A la meva casa passiva...
Contingut
"Ha de fer fred a l'hivern", va dir el clàssic. Resulta que no és necessari. A més, per mantenir-se calent durant poc temps, no ha d'estar brut, pudent i nociu per al medi ambient.
Actualment, podem tenir calor a les nostres llars no necessàriament a causa del fuel, el gas i l'electricitat. L'energia solar, geotèrmica i fins i tot eòlica s'han unit a l'antiga barreja de combustibles i fonts d'energia en els darrers anys.
En aquest informe, no tocarem els sistemes basats en carbó, petroli o gas encara més populars a Polònia, perquè l'objectiu del nostre estudi no és presentar allò que ja coneixem bé, sinó presentar alternatives modernes i atractives pel que fa a protecció del medi ambient i estalvi energètic.
Per descomptat, la calefacció basada en la combustió de gas natural i els seus derivats també és bastant respectuosa amb el medi ambient. No obstant això, des del punt de vista polonès, té l'inconvenient que no disposem de recursos suficients d'aquest combustible per a les necessitats domèstiques.
Aigua i aire
La majoria de cases i edificis residencials a Polònia s'escalfen amb sistemes tradicionals de calderes i radiadors.
La caldera central es troba a la central de calefacció o sala de calderes individual de l'edifici. El seu treball es basa en el subministrament de vapor o aigua calenta a través de canonades als radiadors situats a les habitacions. El radiador clàssic -estructura vertical de ferro colat- se sol col·locar prop de les finestres (1).
1. Escalfador tradicional
En els sistemes de radiadors moderns, l'aigua calenta es fa circular als radiadors mitjançant bombes elèctriques. L'aigua calenta allibera la seva calor al radiador i l'aigua refrigerada torna a la caldera per escalfar-la.
Els radiadors es poden substituir per panells o escalfadors de paret menys "agressius" des del punt de vista estètic, de vegades fins i tot s'anomenen els anomenats. radiadors decoratius, desenvolupats tenint en compte el disseny i la decoració del local.
Els radiadors d'aquest tipus són molt més lleugers de pes (i normalment de mida) que els radiadors amb aletes de ferro colat. Actualment, hi ha molts tipus de radiadors d'aquest tipus al mercat, que es diferencien principalment per les dimensions exteriors.
Molts sistemes de calefacció moderns comparteixen components comuns amb equips de refrigeració, i alguns proporcionen tant calefacció com refrigeració.
Cita HVAC (calefacció, ventilació i aire condicionat) s'utilitza per descriure tot i la ventilació d'una casa. Independentment del sistema de climatització que s'utilitzi, l'objectiu de tots els equips de calefacció és utilitzar l'energia tèrmica de la font de combustible i transferir-la als habitatges per mantenir una temperatura ambient confortable.
Els sistemes de calefacció utilitzen una varietat de combustibles com el gas natural, el propà, el gasoil, els biocombustibles (com la fusta) o l'electricitat.
S'utilitzen sistemes d'aire forçat forn bufador, que subministren aire escalfat a diverses zones de la llar mitjançant una xarxa de conductes, són populars a Amèrica del Nord (2).
2. Sistema sala de calderes amb circulació forçada d'aire
Aquesta és encara una solució relativament rara a Polònia. S'utilitza principalment en edificis comercials nous i en cases particulars, normalment en combinació amb una llar de foc. Sistemes de circulació d'aire forçat (incl. ventilació mecànica amb recuperació de calor) ajustar la temperatura ambient molt ràpidament.
En temps fred, serveixen com a escalfador, i en temps calorós, serveixen com a sistema de refrigeració d'aire condicionat. Típics a Europa i Polònia, els sistemes de CO amb estufes, sales de calderes, radiadors d'aigua i vapor només s'utilitzen per a la calefacció.
Els sistemes d'aire forçat també solen filtrar-los per eliminar la pols i els al·lèrgens. Els dispositius d'humidificació (o assecat) també estan integrats al sistema.
