Необходимым условием для реализации таких систем является качественное утепление дома. Дешевле и мощнее изолятором (по сравнению с синтетическими материалами) является смесь костра льна (конопля) с известью. Согласно имеющимся данным, сопротивление теплопередаче этих материалов толщиной 0,35 м составляет не менее 6 м 2 К / Вт, что почти в два раза перекрывает нормы утепления домов в Украине. Эти долговечные экологические изоляторы не горят и не выделяют вредных веществ. Более того, такое изоляционное покрытие стен поглощает СО2 окружающей среды и со временем каменеет. Благодаря большей термомаси материала (250 кг / м3) по сравнению с синтетическими он накапливает значительное количество тепла днем, а ночью компенсирует проникновения холода в дом. То есть, такие покрытия эффективно работают в переходном (нестационарном) режиме. Синтетические изоляторы лишены этой способности.
После утепления следует проверить и обеспечить тепловой баланс дома, когда количество затраченной энергии компенсируется тепловыми поступлениями от солнечной и / или электрической энергии. Основой соблюдения теплового баланса является использование возобновляемых энергий Солнца и ветра. Бесплатной энергии Солнца отводится первостепенная роль, поскольку солнечные воздушные и водяные коллекторы последнее время стремительно падают в цене, а их способность к усвоению солнечного тепла приближается к 95%. Тем более, что площадь стен и крыши освещаемого Солнцем дома является значительной. При расчетах принимаем, что в декабре усредненные дневные тепловые поступления на 1 м2 горизонтальной поверхности составят не менее 1,2 кВт ч. Отсюда согласно выбранной площади коллекторов можно определить тепловые поступления. При их оценке будем считать,
Если тепловой баланс сходится (количество тепловых поступлений больше теплопотерь дома ) , то процесс расчетов на этом заканчивается. В противном случае следует рассмотреть возможность применения более дешевой ночной (тарифной) электроэнергии при отоплении теплых воздушных полов.
Положительным фактором является также наличие значительного термомасы конструкций дома. Накопленная термомасою тепловая энергия высвобождается при уменьшении температуры и является своеобразным температурным компенсатором.
При выборе устройств отопления на основе возобновляемых энергий «моментом истины» есть время их окупаемости. После применения недорогих солнечных коллекторов желательно использовать теплые полы, по которым воздуховодами прогоняют подогретый воздух. Понятно, что подогрев полов осуществляться ночной (тарифной) электроэнергией.
И наконец, когда уже исчерпаны все возможности коллекторов и тепловых полов, а тепловой баланс не достигается, следует использовать тепловой насос «воздух - вода». Как уже упоминалось ранее, режим работы теплового насоса можно стабилизировать путем подачи на ее вход воздуха предустановленной температуры. Днем нагретый воздух может поступать от солнечных коллекторов, а ночью - термоэлектрических нагревателей. В солнечные дни тоже может быть задействована доля дневной электроэнергии, которая обеспечит постоянную температуру воздушного потока.
Для примера рассмотрим проектирование системы воздушного отопления частного дома, форма крыши которого позволяет усвоить солнечное тепло. При хорошо утепленных стенах площадью 45 м2 (R = 6 м 2 К / Вт) зимой при наружной температуре -4С и внутренний 20С (20 - -4) = 24С часовые теплопотери потолка составят 24 х 45/6 = 180 Вт или 0,18 кВт ч . За сутки они составят 0,18 х 24 = 4,32 кВт ч. Учитывая площадь потолка и пола 72 м2 при R = 6 м 2 К / Вт, их часовые теплопотери составят 24 х 72/6 = 0,288 кВт ч. За сутки это составит 6,19 кВт ч. Итак, вместе суточные теплопотери хорошо утепленного дома составят 6,19 + 4,32 = 10,51 кВт ч. Площадь стен, освещаемых Солнцем, составляет 22 м2. При тепловых поступлениях 0,5 кВт ч / м2 дом получит 22 х 0,5 = 11 кВт ч тепловой энергии. Если отнять площадь дверей и окон, то картина окажется менее оптимистичной, что заставит проектанта использовать воздушную теплый пол для содержания теплового баланса дома. Картина могла бы быть другой при задействованной площади крыши. Но его конфигурация (наклон к северу) не позволяет накапливать тепло именно в зимнее время (декабрь - январь).
Спасибо что прочитали мою статью
Если тебе не сложно поставь лайка и подпишись на канал, я буду очень вам рад.
Больше лайков больше стимула писать статьи)