Yn fy nhŷ goddefol ...

“Mae’n rhaid ei bod hi’n oer yn y gaeaf,” meddai’r clasur. Mae'n troi allan nad yw'n angenrheidiol. Yn ogystal, er mwyn cadw'n gynnes am gyfnod byr, nid oes rhaid iddo fod yn fudr, yn ddrewllyd ac yn niweidiol i'r amgylchedd.

Ar hyn o bryd, gallwn gael gwres yn ein cartrefi nid o reidrwydd oherwydd olew tanwydd, nwy a thrydan. Mae ynni solar, geothermol a hyd yn oed gwynt wedi ymuno â'r hen gymysgedd o danwydd a ffynonellau ynni yn y blynyddoedd diwethaf.

Yn yr adroddiad hwn, ni fyddwn yn cyffwrdd â'r systemau mwyaf poblogaidd o hyd yn seiliedig ar lo, olew neu nwy yng Ngwlad Pwyl, oherwydd nid pwrpas ein hastudiaeth yw cyflwyno'r hyn yr ydym eisoes yn ei wybod yn dda, ond cyflwyno dewisiadau amgen modern, deniadol o ran diogelu'r amgylchedd yn ogystal ag arbedion ynni.

Wrth gwrs, mae gwresogi sy'n seiliedig ar hylosgi nwy naturiol a'i ddeilliadau hefyd yn eithaf ecogyfeillgar. Fodd bynnag, o safbwynt Pwyleg, mae ganddo'r anfantais nad oes gennym ddigon o adnoddau o'r tanwydd hwn ar gyfer anghenion domestig.

Dŵr ac aer

Mae'r rhan fwyaf o dai ac adeiladau preswyl yng Ngwlad Pwyl yn cael eu gwresogi gan systemau boeler a rheiddiaduron traddodiadol.

Mae'r boeler canolog wedi'i leoli yng nghanolfan wresogi neu ystafell boeler unigol yr adeilad. Mae ei waith yn seiliedig ar gyflenwad stêm neu ddŵr poeth trwy bibellau i reiddiaduron sydd wedi'u lleoli yn yr ystafelloedd. Mae'r rheiddiadur clasurol - strwythur fertigol haearn bwrw - fel arfer yn cael ei osod ger y ffenestri (1).

1. gwresogydd traddodiadol

Mewn systemau rheiddiaduron modern, mae dŵr poeth yn cael ei gylchredeg i'r rheiddiaduron gan ddefnyddio pympiau trydan. Mae'r dŵr poeth yn rhyddhau ei wres yn y rheiddiadur ac mae'r dŵr oer yn dychwelyd i'r boeler i gynhesu ymhellach.

Gellir disodli rheiddiaduron gyda llai o "ymosodol" panel neu wresogyddion wal o safbwynt esthetig - weithiau fe'u gelwir hyd yn oed yr hyn a elwir. rheiddiaduron addurniadol, a ddatblygwyd gan ystyried dyluniad ac addurniadau'r safle.

Mae rheiddiaduron o'r math hwn yn llawer ysgafnach o ran pwysau (ac fel arfer o ran maint) na rheiddiaduron ag esgyll haearn bwrw. Ar hyn o bryd, mae yna lawer o fathau o reiddiaduron o'r math hwn ar y farchnad, sy'n wahanol yn bennaf mewn dimensiynau allanol.

Mae llawer o systemau gwresogi modern yn rhannu cydrannau cyffredin ag offer oeri, ac mae rhai yn darparu gwresogi ac oeri.

Penodi Gwresogi, awyru (gwresogi, awyru a thymheru) i ddisgrifio popeth ac awyru mewn tŷ. Ni waeth pa system HVAC a ddefnyddir, pwrpas yr holl offer gwresogi yw defnyddio'r ynni thermol o'r ffynhonnell tanwydd a'i drosglwyddo i'r chwarteri byw i gynnal tymheredd amgylchynol cyfforddus.

Mae systemau gwresogi yn defnyddio amrywiaeth o danwydd fel nwy naturiol, propan, olew gwresogi, biodanwyddau (fel pren) neu drydan.

Defnyddio systemau aer dan orfod popty chwythwr, sy'n cyflenwi aer wedi'i gynhesu i wahanol rannau o'r cartref trwy rwydwaith o dwythellau, yn boblogaidd yng Ngogledd America (2).

2. ystafell boeler system gyda chylchrediad aer gorfodi

Mae hwn yn dal i fod yn ddatrysiad cymharol brin yng Ngwlad Pwyl. Fe'i defnyddir yn bennaf mewn adeiladau masnachol newydd ac mewn cartrefi preifat, fel arfer mewn cyfuniad â lle tân. Systemau cylchrediad aer gorfodol (gan gynnwys. awyru mecanyddol gydag adferiad gwres) addasu tymheredd yr ystafell yn gyflym iawn.

Mewn tywydd oer, maent yn gwasanaethu fel gwresogydd, ac mewn tywydd poeth, maent yn gwasanaethu fel system aerdymheru oeri. Yn nodweddiadol ar gyfer Ewrop a Gwlad Pwyl, dim ond ar gyfer gwresogi y defnyddir systemau CO gyda stofiau, ystafelloedd boeler, rheiddiaduron dŵr a stêm.