Els inconvenients d'aquests sistemes són la necessitat d'instal·lar conductes de ventilació i reservar-hi espai a les parets. A més, els ventiladors de vegades són sorollosos i l'aire en moviment pot propagar al·lèrgens (si la unitat no es manté correctament).
A més dels sistemes més coneguts per nosaltres, és a dir. radiadors i unitats de subministrament d'aire, n'hi ha d'altres, la majoria moderns. Es diferencia de la calefacció central hidrònica i els sistemes de ventilació forçada perquè escalfa mobles i terres, no només l'aire.
Requereix col·locació dins de terres de formigó o sota terres de fusta de canonades de plàstic dissenyades per a aigua calenta. És un sistema silenciós i eficient energèticament. No s'escalfa ràpidament, però reté la calor més temps.
També hi ha el “paviment enrajolat”, que utilitza instal·lacions elèctriques instal·lades sota terra (generalment rajoles ceràmiques o de pedra). Són menys eficients energèticament que els sistemes d'aigua calenta i normalment només s'utilitzen en espais més petits com els banys.
Un altre tipus de calefacció més modern. sistema hidràulic. Els escalfadors d'aigua de sòcol es munten baix a la paret perquè puguin aspirar l'aire fred des de sota de l'habitació, després escalfar-lo i tornar-lo a dins. Funcionen a temperatures més baixes que molts.
Aquests sistemes també utilitzen una caldera central per escalfar l'aigua que flueix a través d'un sistema de canonades fins a dispositius de calefacció discrets. De fet, aquesta és una versió actualitzada dels antics sistemes de radiadors verticals.
Els radiadors de panells elèctrics i altres tipus no s'utilitzen habitualment en els sistemes principals de calefacció de la llar. escalfadors elèctricsprincipalment per l'elevat cost de l'electricitat. No obstant això, segueixen sent una opció popular de calefacció suplementària, per exemple en espais de temporada (com ara terrasses).
Els escalfadors elèctrics són senzills i econòmics d'instal·lar, ja que no requereixen canonades, ventilació o altres dispositius de distribució.
A més dels escalfadors de panells convencionals, també hi ha escalfadors radiants elèctrics (3) o làmpades de calefacció que transfereixen energia a objectes amb una temperatura més baixa mitjançant radiació electromagnètica.
3. Escalfador d'infrarojos
Depenent de la temperatura del cos radiant, la longitud d'ona de la radiació infraroja oscil·la entre 780 nm i 1 mm. Els escalfadors elèctrics d'infrarojos irradien fins a un 86% de la seva potència d'entrada com a energia radiant. Gairebé tota l'energia elèctrica recollida es converteix en calor infraroja del filament i s'envia més a través dels reflectors.
Polònia geotèrmica
Els sistemes de calefacció geotèrmica, molt avançats, per exemple a Islàndia, tenen un interès creixenton under (IDDP) els enginyers de perforació s'enfonsen cada cop més a la font de calor interna del planeta.
L'any 2009, mentre perforava un EPDM, es va vessar accidentalment a un dipòsit de magma situat a uns 2 km per sota de la superfície de la Terra. Així, es va obtenir el pou geotèrmic més potent de la història amb una capacitat d'uns 30 MW d'energia.
Els científics esperen arribar a la dorsal atlàntica mitjana, la dorsal oceànica més llarga de la Terra, un límit natural entre les plaques tectòniques.
Allà, el magma escalfa l'aigua del mar a una temperatura de 1000 °C, i la pressió és dues-centes vegades superior a la pressió atmosfèrica. En aquestes condicions, és possible generar vapor supercrític amb una producció d'energia de 50 MW, que és unes deu vegades més gran que la d'un pou geotèrmic típic. Això significaria la possibilitat de reposició en 50 mil. Cases.
Si el projecte resultés eficaç, un de semblant es podria implementar a altres parts del món, per exemple, a Rússia. al Japó o Califòrnia.
