Войти Регистрация

Войти

Построй Сам

Виды возобновляемых источников энергии

Оцените материал
(1 Голосовать)
Солнечные батареи Солнечные батареи
Содержание[Скрыть]

Применение возобновляемых источников энергии в строительстве в значительной степени улучшает энергетическую эффективность, а также снижает выбросы вредных веществ.

Устройства и системы возобновляемых источников энергии находят применение в отоплении помещений, нагреве воды и производства электроэнергии для освещения и питания домашних электрических приборов. Как возобновляемые источники энергии взаимодействуют с частным домом:

  • энергия солнечного излучения используется в пассивных и активных системах отопления, в решениях, связанных с освещением дневным светом, а также в электрических установках с фотоэлементами,
  • энергия биомассы используется в установках с котлами для сжигания древесной щепы, древесных, гранул или соломы,
  • энергия, содержащаяся в окружающей среде, используется в тепловых насосах,
  • энергия отходов (за счет рекуперации тепла из вентиляции, сточных вод и других).

Даже для уже возведенных зданий рекомендуется термомодернизация - подключение возобновляемых источников энергии. В зависимости от потребностей здания, особенно тщательно следует подбирать систему отопления. Например, в случае с котлами на биомассе, они имеют низкий КПД и высокий выброс вредных веществ.

Расположение здания

Дизайн здания пассивного дома позволяет эффективно использовать солнечную энергию для отопления и освещения.

С южной стороны здание должно быть "открытым" для воздействия на него солнечного излучения, для получения максимальной энергии. Это достигается с помощью больших стеклянных поверхностей.

Рекомендуется, чтобы южная сторона здания имела большую площадь, чем другие, что трудно достичь в здание в форме прямоугольного параллелепипеда (южная стена будет такой же, как и северная).

Тем не менее, вы можете попытаться приблизить форму фасада к полукругу. "Открытие" с южной стороны должно одновременно обеспечивать возможность изоляции от неблагоприятных воздействий окружающей среды в экстремальных погодных условиях, чтобы зимой не было слишком больших потерь тепла с севера, а летом перегрева помещений с южной стороны.

Широко используемые методы предотвращения внутреннего перегрева помещений в летнее время, это использование жалюзи, маркиз или ламелей. На фото показана южная стена здания, разработана так, чтобы оптимально использовать солнечное излучение.

Пассивный дом
Пассивный дом

Северная сторона здания должен быть "плотно" отделена от окружающей среды, что означает применение так называемой "супер" изоляции. На фото показана северная стена здания, разработана так, чтобы здание было минимально подвержено потере тепла.

Солнечная энергия

Наиболее популярное устройство, предназначенное для преобразования теплового излучения солнца - солнечный коллектор. Это теплообменник, предназначенный для преобразования электромагнитной энергии солнечного излучения в тепло. Его задачей является нагрев рабочего вещества, например, воды для коммунальных целей. С его помощью можно обогревать помещение, бассейны, или производить горячую воду.

Группы или отдельные модули плоских солнечных коллекторов, которые наиболее часто используются в солнечных установках для приготовления горячей воды, в которых основным элементов помимо коллектора является бак-накопитель горячей воды.

Эти системы могут быть использованы в индивидуальных жилых домах, коммунальных объектах (школы, больницы), центрах досуга, спортивных, туристических базах, а также для подогрева воды в открытых и крытых плавательных бассейнах.

Схема работы солнечного коллектора
Схема работы солнечного коллектора

Рекомендуется проектирование солнечной установки (то есть, прежде всего, определение площади солнечных коллекторов), при условии, что она должна покрывать 60-70% годовой потребности в ГВС (90-100% летом).

Использование энергии солнца для отопления помещений требует большего количество солнечных коллекторов, чем в случае установки только для нагрева горячей воды, а также более сложной системы, что, в свою очередь, приведет к большим затратам.

Применение фотоэлементов в жилых или общественных зданиях, для  производства электроэнергии, является в настоящее время слишком дорогой инвестицией. Чаще встречается солнечные батареи в зданиях общественного назначения, где они интегрированы с архитектурой.

Биомасса

Самый простой способ энергетического использования биомассы является ее прямое сжигание для получения тепла. Возможна также предварительная обработка биомассы, брикетирование или гранулирование.

