do sistema de calefacciĆ³n, os antigos tanques de aceite convĆ©rtense en acumuladores de calor.
En 2015, o primeiro alemĆ”n bandexa de dobre zona. Esta tecnoloxĆa estĆ” patentada por Bilfinger VAM.
A soluciĆ³n basĆ©ase no uso dunha capa flexible entre as zonas de auga superior e inferior. O peso da zona superior crea presiĆ³n sobre a zona inferior, polo que a auga almacenada nela pode ter unha temperatura superior aos 100 Ā°C. A auga da zona superior Ć©, en consecuencia, mĆ”is frĆa.
As vantaxes desta soluciĆ³n son unha maior capacidade calorĆfica mantendo o mesmo volume en comparaciĆ³n cun depĆ³sito atmosfĆ©rico e, ao mesmo tempo, uns custos mĆ”is baixos asociados Ć”s normas de seguridade en comparaciĆ³n cos recipientes a presiĆ³n.
Nas Ćŗltimas dĆ©cadas, as decisiĆ³ns relacionadas co almacenamento de enerxĆa subterrĆ”nea. O depĆ³sito de auga subterrĆ”nea pode ser de formigĆ³n, aceiro ou plĆ”stico reforzado con fibra. Os contedores de formigĆ³n constrĆŗense botando formigĆ³n in situ ou a partir de elementos prefabricados.
Un revestimento adicional (polĆmero ou aceiro inoxidable) adoita instalarse no interior da tolva para garantir a estanqueidade da difusiĆ³n. A capa illante tĆ©rmica estĆ” instalada fĆ³ra do recipiente. TamĆ©n hai estruturas fixadas sĆ³ con grava ou escavadas directamente no terreo, tamĆ©n no acuĆfero.
EcoloxĆa e economĆa da man
A calor da casa depende non sĆ³ de como a quentamos, senĆ³n sobre todo de como a protexemos das perdas de calor e xestionamos a enerxĆa que hai nela. A realidade da construciĆ³n moderna Ć© a Ć©nfase na eficiencia enerxĆ©tica, grazas Ć” cal os obxectos resultantes cumpren os requisitos mĆ”is altos tanto en termos de economĆa como de funcionamento.
TrĆ”tase dun dobre "eco": ecoloxĆa e economĆa. Cada vez mĆ”is colocado edificios eficientes enerxĆ©ticamente CaracterĆzanse por un corpo compacto, no que o risco das chamadas pontes frĆas, Ć© dicir. Ć”reas de perda de calor. Isto Ć© importante para obter os indicadores mĆ”is pequenos sobre a relaciĆ³n entre a superficie das particiĆ³ns exteriores, que se teƱen en conta xunto co chan no chan, co volume total de calefacciĆ³n.
As superficies amortiguadoras, como os conservatorios, deben estar unidas a toda a estrutura. Concentran a cantidade axeitada de calor, ao tempo que lla dĆ” Ć” parede oposta do edificio, que se converte non sĆ³ no seu almacenamento, senĆ³n tamĆ©n nun radiador natural.
No inverno, este tipo de amortiguaciĆ³n protexe o edificio do aire demasiado frĆo. No interior, utilĆzase o principio de disposiciĆ³n do buffer das instalaciĆ³ns: as habitaciĆ³ns estĆ”n situadas no lado sur e os lavadoiros, no norte.
A base de todas as casas eficientes enerxĆ©ticamente Ć© un sistema de calefacciĆ³n a baixa temperatura adecuado. EmprĆ©gase ventilaciĆ³n mecĆ”nica con recuperaciĆ³n de calor, Ć© dicir, con recuperadores, que, expulsando o aire "usado", manteƱen a sĆŗa calor para quentar o aire fresco insuflado no edificio.
A norma chega aos sistemas solares que permiten quentar auga mediante a enerxĆa solar. Os investidores que queiran aproveitar ao mĆ”ximo a natureza tamĆ©n instalan bombas de calor.