4. Visualització de l'anomenat. energia geotèrmica de poca profunditat
Teòricament, Polònia té unes condicions geotèrmiques molt bones, ja que el 80% del territori del país està ocupat per tres províncies geotèrmiques: Centreeuropees, Carpats i Carpats. No obstant això, les possibilitats reals d'aprofitament de les aigües geotèrmiques afecten al 40% del territori del país.
La temperatura de l'aigua d'aquests embassaments és de 30-130 °C (en alguns llocs fins i tot 200 °C), i la profunditat d'aparició a les roques sedimentàries és d'1 a 10 km. La sortida natural és molt rara (Sudety - Cieplice, Löndek-Zdrój).
Tanmateix, això és una altra cosa. geotèrmica profunda amb pous de fins a 5 km, i una altra cosa, els anomenats. geotèrmica de poca profunditat, en què la font de calor es pren del sòl mitjançant una instal·lació soterrada relativament poc profunda (4), normalment d'uns pocs a 100 m.
Aquests sistemes es basen en bombes de calor, que són la base, semblant a l'energia geotèrmica, per obtenir calor de l'aigua o de l'aire. S'estima que ja hi ha desenes de milers d'aquestes solucions a Polònia, i la seva popularitat augmenta gradualment.
La bomba de calor agafa calor de l'exterior i la trasllada a l'interior de la casa (5). Consumeix menys electricitat que els sistemes de calefacció convencionals. Quan fa calor a l'exterior, pot actuar com el contrari d'un aire condicionat.
5. Esquema d'una bomba de calor de compressor simple: 1) condensador, 2) vàlvula d'acceleració o capil·lar, 3) evaporador, 4) compressor
Un tipus popular de bomba de calor de font d'aire és el sistema mini split, també conegut com a sense conductes. Es basa en una unitat de compressor extern relativament petita i una o més unitats de tractament d'aire interior que es poden afegir fàcilment a habitacions o zones remotes de la llar.
Es recomana instal·lar bombes de calor en climes relativament suaus. Continuen sent menys efectius en condicions de clima molt calorós i molt fred.
Sistemes de calefacció i refrigeració per absorció no s'alimenten d'electricitat, sinó d'energia solar, geotèrmica o gas natural. Una bomba de calor d'absorció funciona de la mateixa manera que qualsevol altra bomba de calor, però té una font d'energia diferent i utilitza una solució d'amoníac com a refrigerant.
Els híbrids són millors
L'optimització energètica s'ha aconseguit amb èxit en sistemes híbrids, que també poden utilitzar bombes de calor i fonts d'energia renovables.
Una forma del sistema híbrid és bomba de calor en combinació amb caldera de condensació. La bomba assumeix parcialment la càrrega mentre la demanda de calor és limitada. Quan es necessita més calor, la caldera de condensació es fa càrrec de la tasca de calefacció. De la mateixa manera, una bomba de calor es pot combinar amb una caldera de combustible sòlid.
Un altre exemple de sistema híbrid és la combinació Unitat de condensació amb sistema solar tèrmic. Aquest sistema es pot instal·lar tant en edificis existents com nous. Si el propietari de la instal·lació vol més independència quant a les fonts d'energia, la bomba de calor es pot combinar amb una instal·lació fotovoltaica i així utilitzar l'electricitat generada per les seves pròpies solucions domèstiques per a la calefacció.
La instal·lació solar proporciona electricitat barata per alimentar la bomba de calor. L'electricitat sobrant generada per l'electricitat que no s'utilitza directament a l'edifici es pot utilitzar per carregar la bateria de l'edifici o vendre's a la xarxa pública.
Val la pena destacar que solen estar equipats amb generadors i instal·lacions tèrmiques modernes interfícies d'internet i es pot controlar de forma remota mitjançant una aplicació en una tauleta o telèfon intel·ligent, sovint des de qualsevol part del món, cosa que permet, a més, als propietaris optimitzar i estalviar costos.
No hi ha res millor que l'energia casolana
Per descomptat, qualsevol sistema de calefacció necessitarà de totes maneres fonts d'energia. El truc és fer d'aquesta la solució més econòmica i barata.