Биомасса в целом характеризуется низким содержанием серы или азота, что снижает выброс окислов этих элементов по сравнению с сжигания ископаемого топлива.

Экологически чистые биомассы, с высоким КПД сжигаются в котлах специальной конструкции, которые отличаются увеличенной поверхностью теплообмена и лучше смешивают газы при больших коэффициентах избытка воздуха.

В европейски странах приобретают популярность котлы, работающие на опилках или брикетах. Они поддерживают автоматическую загрузку топлива. КПД такого котла в среднем 75%. На европейском рынке работает около 20 импортеров и производителей, предлагающих автоматизированные котельные установки, которые топится древесными отходами.

Солома используется для энергетических целей, входит в состав группы возобновляемых видов топлива, которые вместе с биогазом и жидкими видами биотоплива, образуют группу биотоплива.

В основном используются следующие типы соломы:

  • зерновые (92,6 %),
  • масличные культуры, такие как рапс (5,1 %),
  • бобовые (2,3 %).

Солома является трудносжигаемым топливом. При обычном сжигании, аналогичном для сжигания угля, КПД процесса составляет всего 35-70%. Причиной является недостаточное перемешивание топлива с воздухом, в результате чего часть горючего не сгорает. Сжигаемая солома должна иметь влажность ниже 20%, но лучше 15 %.

Биомасса
Биомасса

Современные котлы для сжигания соломы позволяют сжигать биотопливо с эффективностью 80-90% при очень низких выбросах газов.

Считается, что для отопления одного частного дома требуются урожай соломы с поверхности около 5 га. Этого хватит для дома, отапливаемой площадью 100 м² и потребностями в энергии 100 кВт/м² в год, 5 тоннами соломы можно обогреть дом с такой площадью при условии использования котла с КПД 75%.

Потенциальными пользователями котельных средней и малой мощности  могут быть также сельские поселения, школы, медицинские центры и другие объекты. Фактором, ограничивающим широкое применение соломы в качестве топлива, являются высокие инвестиционные затраты - несмотря на снижение стоимости расходных материалов.

На рынке в настоящее время действует около 10 производителей и импортеров отопительных котлов, отапливаемых соломой. Цены комплексных систем, отапливаемых соломой в 1,5-2 раза выше, аналогов работающих на дровах.

Тепловой насос

Это устройство работает по такому же принципу, как холодильник: получает энергию из среды с низкой температурой и передает ее в приемник с более высокой температурой. Тепловой насос позволяет получить тепло, например, из окружающей среды и затем использовать его для отопления.

Передача тепла от источника с более низкой температурой к источнику с более высокой температурой требует, в соответствии с основными законами термодинамики, дополнительную энергию извне (в виде работы или тепла). Большинство самых популярных компрессорных паровых тепловых насосов приводится в действие электрическим двигателем.

Наиболее распространенные применения для тепловых насосов это:

Отопление коттеджей

Тепловые насосы применяются как для воздушных, так и водяных систем отопления. Для отопления жилых домов имеют мощность до 10 кВт. Насосы в системах отопления в индивидуальных жилых домах, в основном с поршневыми компрессорами, приводными электродвигателями. Большинство из них получает тепло из атмосферного воздуха. Часто эти насосы работают с другими системами отопления, например, электрическими или центральными, соединенными последовательно или параллельно. Большая их часть работает зимой как отопление, а летом как кондиционер.

Отопление больших помещений

Тепловыми насосами можно обогреть жилые комплексы (или нагреть воду), офисные здания, спортивные сооружения, склады, промышленные цеха.

Подогрев воды в плавательных бассейнах

Для небольших бассейнов применяются компактные насосы. Обычно это насосы, компрессорные, с поршневыми компрессорами. Источником тепла может выступать атмосферный воздух и поверхностные подземные воды.

Нижний источник тепла подает в испаритель насоса энергию, необходимую для изменения агрегатного состояние рабочего вещества. Нижний источник тепла, является источником низкотемпературными. Очень часто для определения типа насоса применяются такие названия как: тепловой насос типа вода-вода, грунт-вода, воздух-вода и т. д.

Источников нижнего тепла:

  • наружный воздух,
  • поверхностные воды (реки, озера, пруды),
  • грунтовые воды,
  • геотермальные воды,
  • грунт,
  • солнечное излучение,
  • источники внутренние, так называемые отходы, например: воздух и газы, вода с отходами, сточные воды.