Mae systemau aer gorfodol fel arfer hefyd yn eu hidlo i gael gwared ar lwch ac alergenau. Mae dyfeisiau lleithiad (neu sychu) hefyd yn rhan o'r system.

Anfanteision y systemau hyn yw'r angen i osod dwythellau awyru a chadw lle iddynt yn y waliau. Yn ogystal, mae gwyntyllau weithiau'n swnllyd a gall aer symudol ledaenu alergenau (os na chaiff yr uned ei chynnal a'i chadw'n iawn).

Yn ogystal â’r systemau sy’n fwyaf adnabyddus i ni, h.y. rheiddiaduron ac unedau cyflenwi aer, mae eraill, yn bennaf modern. Mae'n wahanol i wres canolog hydronig a systemau awyru gorfodol gan ei fod yn gwresogi dodrefn a lloriau, nid yr aer yn unig.

Mae angen gosod y tu mewn i loriau concrit neu o dan loriau pren o bibellau plastig a gynlluniwyd ar gyfer dŵr poeth. Mae'n system ynni-effeithlon dawel ac yn gyffredinol. Nid yw'n cynhesu'n gyflym, ond mae'n cadw gwres yn hirach.

Mae yna hefyd "teils llawr", sy'n defnyddio gosodiadau trydanol wedi'u gosod o dan y llawr (fel arfer teils ceramig neu garreg). Maent yn llai ynni-effeithlon na systemau dŵr poeth ac fel arfer dim ond mewn mannau llai fel ystafelloedd ymolchi y cânt eu defnyddio.

Math arall, mwy modern o wresogi. system hydrolig. Mae gwresogyddion dŵr bwrdd sylfaen wedi'u gosod yn isel ar y wal fel y gallant dynnu aer oer i mewn o dan yr ystafell, yna ei gynhesu a'i ddychwelyd yn ôl y tu mewn. Maent yn gweithredu ar dymheredd is na llawer.

Mae'r systemau hyn hefyd yn defnyddio boeler canolog i gynhesu dŵr sy'n llifo trwy system bibellau i osod dyfeisiau gwresogi ar wahân. Mewn gwirionedd, mae hwn yn fersiwn wedi'i ddiweddaru o'r hen systemau rheiddiadur fertigol.

Nid yw rheiddiaduron panel trydan a mathau eraill yn cael eu defnyddio'n gyffredin yn y prif systemau gwresogi cartref. gwresogyddion trydanyn bennaf oherwydd cost uchel trydan. Fodd bynnag, maent yn parhau i fod yn opsiwn gwresogi atodol poblogaidd, er enghraifft mewn mannau tymhorol (fel ferandas).

Mae gwresogyddion trydan yn syml ac yn rhad i'w gosod, ac nid oes angen unrhyw bibellau, awyru na dyfeisiau dosbarthu eraill.

Yn ogystal â gwresogyddion panel confensiynol, mae yna hefyd wresogyddion pelydrol trydan (3) neu lampau gwresogi sy'n trosglwyddo egni i wrthrychau â thymheredd is trwyddynt. ymbelydredd electromagnetig.

3. gwresogydd isgoch

Yn dibynnu ar dymheredd y corff pelydru, mae tonfedd ymbelydredd isgoch yn amrywio o 780 nm i 1 mm. Mae gwresogyddion isgoch trydan yn pelydru hyd at 86% o'u pŵer mewnbwn fel ynni pelydrol. Mae bron yr holl ynni trydanol a gesglir yn cael ei drawsnewid yn wres isgoch o'r ffilament a'i anfon ymhellach drwy'r adlewyrchyddion.

Gwlad Pwyl geothermol

Mae systemau gwresogi geothermol - datblygedig iawn, er enghraifft yng Ngwlad yr Iâ, o ddiddordeb cynyddollle o dan (IDDP) mae peirianwyr drilio yn plymio ymhellach ac ymhellach i mewn i ffynhonnell gwres mewnol y blaned.

Yn 2009, wrth ddrilio EPDM, fe ollyngodd yn ddamweiniol i gronfa magma a leolir tua 2 km o dan wyneb y Ddaear. Felly, cafwyd y ffynnon geothermol fwyaf pwerus mewn hanes gyda chynhwysedd o tua 30 MW o ynni.

Mae gwyddonwyr yn gobeithio cyrraedd Crib Canol yr Iwerydd, y gefnen ganol cefnfor hiraf ar y Ddaear, ffin naturiol rhwng platiau tectonig.

Yno, mae magma yn cynhesu dŵr y môr i dymheredd o 1000 ° C, ac mae'r pwysedd ddau ganwaith yn uwch na gwasgedd atmosfferig. O dan amodau o'r fath, mae'n bosibl cynhyrchu stêm uwch-gritigol gydag allbwn ynni o 50 MW, sydd tua deg gwaith yn fwy na ffynnon geothermol nodweddiadol. Byddai hyn yn golygu y posibilrwydd o ailgyflenwi gan 50 mil. Tai.