Unha das principais tarefas que deben realizar todos os materiais Ć© garantir maior illamento tĆ©rmico. En consecuencia, sĆ³ se levantan tabiques exteriores cĆ”lidos, o que permitirĆ” que o tellado, as paredes e os teitos prĆ³ximos ao chan teƱan un coeficiente de transferencia de calor U apropiado.
As paredes exteriores deben ter polo menos dĆŗas capas, aĆnda que o mellor Ć© un sistema de tres capas para obter os mellores resultados. TamĆ©n se estĆ”n a realizar investimentos en fiestras da mĆ”xima calidade, moitas veces con tres cristais e perfĆs protexidos tĆ©rmicamente suficientemente anchos. As fiestras grandes son prerrogativas do lado sur do edificio: no lado norte, os cristais colĆ³canse de forma bastante puntual e nos tamaƱos mĆ”is pequenos.
A tecnoloxĆa vai aĆnda mĆ”is alĆ” casas pasivascoƱecido dende hai varias dĆ©cadas. Os creadores deste concepto son Wolfgang Feist e Bo Adamson, quen en 1988 na Universidade de Lund presentaron o primeiro deseƱo dun edificio que case non require illamento adicional, salvo a protecciĆ³n da enerxĆa solar. En Polonia, a primeira estrutura pasiva construĆuse en 2006 en Smolec, preto de Wroclaw.
Nas estruturas pasivas, a radiaciĆ³n solar, a recuperaciĆ³n de calor da ventilaciĆ³n (recuperaciĆ³n) e a entrada de calor de fontes internas como electrodomĆ©sticos e ocupantes utilĆzanse para equilibrar a demanda de calor do edificio. SĆ³ durante os perĆodos de temperaturas especialmente baixas, utilĆzase o quecemento adicional do aire que se subministra ao local.
Unha casa pasiva Ć© mĆ”is unha idea, algĆŗn tipo de deseƱo arquitectĆ³nico, que unha tecnoloxĆa e un invento especĆficos. Esta definiciĆ³n xeral inclĆŗe moitas soluciĆ³ns de construciĆ³n diferentes que combinan o desexo de minimizar a demanda de enerxĆa -menos de 15 kWh/mĀ² ao ano- e as perdas de calor.
Para acadar estes parĆ”metros e aforrar cartos, todas as particiĆ³ns externas do edificio caracterĆzanse por un coeficiente de transferencia de calor U extremadamente baixo. A capa exterior do edificio debe ser impermeable Ć”s fugas de aire incontroladas. Do mesmo xeito, a carpinterĆa de fiestras mostra unha perda de calor significativamente menor que as soluciĆ³ns estĆ”ndar.
As fiestras utilizan diversas soluciĆ³ns para minimizar as perdas, como dobre acristalamento cunha capa illante de argĆ³n entre elas ou triplo acristalamento. A tecnoloxĆa pasiva tamĆ©n inclĆŗe a construciĆ³n de casas con tellados brancos ou de cor clara que reflictan a enerxĆa solar no verĆ”n en lugar de absorbela.
Sistemas de calefacciĆ³n e refrixeraciĆ³n verdes dan mĆ”is pasos adiante. Os sistemas pasivos maximizan a capacidade da natureza para quentar e arrefriar sen cociƱas ou aire acondicionado. PorĆ©n, xa hai conceptos casas activas ā ProduciĆ³n de excedentes de enerxĆa. Utilizan diversos sistemas mecĆ”nicos de calefacciĆ³n e refrixeraciĆ³n alimentados por enerxĆa solar, xeotĆ©rmica ou outras fontes, a chamada enerxĆa verde.
Buscando novas formas de xerar calor
Os cientĆficos aĆnda estĆ”n a buscar novas soluciĆ³ns enerxĆ©ticas, cuxo uso creativo poderĆa darnos novas fontes de enerxĆa extraordinarias, ou polo menos formas de restaurala e preservala.
Hai uns meses escribimos sobre a aparentemente contraditoria segunda lei da termodinĆ”mica. experimento prof. Andreas Schilling da Universidade de Zurich. Creou un dispositivo que, usando un mĆ³dulo Peltier, arrefriou un anaco de cobre de nove gramos desde unha temperatura superior aos 100 Ā° C ata unha temperatura moi por debaixo da temperatura ambiente sen unha fonte de enerxĆa externa.