En definitiva, aquestes funcions tenen energia generada "a casa" en els models anomenats microcogeneració () o microTPP 🇧🇷
Segons la definició, es tracta d'un procés tecnològic consistent en la producció combinada de calor i electricitat (off-grid) a partir de l'ús de dispositius connectats de baixa i mitjana potència.
La microcogeneració es pot utilitzar a totes les instal·lacions on hi hagi una necessitat simultània d'electricitat i calor. Els usuaris més habituals dels sistemes aparellats són tant els destinataris individuals (6) com els hospitals i centres educatius, centres esportius, hotels i serveis públics diversos.
6. Sistema energètic domèstic
Avui en dia, l'enginyer elèctric mitjà de la llar ja disposa de diverses tecnologies per generar energia a casa i al pati: solar, eòlica i gas. (biogàs - si realment són "propis").
Així que es pot muntar al terrat, que no s'han de confondre amb generadors de calor i que s'utilitzen més sovint per escalfar aigua.
També pot arribar a petits turbines de ventper necessitats individuals. Molt sovint es col·loquen sobre pals enterrats a terra. Els més petits d'ells, amb una potència de 300-600 W i una tensió de 24 V, es poden instal·lar en cobertes, sempre que el seu disseny s'adapti a això.
En condicions domèstiques, es troben més sovint centrals elèctriques amb una capacitat de 3-5 kW, que, segons les necessitats, el nombre d'usuaris, etc. - hauria de ser suficient per a la il·luminació, el funcionament de diversos electrodomèstics, bombes d'aigua per al CO i altres necessitats més petites.
Els sistemes amb una potència tèrmica inferior a 10 kW i una potència elèctrica d'1-5 kW s'utilitzen principalment a les llars individuals. La idea darrere del funcionament d'aquest "micro-CHP domèstic" és col·locar tant l'electricitat com la font de calor a l'interior de l'edifici subministrat.
La tecnologia per generar energia eòlica domèstica encara s'està millorant. Per exemple, els petits aerogeneradors Honeywell que ofereix WindTronics (7) amb una coberta que s'assembla una mica a una roda de bicicleta amb pales acoblades, d'uns 180 cm de diàmetre, generen 2,752 kWh a una velocitat mitjana del vent de 10 m/s. Les turbines Windspire ofereixen una potència similar amb un disseny vertical inusual.
7. Petites turbines Honeywell muntades al terrat d'una casa
Entre altres tecnologies per a l'obtenció d'energia a partir de fonts renovables, cal parar atenció biogàs. Aquest terme general s'utilitza per descriure els gasos combustibles produïts durant la descomposició de compostos orgànics, com ara aigües residuals, residus domèstics, fems, residus de la indústria agrícola i agroalimentària, etc.
La tecnologia derivada de l'antiga cogeneració, és a dir, la producció combinada de calor i electricitat en centrals combinades de calor i electricitat, en la seva versió "petita" és força jove. La recerca de solucions millors i més eficients encara està en curs. Actualment, es poden identificar diversos sistemes principals, incloent: motors alternatius, turbines de gas, sistemes de motor Stirling, cicle orgànic de Rankine i piles de combustible.
El motor de Stirling converteix la calor en energia mecànica sense un procés de combustió violent. El subministrament de calor al fluid de treball - gas es realitza escalfant la paret exterior de l'escalfador. En subministrar calor des de l'exterior, el motor es pot subministrar amb energia primària de gairebé qualsevol font: compostos de petroli, carbó, fusta, tot tipus de combustibles gasosos, biomassa i fins i tot energia solar.
Aquest tipus de motor inclou: dos pistons (fred i calent), un intercanviador de calor regeneratiu i intercanviadors de calor entre el fluid de treball i les fonts externes. Un dels elements més importants que operen en el cicle és el regenerador, que agafa la calor del fluid de treball a mesura que flueix de l'espai escalfat a l'espai refrigerat.