В строительстве индивидуальных жилых домов в основном применяются, тепловые насосы, использующие возобновляемые источники, из нижнего источник тепла.

Нижний источник тепла должен обладать следующими свойствами:

  • большая теплоемкость,
  • как можно более высокой и постоянной по времени температурой,
  • легкой доступностью,
  • получением тепла, не нарушая естественного состояния источника,
  • отсутствие примесей, которые могут привести к повреждению элементов насоса.

Вентиляция с рекуперацией тепла

Принцип работы рекуператора
Принцип работы рекуператора

Вместе с воздухом, выходящим из здания, теряется от 30 до 60% энергии зимой. Значительную часть этой энергии можно восстановить, используя рекуператоры.

Типичные вентиляционные приточно-вытяжные рекуператоры оснащены двумя вентиляторами, ответственные за обеспечение притока воздуха. Основным элементом этого устройства является теплообменник, в который поступает теплый воздух.

В отношении жилищного строительства наибольшую популярность завоевали простые и относительно дешевые пластинчатые теплообменники. Между последовательными слоями пластин протекает попеременно воздух, с наружи, а также воздух, удаляемый из помещения. Тепловая эффективность рекуперации тепла для теплообменников этого типа составляет около. 60-65%, а в случае применения двойного теплообменника увеличивается до 90%.

Приточно-вытяжные системы с механической вентиляцией и рекуперацией тепла не предназначены для полного покрытия теплопотерь здания, то есть для выполнения функции воздушного отопления. Теплый воздух способен очень существенно уменьшить потерю тепла, отдаваемого системой отопления. Устройства механической вентиляции также способны фильтровать воздух, подаваемый извне в помещения.


Капитальный ремонт стен с удалением пятен и дальнейшей покраской
С чего начать ремонт стен? Основным условием эффективного ремонта сырых стен является их тщательное осушение. Перед покраской следует удалить со стены загрязнени
Читать
3302
1
Двухуровневый подвесной потолок из гипсокартона с подсветкой
Уже никого не удивляет наличие в помещении подвесного потолка. В нем можно спрятать провода от освещения. Далее мы покажем, как своими руками сделать подвесной дву
Читать
3702
1
Удаление старой краски и обоев своими руками
Теплые дни способствуют обновлению интерьера в наших комнатах. Самый простой способ изменить привычный внешний вид стен, покраска их в модный в данном сезоне цвет.
Читать
834
1
Выбор краски для внутренней отделки стен и потолка
Покраска – это самый простой и быстрый способ изменить внешний вид помещения. Итак, как подготовиться к работе, а потом выполнить покраску так, чтобы получить уд
Читать
2211
2
Технология укладки гипсовой плитки
Камень-это один из самых популярных отделочных материалов. Он прочный и одновременно естественный и отлично смотрится в окружении других материалов. Смотрите, как
Читать
4780
1
Отделка декоративной гипсовой плиткой под камень
Гипсовые плитки позволяют быстро „возвести стены” без необходимости снести старые стены. Облицовка стен из гипсовой плитки, которая имитирует камень или кир
Читать
13497
3

Дополнительная информация

  • Название публикации: Использование возобновляемых источников энергии
Прочитано 653 раз Последнее изменение Суббота, 17 Декабрь 2016 00:19

Похожие материалы (по тегу)

Видео

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

  • Новое
  • Популярное
  • Комментарии
  • Технология строительства сборных домов из готовых панелей

    Артур 11.12.2016 13:52
    На мой взгляд, стоит этим заинтересоваться. В общем, технология идет вперед. почему бы тогда не пойти ...
     
  • Приклеивание гипсокартона к стене

    admin 10.11.2016 08:01
    На работе столкнулся с монтажом гипсокартона на клей Перфликс, что могу сказать, клеить его довольно ...
     
  • Инструкция по монтажу откатных ворот своими руками

    Алексей 05.05.2016 19:03
    Красиво, но есть очень большие сомнения в качестве крепления столбов и роликов анкерными болтами ...
     
  • Как сделать оптимальную систему вентиляции в гараже: схема, расчет, монтаж

    Сергей 29.03.2016 14:35
    Не знаю насколько правдива данная информация, но по европейским нормам для одной машины и неотапливаемого ...

 

 

© 2015 Построй Сам. Пошаговый ремонт и строительство дома