Pe bai'r prosiect yn troi allan i fod yn effeithiol, gellid gweithredu un tebyg mewn rhannau eraill o'r byd, er enghraifft, yn Rwsia. yn Japan neu California.

4. Delweddu yr hyn a elwir. egni geothermol bas

Yn ddamcaniaethol, mae gan Wlad Pwyl amodau geothermol da iawn, gan fod 80% o diriogaeth y wlad wedi'i meddiannu gan dair talaith geothermol: Canol Ewrop, Carpathia a Carpathia. Fodd bynnag, mae posibiliadau gwirioneddol defnyddio dyfroedd geothermol yn ymwneud â 40% o diriogaeth y wlad.

Tymheredd dŵr y cronfeydd hyn yw 30-130 ° C (hyd yn oed 200 ° C mewn rhai mannau), ac mae dyfnder y digwyddiad mewn creigiau gwaddodol rhwng 1 a 10 km. Mae all-lif naturiol yn brin iawn (Sudety - Cieplice, Löndek-Zdrój).

Fodd bynnag, mae hyn yn rhywbeth arall. geothermol dwfn gyda ffynhonnau hyd at 5 km, a rhywbeth arall, yr hyn a elwir. geothermol bas, y mae gwres ffynhonnell yn cael ei gymryd o'r ddaear gan ddefnyddio gosodiad claddedig cymharol fas (4), fel arfer o ychydig i 100 m.

Mae'r systemau hyn yn seiliedig ar bympiau gwres, sy'n sail, yn debyg i ynni geothermol, ar gyfer cael gwres o ddŵr neu aer. Amcangyfrifir bod degau o filoedd o atebion o'r fath eisoes yng Ngwlad Pwyl, ac mae eu poblogrwydd yn tyfu'n raddol.

Mae'r pwmp gwres yn cymryd gwres o'r tu allan ac yn ei drosglwyddo i'r tŷ (5). Yn defnyddio llai o drydan na systemau gwresogi confensiynol. Pan mae'n gynnes y tu allan, gall weithredu fel y gwrthwyneb i gyflyrydd aer.

5. Cynllun pwmp gwres cywasgwr syml: 1) cyddwysydd, 2) falf throttle - neu gapilari, 3) anweddydd, 4) cywasgydd

Math poblogaidd o bwmp gwres ffynhonnell aer yw'r system hollti mini, a elwir hefyd yn ductless. Mae'n seiliedig ar uned gywasgydd allanol gymharol fach ac un neu fwy o unedau trin aer dan do y gellir eu hychwanegu'n hawdd at ystafelloedd neu ardaloedd anghysbell y cartref.

Argymhellir gosod pympiau gwres mewn hinsawdd gymharol ysgafn. Maent yn parhau i fod yn llai effeithiol mewn tywydd poeth iawn ac oer iawn.

Systemau gwresogi ac oeri amsugno maent yn cael eu pweru nid gan drydan, ond gan ynni solar, ynni geothermol neu nwy naturiol. Mae pwmp gwres amsugno yn gweithio'n debyg iawn i unrhyw bwmp gwres arall, ond mae ganddo ffynhonnell ynni wahanol ac mae'n defnyddio hydoddiant amonia fel yr oergell.

Mae hybridau yn well

Mae optimeiddio ynni wedi'i gyflawni'n llwyddiannus mewn systemau hybrid, sydd hefyd yn gallu defnyddio pympiau gwres a ffynonellau ynni adnewyddadwy.

Un ffurf ar y system hybrid yw Pwmp gwres mewn cyfuniad gyda boeler cyddwyso. Mae'r pwmp yn cymryd drosodd y llwyth yn rhannol tra bod y galw am wres yn gyfyngedig. Pan fydd angen mwy o wres, mae'r boeler cyddwyso yn cymryd y dasg wresogi drosodd. Yn yr un modd, gellir cyfuno pwmp gwres â boeler tanwydd solet.

Enghraifft arall o system hybrid yw'r cyfuniad uned cyddwyso gyda system solar thermol. Gellir gosod system o'r fath mewn adeiladau presennol a newydd. Os yw perchennog y gosodiad eisiau mwy o annibyniaeth o ran ffynonellau ynni, gellir cyfuno'r pwmp gwres â gosodiad ffotofoltäig ac felly defnyddio'r trydan a gynhyrchir gan eu datrysiadau cartref eu hunain ar gyfer gwresogi.

Mae'r gosodiad solar yn darparu trydan rhad i bweru'r pwmp gwres. Gellir defnyddio trydan dros ben a gynhyrchir gan drydan nad yw'n cael ei ddefnyddio'n uniongyrchol gan yr adeilad i wefru batri'r adeilad neu ei werthu i'r grid cyhoeddus.

Mae'n werth pwysleisio bod generaduron modern a gosodiadau thermol fel arfer yn cynnwys offer rhyngwynebau rhyngrwyd a gellir ei reoli o bell trwy ap ar dabled neu ffôn clyfar, yn aml o unrhyw le yn y byd, gan ganiatáu ymhellach i berchnogion eiddo optimeiddio ac arbed costau.