En aquests sistemes, la font de calor són principalment els gasos d'escapament generats durant la combustió del combustible. Al contrari, la calor del circuit es transfereix a la font de baixa temperatura. En definitiva, l'eficiència de circulació depèn de la diferència de temperatura entre aquestes fonts. El fluid de treball d'aquest tipus de motor és heli o aire.
Els avantatges dels motors Stirling inclouen: alta eficiència general, baix nivell de soroll, economia de combustible en comparació amb altres sistemes, baixa velocitat. Per descomptat, no hem d'oblidar-nos de les deficiències, la principal de les quals és el preu d'instal·lació.
Mecanismes de cogeneració com Cicle Rankine (recuperació de calor en cicles termodinàmics) o un motor Stirling només requereix calor per funcionar. La seva font pot ser, per exemple, l'energia solar o geotèrmica. Generar electricitat d'aquesta manera amb un col·lector i calor és més barat que amb cèl·lules fotovoltaiques.
També s'està treballant en el desenvolupament piles de combustible i el seu ús en plantes de cogeneració. Una de les solucions innovadores d'aquest tipus al mercat és ClearEdge. A més de les funcions específiques del sistema, aquesta tecnologia converteix el gas del cilindre en hidrogen mitjançant tecnologia avançada. Així que aquí no hi ha foc.
La cèl·lula d'hidrogen produeix electricitat, que també s'utilitza per generar calor. Les piles de combustible són un nou tipus de dispositiu que permet convertir l'energia química d'un combustible gasós (generalment hidrogen o hidrocarburs) amb una alta eficiència mitjançant una reacció electroquímica en electricitat i calor, sense necessitat de cremar gas i utilitzar energia mecànica, com és el cas, per exemple, de motors o turbines de gas.
Alguns elements poden ser alimentats no només amb hidrogen, sinó també amb gas natural o l'anomenat. reformat (gas de reforma) obtingut com a resultat del processament de combustible d'hidrocarburs.
Acumulador d'aigua calenta
Sabem que l'aigua calenta, és a dir, la calor, es pot acumular i emmagatzemar en un recipient domèstic especial durant un temps. Per exemple, sovint es poden veure al costat dels col·lectors solars. No obstant això, no tothom pot saber que hi ha una cosa així grans reserves de calorcom grans acumuladors d'energia (8).
8. Excel·lent acumulador de calor als Països Baixos
Els tancs d'emmagatzematge estàndard a curt termini funcionen a pressió atmosfèrica. Estan ben aïllats i s'utilitzen principalment per a la gestió de la demanda durant les hores punta. La temperatura en aquests dipòsits és lleugerament inferior als 100 °C. Val la pena afegir que, de vegades, per a les necessitats del sistema de calefacció, els antics dipòsits d'oli es converteixen en acumuladors de calor.
El 2015, el primer alemany safata de doble zona. Aquesta tecnologia està patentada per Bilfinger VAM..
La solució es basa en l'ús d'una capa flexible entre les zones d'aigua superior i inferior. El pes de la zona superior crea pressió sobre la zona inferior, de manera que l'aigua emmagatzemada en ella pot tenir una temperatura de més de 100 °C. L'aigua de la zona superior és corresponentment més freda.
Els avantatges d'aquesta solució són una major capacitat calorífica mantenint el mateix volum en comparació amb un dipòsit atmosfèric, i alhora uns costos més baixos associats als estàndards de seguretat en comparació amb els recipients a pressió.
En les últimes dècades, les decisions relacionades amb emmagatzematge d'energia subterrani. El dipòsit d'aigua subterrània pot ser de formigó, acer o plàstic reforçat amb fibra. Els contenidors de formigó es construeixen abocant formigó in situ o a partir d'elements prefabricats.
Normalment s'instal·la un recobriment addicional (polímer o acer inoxidable) a l'interior de la tremuja per garantir l'estanquitat de la difusió. La capa d'aïllament tèrmic s'instal·la fora del contenidor. També hi ha estructures fixades només amb grava o excavades directament a terra, també a l'aqüífer.