Dado que funciona para refrixeraciĆ³n, tamĆ©n debe quentar, o que pode crear oportunidades para novos dispositivos mĆ”is eficientes que non requiran, por exemplo, a instalaciĆ³n de bombas de calor.
Pola sĆŗa banda, os profesores Stefan Seeleke e Andreas SchĆ¼tze da Universidade de Sarre utilizaron estas propiedades para crear un dispositivo de calefacciĆ³n e refrixeraciĆ³n altamente eficiente e respectuoso co medio ambiente baseado na xeraciĆ³n de calor ou arrefriamento dos cables impulsados. Este sistema non precisa de factores intermedios, que Ć© a sĆŗa vantaxe ambiental.
Doris Soong, profesora asistente de arquitectura da Universidade do Sur de California, quere optimizar a xestiĆ³n da enerxĆa dos edificios revestimentos termobimetĆ”licos (9), materiais intelixentes que actĆŗan como a pel humana: protexen a sala de forma dinĆ”mica e rĆ”pida do sol, proporcionando autoventilaciĆ³n ou, se Ć© necesario, illĆ”ndoa.
9. Doris Soong e os bimetƔis
Usando esta tecnoloxĆa, Soong desenvolveu un sistema ventanas termoestables. A medida que o sol se move polo ceo, cada tella que forma o sistema mĆ³vese de forma independente e uniforme con el, e todo iso optimiza o rĆ©xime tĆ©rmico da habitaciĆ³n.
O edificio convĆ©rtese como un organismo vivo, que reacciona de forma independente Ć” cantidade de enerxĆa procedente do exterior. Esta non Ć© a Ćŗnica idea para unha casa "viva", pero difire en que non require enerxĆa adicional para as pezas mĆ³biles. SĆ³ as propiedades fĆsicas do revestimento son suficientes.
Hai case dĆŗas dĆ©cadas construĆuse un complexo residencial en Lindas, Suecia, preto de Gotemburgo. sen sistemas de calefacciĆ³n no sentido tradicional (10). A idea de vivir en casas sen estufas e radiadores na fresca Escandinavia provocou sentimentos encontrados.
10. Unha das casas pasivas sen sistema de calefacciĆ³n en Lindos, Suecia.
Naceu a idea dunha casa na que, grazas a soluciĆ³ns e materiais arquitectĆ³nicos modernos, asĆ como a adaptaciĆ³n adecuada Ć”s condiciĆ³ns naturais, a idea tradicional de calor como resultado necesario da conexiĆ³n coa infraestrutura externa - calefacciĆ³n, eliminouse a enerxĆa, ou mesmo cos provedores de combustible. Se comezamos a pensar do mesmo xeito sobre a calor da nosa propia casa, entĆ³n estamos no bo camiƱo.
Tan quente, mƔis quente... quente!
Glosario de intercambiadores de calor
CalefacciĆ³n central (CO) - no sentido moderno significa unha instalaciĆ³n na que se subministra calor aos elementos calefactores (radiadores) situados no local. EmprĆ©gase auga, vapor ou aire para distribuĆr a calor. Hai sistemas de CO que cobren un apartamento, unha casa, varios edificios e mesmo cidades enteiras. Nas instalaciĆ³ns que abarcan un sĆ³ edificio, a auga circula por gravidade como consecuencia dos cambios de densidade coa temperatura, aĆnda que isto pode ser forzado por unha bomba. En instalaciĆ³ns mĆ”is grandes sĆ³ se utilizan sistemas de circulaciĆ³n forzada.