Nid oes dim byd gwell nag ynni cartref

Wrth gwrs, bydd angen ffynonellau ynni ar unrhyw system wresogi beth bynnag. Y tric yw gwneud hwn yr ateb mwyaf darbodus a rhataf.

Yn y pen draw, mae gan swyddogaethau o'r fath ynni a gynhyrchir "yn y cartref" mewn modelau o'r enw microgynhyrchu () neu microTPP ,

Yn ôl y diffiniad, mae hon yn broses dechnolegol sy'n cynnwys cynhyrchu gwres a thrydan ar y cyd (oddi ar y grid) yn seiliedig ar ddefnyddio dyfeisiau cysylltiedig â phŵer bach a chanolig.

Gellir defnyddio microgynhyrchu ym mhob cyfleuster lle mae angen trydan a gwres ar yr un pryd. Y defnyddwyr mwyaf cyffredin o systemau pâr yw derbynwyr unigol (6) ac ysbytai a chanolfannau addysgol, canolfannau chwaraeon, gwestai a chyfleustodau cyhoeddus amrywiol.

6. System ynni cartref

Heddiw, mae gan y peiriannydd pŵer cartref cyffredin eisoes nifer o dechnolegau ar gyfer cynhyrchu ynni gartref ac yn yr iard: solar, gwynt a nwy. (bio-nwy - os ydynt yn wirioneddol "eu hunain").

Felly gallwch chi osod ar y to, na ddylid ei gymysgu â chynhyrchwyr gwres ac a ddefnyddir amlaf i gynhesu dŵr.

Gall hefyd gyrraedd bach tyrbinau gwyntar gyfer anghenion unigol. Yn fwyaf aml maent yn cael eu gosod ar fastiau sydd wedi'u claddu yn y ddaear. Gellir gosod y lleiaf ohonynt, gyda phŵer o 300-600 W a foltedd o 24 V, ar doeau, ar yr amod bod eu dyluniad wedi'i addasu i hyn.

Mewn amodau domestig, canfyddir gweithfeydd pŵer â chynhwysedd o 3-5 kW amlaf, sydd, yn dibynnu ar anghenion, nifer y defnyddwyr, ac ati. - dylai fod yn ddigon ar gyfer goleuo, gweithredu amrywiol offer cartref, pympiau dŵr ar gyfer CO ac anghenion llai eraill.

Defnyddir systemau ag allbwn thermol o dan 10 kW ac allbwn trydanol o 1-5 kW yn bennaf mewn cartrefi unigol. Y syniad y tu ôl i weithrediad "micro-CHP" cartref yw gosod y ffynhonnell drydan a gwres y tu mewn i'r adeilad a gyflenwir.

Mae'r dechnoleg ar gyfer cynhyrchu ynni gwynt cartref yn dal i gael ei wella. Er enghraifft, mae tyrbinau gwynt bach Honeywell a gynigir gan WindTronics (7) gydag amdo ychydig yn debyg i olwyn feic gyda llafnau ynghlwm, tua 180 cm mewn diamedr, yn cynhyrchu 2,752 kWh ar gyflymder gwynt cyfartalog o 10 m/s. Cynigir pŵer tebyg gan dyrbinau Windspire gyda dyluniad fertigol anarferol.

7. Tyrbinau Honeywell bach wedi'u gosod ar do tŷ

Ymhlith technolegau eraill ar gyfer cael ynni o ffynonellau adnewyddadwy, mae'n werth talu sylw i bionwy. Defnyddir y term cyffredinol hwn i ddisgrifio nwyon hylosg a gynhyrchir wrth ddadelfennu cyfansoddion organig, megis carthffosiaeth, gwastraff domestig, tail, gwastraff amaethyddol a diwydiant bwyd-amaeth, ac ati.

Mae'r dechnoleg sy'n tarddu o'r hen cogeneration, hynny yw, cynhyrchu gwres a thrydan cyfun mewn gweithfeydd gwres a phŵer cyfun, yn ei fersiwn "bach" yn eithaf ifanc. Mae'r gwaith o chwilio am atebion gwell a mwy effeithlon yn parhau. Ar hyn o bryd, gellir nodi nifer o systemau mawr, gan gynnwys: injans cilyddol, tyrbinau nwy, systemau injan Stirling, y gylchred Rankine organig, a chelloedd tanwydd.

injan Stirling yn trosi gwres yn ynni mecanyddol heb broses hylosgi treisgar. Mae'r cyflenwad gwres i'r hylif gweithio - nwy yn cael ei wneud trwy wresogi wal allanol y gwresogydd. Trwy gyflenwi gwres o'r tu allan, gellir cyflenwi'r injan ag ynni sylfaenol o bron unrhyw ffynhonnell: cyfansoddion petrolewm, glo, pren, pob math o danwydd nwyol, biomas a hyd yn oed ynni solar.