Ecologia i economia de la mà
La calor de la casa depèn no només de com l'escalfem, sinó sobretot de com la protegim de la pèrdua de calor i gestionem l'energia que hi ha. La realitat de la construcció moderna és l'èmfasi en l'eficiència energètica, gràcies a la qual els objectes resultants compleixen els requisits més alts tant en termes d'economia com de funcionament.
Això és un doble "eco": ecologia i economia. Cada cop més col·locat edificis eficients energèticament Es caracteritzen per un cos compacte, en el qual el risc dels anomenats ponts freds, és a dir. zones de pèrdua de calor. Això és important pel que fa a l'obtenció dels indicadors més petits sobre la relació entre l'àrea de les particions exteriors, que es tenen en compte juntament amb el terra a terra, amb el volum total d'escalfament.
Les superfícies d'amortiment, com els conservatoris, s'han d'adjuntar a tota l'estructura. Concentren la quantitat adequada de calor, alhora que la donen a la paret oposada de l'edifici, que es converteix no només en el seu emmagatzematge, sinó també en un radiador natural.
A l'hivern, aquest tipus d'amortiment protegeix l'edifici de l'aire massa fred. A l'interior, s'utilitza el principi d'un disseny d'amortidor de les instal·lacions: les habitacions es troben al costat sud i els safareigs, al nord.
La base de totes les cases energèticament eficients és un sistema de calefacció a baixa temperatura adequat. S'utilitza la ventilació mecànica amb recuperació de calor, és a dir, amb recuperadors, que, expulsant l'aire "usat", retenen la seva calor per escalfar l'aire fresc insuflat a l'edifici.
L'estàndard arriba a sistemes solars que permeten escalfar aigua amb energia solar. Els inversors que volen aprofitar al màxim la natura també instal·len bombes de calor.
Una de les principals tasques que han de realitzar tots els materials és garantir màxim aïllament tèrmic. En conseqüència, només s'aixequen envans exteriors càlids, que permetran que la coberta, les parets i els sostres propers al terra tinguin un coeficient de transferència de calor U adequat.
Les parets exteriors han de ser almenys de dues capes, tot i que un sistema de tres capes és el millor per obtenir els millors resultats. També s'estan fent inversions en finestres de la màxima qualitat, sovint amb tres vidres i perfils protegits tèrmicament prou amples. Qualsevol finestra gran és prerrogativa del costat sud de l'edifici: al costat nord, els vidres es col·loquen més aviat de manera puntual i en les mides més petites.
La tecnologia va encara més enllà cases passivesconegut des de fa diverses dècades. Els creadors d'aquest concepte són Wolfgang Feist i Bo Adamson, que l'any 1988 a la Universitat de Lund van presentar el primer disseny d'un edifici que gairebé no requereix cap aïllament addicional, excepte la protecció de l'energia solar. A Polònia, la primera estructura passiva es va construir l'any 2006 a Smolec, prop de Wroclaw.
A les estructures passives, la radiació solar, la recuperació de calor de la ventilació (recuperació) i els guanys de calor de fonts internes com ara aparells elèctrics i ocupants s'utilitzen per equilibrar la demanda de calor de l'edifici. Només durant els períodes de temperatures especialment baixes, s'utilitza l'escalfament addicional de l'aire subministrat al local.
Una casa passiva és més una idea, una mena de disseny arquitectònic, que una tecnologia i un invent concrets. Aquesta definició general inclou moltes solucions d'edificació diferents que combinen la voluntat de minimitzar la demanda energètica -menys de 15 kWh/m² anuals- i la pèrdua de calor.
Per aconseguir aquests paràmetres i estalviar diners, totes les particions externes de l'edifici es caracteritzen per un coeficient de transferència de calor U extremadament baix. La carcassa exterior de l'edifici ha de ser impermeable a les fuites d'aire incontrolades. De la mateixa manera, la fusteria de finestres mostra una pèrdua de calor significativament menor que les solucions estàndard.