Sala de calderas - unha empresa industrial, cuxa tarefa principal Ć© a produciĆ³n dun medio de alta temperatura (a maiorĆa das veces auga) para a rede de calefacciĆ³n da cidade. Os sistemas tradicionais (caldeiras que funcionan con combustibles fĆ³siles) son raros hoxe en dĆa. Isto dĆ©bese a que se consegue unha eficiencia moito maior coa produciĆ³n combinada de calor e electricidade nas centrais tĆ©rmicas. Por outra banda, a produciĆ³n de calor sĆ³ utilizando fontes de enerxĆa renovables estĆ” gaƱando popularidade. A maiorĆa das veces utilĆzase a enerxĆa xeotĆ©rmica para este fin, pero estase construĆndo instalaciĆ³ns solares tĆ©rmicas a gran escala nas que
os colectores quentan auga para as necesidades do fogar.
Casa pasiva, casa de aforro enerxĆ©tico ā unha norma de construciĆ³n caracterizada por altos parĆ”metros de illamento de tabiques exteriores e a utilizaciĆ³n dunha serie de soluciĆ³ns destinadas a minimizar o consumo de enerxĆa durante o funcionamento. A demanda enerxĆ©tica nos edificios pasivos Ć© inferior a 15 kWh/(mĀ²Ā·ano), mentres que nas vivendas convencionais pode chegar ata os 120 kWh/(mĀ²Ā·ano). Nas casas pasivas, a reduciĆ³n da demanda de calor Ć© tan grande que non usan un sistema de calefacciĆ³n tradicional, senĆ³n sĆ³ calefacciĆ³n adicional do aire de ventilaciĆ³n. TamĆ©n se usa para equilibrar a demanda de calor.
a radiaciĆ³n solar, a recuperaciĆ³n de calor da ventilaciĆ³n (recuperaciĆ³n), asĆ como as ganancias de calor de fontes internas como electrodomĆ©sticos ou mesmo dos propios residentes.
Gzheinik (coloquialmente - un radiador, do francĆ©s calorifĆØre) - un intercambiador de calor auga-aire ou vapor-aire, que Ć© un elemento dun sistema de calefacciĆ³n central. Actualmente, os radiadores de paneis feitos de placas de aceiro soldadas son os mĆ”is utilizados. Nos novos sistemas de calefacciĆ³n central practicamente xa non se utilizan radiadores con aletas, aĆnda que nalgunhas soluciĆ³ns a modularidade do deseƱo permite engadir mĆ”is aletas e, polo tanto, un simple cambio na potencia do radiador. A auga quente ou o vapor flĆŗe polo quentador, que normalmente non proveƱen directamente da CHP. A auga que alimenta a totalidade da instalaciĆ³n quĆ©ntase nun intercambiador de calor con auga da rede de calefacciĆ³n ou nunha caldeira, e despois vai a receptores de calor, como radiadores.
Caldeira de calefacciĆ³n central - un dispositivo para queimar combustibles sĆ³lidos (carbĆ³n, madeira, coque, etc.), gasosos (gas natural, GLP), fuel oil (fuel oil) para quentar o refrixerante (normalmente auga) que circula no circuĆto de CH. Na linguaxe comĆŗn, unha caldeira de calefacciĆ³n central denomĆnase incorrectamente como cociƱa. A diferenza dun forno, que desprende a calor xerada ao ambiente, a caldeira desprende a calor da substancia que a leva, e o corpo quentado vai a outro lugar, por exemplo, a un calefactor, onde se utiliza.
caldeira de condensaciĆ³n - un dispositivo cunha cĆ”mara de combustiĆ³n pechada. As caldeiras deste tipo reciben unha cantidade adicional de calor dos gases de combustiĆ³n, que nas caldeiras tradicionais saen pola cheminea. Grazas a isto, operan cunha maior eficiencia, chegando ata o 109%, mentres que nos modelos tradicionais Ć© de ata o 90% - Ć© dicir. utilizan mellor o combustible, o que se traduce en menores custos de calefacciĆ³n. O efecto das caldeiras de condensaciĆ³n vese mellor na temperatura dos gases de combustiĆ³n. Nas caldeiras tradicionais, a temperatura dos gases de combustiĆ³n Ć© superior aos 100 Ā°C, e nas caldeiras de condensaciĆ³n sĆ³ Ć© de 45-60 Ā°C.