Mae'r math hwn o injan yn cynnwys: dau pistons (oer a chynnes), cyfnewidydd gwres adfywiol a chyfnewidwyr gwres rhwng yr hylif gweithio a ffynonellau allanol. Un o'r elfennau pwysicaf sy'n gweithredu yn y cylch yw'r adfywiwr, sy'n cymryd gwres yr hylif gweithio wrth iddo lifo o'r gofod wedi'i gynhesu i'r gofod oeri.

Yn y systemau hyn, mae ffynhonnell y gwres yn bennaf yn nwyon gwacáu a gynhyrchir wrth hylosgi tanwydd. I'r gwrthwyneb, mae'r gwres o'r gylched yn cael ei drosglwyddo i'r ffynhonnell tymheredd isel. Yn y pen draw, mae'r effeithlonrwydd cylchrediad yn dibynnu ar y gwahaniaeth tymheredd rhwng y ffynonellau hyn. Hylif gweithio'r math hwn o injan yw heliwm neu aer.

Mae manteision peiriannau Stirling yn cynnwys: effeithlonrwydd cyffredinol uchel, lefel sŵn isel, economi tanwydd o'i gymharu â systemau eraill, cyflymder isel. Wrth gwrs, rhaid inni beidio ag anghofio am y diffygion, a'r prif beth yw'r pris gosod.

Mecanweithiau cydgynhyrchu megis Cylch Rankine (adfer gwres mewn cylchoedd thermodynamig) neu injan Stirling angen dim ond gwres i weithredu. Gall ei ffynhonnell fod, er enghraifft, ynni solar neu geothermol. Mae cynhyrchu trydan fel hyn gan ddefnyddio casglwr a gwres yn rhatach na defnyddio celloedd ffotofoltäig.

Mae gwaith datblygu hefyd ar y gweill celloedd tanwydd a'u defnydd mewn gweithfeydd cydgynhyrchu. Un o'r atebion arloesol o'r math hwn ar y farchnad yw Ymyl Clir. Yn ogystal â swyddogaethau system-benodol, mae'r dechnoleg hon yn trosi'r nwy yn y silindr i hydrogen gan ddefnyddio technoleg uwch. Felly nid oes tân yma.

Mae'r gell hydrogen yn cynhyrchu trydan, a ddefnyddir hefyd i gynhyrchu gwres. Mae celloedd tanwydd yn fath newydd o ddyfais sy'n caniatáu i egni cemegol tanwydd nwyol (tanwydd hydrogen neu hydrocarbon fel arfer) gael ei drawsnewid yn effeithlon iawn trwy adwaith electrocemegol yn drydan a gwres - heb yr angen i losgi nwy a defnyddio ynni mecanyddol, fel sy'n wir, er enghraifft, mewn injans neu dyrbinau nwy.

Gall rhai elfennau gael eu pweru nid yn unig gan hydrogen, ond hefyd gan nwy naturiol neu'r hyn a elwir. reformate (nwy diwygio) a gafwyd o ganlyniad i brosesu tanwydd hydrocarbon.

Cronadur dŵr poeth

Gwyddom y gall dŵr poeth, hynny yw, gwres, gael ei gronni a'i storio mewn cynhwysydd cartref arbennig ers peth amser. Er enghraifft, gellir eu gweld yn aml wrth ymyl casglwyr solar. Fodd bynnag, efallai nad yw pawb yn gwybod bod y fath beth ag cronfeydd mawr o wresfel cronwyr enfawr o egni (8).

8. cronnwr gwres ardderchog yn yr Iseldiroedd

Mae tanciau storio tymor byr safonol yn gweithredu ar bwysau atmosfferig. Maent wedi'u hinswleiddio'n dda ac fe'u defnyddir yn bennaf ar gyfer rheoli galw yn ystod oriau brig. Mae'r tymheredd mewn tanciau o'r fath ychydig yn is na 100 ° C. Mae'n werth ychwanegu, weithiau ar gyfer anghenion y system wresogi, bod hen danciau olew yn cael eu trosi'n gronwyr gwres.

Yn 2015, yr Almaenwr cyntaf hambwrdd parth deuol. Mae'r dechnoleg hon wedi'i patentio gan Bilfinger VAM..

Mae'r ateb yn seiliedig ar y defnydd o haen hyblyg rhwng y parthau dŵr uchaf ac isaf. Mae pwysau'r parth uchaf yn creu pwysau ar y parth isaf, fel y gall y dŵr sy'n cael ei storio ynddo fod â thymheredd o fwy na 100 ° C. Mae'r dŵr yn y parth uchaf yn gyfatebol oerach.

Manteision yr ateb hwn yw cynhwysedd gwres uwch tra'n cynnal yr un cyfaint o'i gymharu â thanc atmosfferig, ac ar yr un pryd costau is sy'n gysylltiedig â safonau diogelwch o'i gymharu â llongau pwysau.

Yn y degawdau diwethaf, mae penderfyniadau yn ymwneud â storio ynni tanddaearol. Gall y gronfa ddŵr daear fod o adeiladwaith plastig wedi'i atgyfnerthu â choncrit, dur neu ffibr. Mae cynwysyddion concrit yn cael eu hadeiladu trwy arllwys concrit ar y safle neu o elfennau parod.