Les finestres utilitzen diverses solucions per minimitzar les pèrdues, com ara doble vidre amb una capa d'argó aïllant entre elles o triple vidre. La tecnologia passiva també inclou construir cases amb sostres blancs o de colors clars que reflecteixin l'energia solar a l'estiu en lloc d'absorbir-la.
Sistemes de calefacció i refrigeració ecològics fan més passos endavant. Els sistemes passius maximitzen la capacitat de la natura per escalfar i refredar sense estufes ni aparells d'aire condicionat. Tanmateix, ja hi ha conceptes cases actives -Producció d'energia excedentària. Utilitzen diversos sistemes mecànics de calefacció i refrigeració alimentats amb energia solar, energia geotèrmica o altres fonts, l'anomenada energia verda.
Trobar noves maneres de generar calor
Els científics segueixen buscant noves solucions energètiques, l'ús creatiu de les quals ens podria oferir noves fonts d'energia extraordinàries, o almenys maneres de restaurar-la i preservar-la.
Fa uns mesos vam escriure sobre la segona llei aparentment contradictòria de la termodinàmica. experiment prof. Andreas Schilling de la Universitat de Zuric. Va crear un dispositiu que, utilitzant un mòdul Peltier, va refredar un tros de coure de nou grams des d'una temperatura superior a 100 ° C a una temperatura molt per sota de la temperatura ambient sense una font d'alimentació externa.
Com que funciona per a la refrigeració, també ha d'escalfar, cosa que pot crear oportunitats per a dispositius nous i més eficients que no requereixin, per exemple, la instal·lació de bombes de calor.
Al seu torn, els professors Stefan Seeleke i Andreas Schütze de la Universitat de Sarre han utilitzat aquestes propietats per crear un dispositiu de calefacció i refrigeració molt eficient i respectuós amb el medi ambient basat en la generació de calor o la refrigeració dels cables impulsats. Aquest sistema no necessita cap factor intermedi, que és el seu avantatge ambiental.
Doris Soong, professora assistent d'arquitectura a la Universitat del Sud de Califòrnia, vol optimitzar la gestió energètica dels edificis recobriments termobimetàl·lics (9), materials intel·ligents que actuen com la pell humana: protegeixen de manera dinàmica i ràpida l'habitació del sol, proporcionant autoventilació o, si cal, aïllant-la.
9. Doris Soong i bimetalls
Utilitzant aquesta tecnologia, Soong va desenvolupar un sistema finestres termoestables. A mesura que el sol es mou pel cel, cada rajola que conforma el sistema es mou de manera independent i uniforme amb ella, i tot això optimitza el règim tèrmic de l'habitació.
L'edifici esdevé com un organisme viu, que reacciona de manera independent a la quantitat d'energia que ve de l'exterior. Aquesta no és l'única idea per a una casa "vivent", però es diferencia perquè no requereix potència addicional per a les parts mòbils. Només les propietats físiques del recobriment són suficients.
Fa gairebé dues dècades, es va construir un complex residencial a Lindas, Suècia, prop de Göteborg. sense sistemes de calefacció en el sentit tradicional (10). La idea de viure en cases sense estufes i radiadors a Escandinàvia fresca va provocar sentiments contradictoris.
10. Una de les cases passives sense sistema de calefacció a Lindos, Suècia.
Va néixer la idea d'una casa en la qual, gràcies a solucions i materials arquitectònics moderns, així com a una adaptació adequada a les condicions naturals, la idea tradicional de calor com a resultat necessari de la connexió amb la infraestructura externa - calefacció, energia - o fins i tot amb els proveïdors de combustible es va eliminar. Si comencem a pensar de la mateixa manera sobre la calor de casa nostra, aleshores anem pel bon camí.
Tan càlid, més càlid... calent!