Mae cotio ychwanegol (polymer neu ddur di-staen) fel arfer yn cael ei osod ar y tu mewn i'r hopiwr i sicrhau tyndra trylediad. Mae'r haen inswleiddio gwres wedi'i osod y tu allan i'r cynhwysydd. Mae yna hefyd strwythurau wedi'u gosod gyda graean yn unig neu wedi'u cloddio'n uniongyrchol i'r ddaear, hefyd i'r ddyfrhaen.

Ecoleg ac economeg law yn llaw

Mae'r gwres yn y tŷ yn dibynnu nid yn unig ar sut rydyn ni'n ei gynhesu, ond yn bennaf oll ar sut rydyn ni'n ei amddiffyn rhag colli gwres ac yn rheoli'r ynni sydd ynddo. Realiti adeiladu modern yw'r pwyslais ar effeithlonrwydd ynni, oherwydd bod y gwrthrychau canlyniadol yn bodloni'r gofynion uchaf o ran economi a gweithrediad.

Mae hwn yn "eco" dwbl - ecoleg ac economi. Mewn sefyllfa gynyddol adeiladau ynni effeithlon Fe'u nodweddir gan gorff cryno, lle mae'r risg o bontydd oer fel y'u gelwir, h.y. ardaloedd o golli gwres. Mae hyn yn bwysig o ran cael y dangosyddion lleiaf o ran cymhareb arwynebedd y rhaniadau allanol, sy'n cael eu hystyried ynghyd â'r llawr ar y ddaear, i gyfanswm y cyfaint wedi'i gynhesu.

Dylid cysylltu arwynebau clustogi, megis ystafelloedd gwydr, i'r strwythur cyfan. Maent yn canolbwyntio'r swm cywir o wres, tra ar yr un pryd yn ei roi i wal gyferbyn yr adeilad, sy'n dod yn nid yn unig yn storio, ond hefyd yn rheiddiadur naturiol.

Yn y gaeaf, mae'r math hwn o glustogi yn amddiffyn yr adeilad rhag aer rhy oer. Y tu mewn, defnyddir yr egwyddor o gynllun clustogi'r eiddo - mae'r ystafelloedd wedi'u lleoli ar yr ochr ddeheuol, a'r ystafelloedd amlbwrpas - i'r gogledd.

Sail yr holl dai ynni-effeithlon yw system wresogi tymheredd isel briodol. Defnyddir awyru mecanyddol gydag adferiad gwres, h.y. gyda recuperators, sydd, trwy chwythu'r aer "defnyddiedig" allan, yn cadw ei wres i gynhesu'r awyr iach sy'n cael ei chwythu i'r adeilad.

Mae'r safon yn cyrraedd systemau solar sy'n eich galluogi i gynhesu dŵr gan ddefnyddio ynni solar. Mae buddsoddwyr sydd am fanteisio'n llawn ar natur hefyd yn gosod pympiau gwres.

Un o'r prif dasgau y mae'n rhaid i'r holl ddeunyddiau eu cyflawni yw sicrhau inswleiddio thermol uchaf. O ganlyniad, dim ond rhaniadau allanol cynnes sy'n cael eu codi, a fydd yn caniatáu i'r to, y waliau a'r nenfydau ger y ddaear gael cyfernod trosglwyddo gwres priodol U.

Dylai waliau allanol fod o leiaf dwy haen, er mai system tair haen sydd orau ar gyfer y canlyniadau gorau. Mae buddsoddiadau hefyd yn cael eu gwneud mewn ffenestri o'r ansawdd uchaf, yn aml gyda thri phaen a phroffiliau digon eang wedi'u diogelu'n thermol. Mae unrhyw ffenestri mawr yn uchelfraint ochr ddeheuol yr adeilad - ar yr ochr ogleddol, gosodir y gwydr braidd yn bwyntwedd ac yn y meintiau lleiaf.

Mae technoleg yn mynd hyd yn oed ymhellach tai goddefoladnabyddus ers sawl degawd. Crewyr y cysyniad hwn yw Wolfgang Feist a Bo Adamson, a gyflwynodd ym 1988 ym Mhrifysgol Lund ddyluniad cyntaf adeilad nad oes angen bron unrhyw insiwleiddio ychwanegol arno, ac eithrio amddiffyniad rhag ynni solar. Yng Ngwlad Pwyl, adeiladwyd y strwythur goddefol cyntaf yn 2006 yn Smolec ger Wroclaw.

Mewn strwythurau goddefol, defnyddir ymbelydredd solar, adferiad gwres o awyru (adfer), ac enillion gwres o ffynonellau mewnol megis offer trydanol a deiliaid i gydbwyso galw'r adeilad am wres. Dim ond yn ystod cyfnodau o dymheredd arbennig o isel y defnyddir gwresogi ychwanegol ar yr aer a gyflenwir i'r eiddo.

Mae tŷ goddefol yn fwy o syniad, rhyw fath o ddyluniad pensaernïol, na thechnoleg a dyfais benodol. Mae'r diffiniad cyffredinol hwn yn cynnwys llawer o wahanol atebion adeiladu sy'n cyfuno'r awydd i leihau'r galw am ynni - llai na 15 kWh/m² y flwyddyn - a cholli gwres.