Glossari de l'intercanviador de calor
Calefacció central (CO) - en el sentit modern significa una instal·lació en la qual es subministra calor als elements de calefacció (radiadors) situats a les instal·lacions. Per distribuir la calor s'utilitza aigua, vapor o aire. Hi ha sistemes de CO que cobreixen un apartament, una casa, diversos edificis i fins i tot ciutats senceres. En les instal·lacions que abasten un únic edifici, l'aigua circula per gravetat com a conseqüència dels canvis de densitat amb la temperatura, encara que això pot ser forçat per una bomba. En instal·lacions més grans només s'utilitzen sistemes de circulació forçada.
Sala de calderes - una empresa industrial, la tasca principal de la qual és la producció d'un mitjà d'alta temperatura (sovint aigua) per a la xarxa de calefacció de la ciutat. Els sistemes tradicionals (calderes que funcionen amb combustibles fòssils) són rars avui dia. Això es deu al fet que s'aconsegueix una eficiència molt més alta amb la producció combinada de calor i electricitat a les centrals tèrmiques. D'altra banda, la producció de calor només amb fonts d'energia renovables està guanyant popularitat. Molt sovint s'utilitza l'energia geotèrmica per a aquesta finalitat, però s'estan construint instal·lacions solars tèrmiques a gran escala en les quals
Els col·lectors escalfen l'aigua per a les necessitats domèstiques.
Casa passiva, casa d'estalvi energètic – un estàndard constructiu caracteritzat per alts paràmetres d'aïllament de les particions exteriors i l'ús d'una sèrie de solucions destinades a minimitzar el consum d'energia durant el funcionament. La demanda energètica dels edificis passius és inferior a 15 kWh/(m²·any), mentre que a les cases convencionals fins i tot pot arribar als 120 kWh/(m²·any). A les cases passives, la reducció de la demanda de calor és tan gran que no utilitzen un sistema de calefacció tradicional, sinó només calefacció addicional de l'aire de ventilació. També s'utilitza per equilibrar la demanda de calor.
radiació solar, recuperació de calor de la ventilació (recuperació), així com guanys de calor de fonts internes com els electrodomèstics o fins i tot els mateixos residents.
Gzheinik (coloquialment - un radiador, del francès calorifère) - un intercanviador de calor aigua-aire o vapor-aire, que és un element d'un sistema de calefacció central. Actualment, els radiadors de panells fets de plaques d'acer soldades són els més utilitzats. En els nous sistemes de calefacció central, pràcticament ja no s'utilitzen radiadors acanalats, encara que en algunes solucions la modularitat del disseny permet afegir més aletes, i per tant un simple canvi de potència del radiador. L'aigua calenta o el vapor flueix per l'escalfador, que normalment no prové directament de la cogeneració. L'aigua que alimenta tota la instal·lació s'escalfa en un intercanviador de calor amb l'aigua de la xarxa de calefacció o en una caldera, i després passa als receptors de calor, com els radiadors.
Caldera de calefacció central - un dispositiu per cremar combustibles sòlids (carbó, llenya, coc, etc.), gasosos (gas natural, GLP), fueloil (fuel oil) per tal d'escalfar el refrigerant (normalment aigua) que circula pel circuit de CH. En llenguatge comú, una caldera de calefacció central es coneix incorrectament com a estufa. A diferència d'un forn, que desprèn la calor generada al medi ambient, la caldera desprèn la calor de la substància que la porta, i el cos escalfat va a un altre lloc, per exemple, a un escalfador, on s'utilitza.
caldera de condensació - un dispositiu amb una cambra de combustió tancada. Les calderes d'aquest tipus reben una quantitat addicional de calor dels gasos de combustió, que en les calderes tradicionals surten per la xemeneia. Gràcies a això, funcionen amb una major eficiència, arribant fins al 109%, mentre que en els models tradicionals és de fins al 90%, és a dir. utilitzen millor el combustible, la qual cosa es tradueix en menors costos de calefacció. L'efecte de les calderes de condensació es veu millor en la temperatura dels gasos de combustió. A les calderes tradicionals, la temperatura dels gasos de combustió és de més de 100 °C, i a les calderes de condensació només és de 45-60 °C.