Er mwyn cyflawni'r paramedrau hyn ac arbed arian, nodweddir pob rhaniad allanol yn yr adeilad gan gyfernod trosglwyddo gwres hynod o isel U. Rhaid i gragen allanol yr adeilad fod yn anhydraidd i ollyngiadau aer heb ei reoli. Yn yr un modd, mae gwaith saer ffenestri yn dangos colled gwres sylweddol is nag atebion safonol.

Mae'r ffenestri'n defnyddio atebion amrywiol i leihau colledion, megis gwydro dwbl gyda haen argon ynysu rhyngddynt neu wydro triphlyg. Mae technoleg oddefol hefyd yn cynnwys adeiladu tai gyda thoeau gwyn neu liw golau sy'n adlewyrchu ynni solar yn yr haf yn hytrach na'i amsugno.

Systemau gwresogi ac oeri gwyrdd maent yn cymryd camau pellach ymlaen. Mae systemau goddefol yn cynyddu gallu natur i gynhesu ac oeri heb stofiau na chyflyrwyr aer. Fodd bynnag, mae cysyniadau eisoes tai gweithredol – cynhyrchu ynni dros ben. Maent yn defnyddio systemau gwresogi ac oeri mecanyddol amrywiol sy'n cael eu pweru gan ynni'r haul, ynni geothermol neu ffynonellau eraill, yr hyn a elwir yn ynni gwyrdd.

Dod o hyd i ffyrdd newydd o gynhyrchu gwres

Mae gwyddonwyr yn dal i chwilio am atebion ynni newydd, y gallai defnydd creadigol ohonynt roi ffynonellau ynni newydd rhyfeddol i ni, neu o leiaf ffyrdd o'i adfer a'i gadw.

Ychydig fisoedd yn ôl fe wnaethom ysgrifennu am ail gyfraith thermodynameg sy'n ymddangos yn groes i'w gilydd. arbrawf prof. Andreas Schilling o Brifysgol Zurich. Creodd ddyfais a oedd, gan ddefnyddio modiwl Peltier, yn oeri darn naw gram o gopr o dymheredd uwch na 100 ° C i dymheredd ymhell islaw tymheredd yr ystafell heb ffynhonnell pŵer allanol.

Gan ei fod yn gweithio ar gyfer oeri, rhaid iddo hefyd wresogi, a all greu cyfleoedd ar gyfer dyfeisiau newydd, mwy effeithlon nad oes angen, er enghraifft, gosod pympiau gwres.

Yn eu tro, mae'r athrawon Stefan Seeleke ac Andreas Schütze o Brifysgol Saarland wedi defnyddio'r priodweddau hyn i greu dyfais gwresogi ac oeri hynod effeithlon, ecogyfeillgar yn seiliedig ar gynhyrchu gwres neu oeri'r gwifrau a yrrir. Nid oes angen unrhyw ffactorau canolraddol ar y system hon, sef ei fantais amgylcheddol.

Mae Doris Soong, athro cynorthwyol pensaernïaeth ym Mhrifysgol De California, eisiau gwneud y gorau o reoli ynni adeiladau drwyddo haenau thermobimetalig (9), deunyddiau deallus sy'n gweithredu fel croen dynol - yn ddeinamig ac yn gyflym amddiffyn yr ystafell rhag yr haul, gan ddarparu hunan-awyru neu, os oes angen, ei ynysu.

9. Doris Soong a bimetals

Gan ddefnyddio'r dechnoleg hon, datblygodd Soong system ffenestri thermoset. Wrth i'r haul symud ar draws yr awyr, mae pob teils sy'n rhan o'r system yn symud yn annibynnol, yn unffurf ag ef, ac mae hyn i gyd yn gwneud y gorau o'r drefn thermol yn yr ystafell.

Daw'r adeilad fel organeb byw, sy'n ymateb yn annibynnol i faint o ynni sy'n dod o'r tu allan. Nid dyma'r unig syniad ar gyfer tŷ "byw", ond mae'n wahanol gan nad oes angen pŵer ychwanegol arno ar gyfer rhannau symudol. Mae priodweddau ffisegol y cotio yn unig yn ddigon.

Bron i ddau ddegawd yn ôl, adeiladwyd cyfadeilad preswyl yn Lindas, Sweden, ger Gothenburg. heb systemau gwresogi yn yr ystyr draddodiadol (10). Roedd y syniad o fyw mewn tai heb ffyrnau a rheiddiaduron yn Sgandinafia oer yn achosi teimladau cymysg.

10. Un o'r tai goddefol heb system wresogi yn Lindos, Sweden.

Ganwyd y syniad o dŷ lle, diolch i atebion a deunyddiau pensaernïol modern, yn ogystal ag addasiad priodol i amodau naturiol, y syniad traddodiadol o wres fel canlyniad angenrheidiol o gysylltiad â seilwaith allanol - gwresogi, ynni - neu hyd yn oed gyda chyflenwyr tanwydd ei ddileu. Os ydym yn dechrau meddwl yr un ffordd am y cynhesrwydd yn ein cartref ein hunain, yna rydym ar y trywydd iawn.

Mor gynnes, cynhesach...poeth!

Geirfa cyfnewidydd gwres

Gwres canolog (CO) - yn yr ystyr fodern yn golygu gosodiad lle mae gwres yn cael ei gyflenwi i elfennau gwresogi (rheiddiaduron) lleoli yn y safle. Defnyddir dŵr, stêm neu aer i ddosbarthu'r gwres. Mae systemau CO yn cwmpasu un fflat, tŷ, sawl adeilad, a hyd yn oed dinasoedd cyfan. Mewn gosodiadau sy'n rhychwantu un adeilad, mae dŵr yn cael ei gylchredeg yn ôl disgyrchiant o ganlyniad i newidiadau mewn dwysedd gyda thymheredd, er y gall pwmp orfodi hyn. Mewn gosodiadau mwy, dim ond systemau cylchrediad gorfodol a ddefnyddir.

Ystafell boeler - menter ddiwydiannol, a'i phrif dasg yw cynhyrchu cyfrwng tymheredd uchel (dŵr gan amlaf) ar gyfer rhwydwaith gwresogi'r ddinas. Mae systemau traddodiadol (boeleri sy'n rhedeg ar danwydd ffosil) yn brin heddiw. Mae hyn oherwydd y ffaith bod effeithlonrwydd llawer uwch yn cael ei gyflawni gyda chynhyrchu gwres a thrydan ar y cyd mewn gweithfeydd pŵer thermol. Ar y llaw arall, mae cynhyrchu gwres gan ddefnyddio ffynonellau ynni adnewyddadwy yn unig yn dod yn fwy poblogaidd. Yn fwyaf aml, defnyddir ynni geothermol at y diben hwn, ond mae gosodiadau thermol solar ar raddfa fawr yn cael eu hadeiladu ynddynt

mae casglwyr yn gwresogi dŵr ar gyfer anghenion y cartref.

Tŷ goddefol, tŷ arbed ynni - safon adeiladu a nodweddir gan baramedrau inswleiddio uchel rhaniadau allanol a defnyddio nifer o atebion gyda'r nod o leihau'r defnydd o ynni yn ystod gweithrediad. Mae’r galw am ynni mewn adeiladau goddefol yn is na 15 kWh/(m²·blwyddyn), tra mewn tai confensiynol gall hyd yn oed gyrraedd 120 kWh/(m²·blwyddyn). Mewn tai goddefol, mae'r gostyngiad yn y galw am wres mor fawr nad ydynt yn defnyddio system wresogi draddodiadol, ond dim ond gwresogi ychwanegol yr aer awyru. Fe'i defnyddir hefyd i gydbwyso'r galw am wres.

ymbelydredd solar, adfer gwres o awyru (adfer), yn ogystal ag enillion gwres o ffynonellau mewnol megis offer trydanol neu hyd yn oed y preswylwyr eu hunain.

Gzeinik (ar lafar - rheiddiadur, o calorifère Ffrangeg) - cyfnewidydd gwres dŵr-aer neu stêm-aer, sy'n elfen o system gwres canolog. Ar hyn o bryd, rheiddiaduron panel wedi'u gwneud o blatiau dur weldio a ddefnyddir amlaf. Mewn systemau gwres canolog newydd, nid yw rheiddiaduron finned yn cael eu defnyddio'n ymarferol bellach, er mewn rhai atebion mae modiwlaredd y dyluniad yn caniatáu ychwanegu mwy o esgyll, ac felly newid syml mewn pŵer rheiddiadur. Mae dŵr poeth neu stêm yn llifo trwy'r gwresogydd, nad yw fel arfer yn dod yn uniongyrchol o'r CHP. Mae'r dŵr sy'n bwydo'r gosodiad cyfan yn cael ei gynhesu mewn cyfnewidydd gwres gyda dŵr o'r rhwydwaith gwresogi neu mewn boeler, ac yna'n mynd i dderbynyddion gwres, fel rheiddiaduron.

Boeler gwres canolog - dyfais ar gyfer llosgi tanwydd solet (glo, pren, golosg, ac ati), nwyol (nwy naturiol, LPG), olew tanwydd (olew tanwydd) er mwyn gwresogi'r oerydd (dŵr fel arfer) sy'n cylchredeg yn y gylched CH. Yn gyffredin, cyfeirir yn anghywir at boeler gwres canolog fel stôf. Yn wahanol i ffwrnais, sy'n rhyddhau'r gwres a gynhyrchir i'r amgylchedd, mae'r boeler yn rhyddhau gwres y sylwedd sy'n ei gludo, ac mae'r corff wedi'i gynhesu'n mynd i le arall, er enghraifft, i wresogydd, lle caiff ei ddefnyddio.

boeler cyddwyso - dyfais gyda siambr hylosgi caeedig. Mae boeleri o'r math hwn yn derbyn swm ychwanegol o wres o nwyon ffliw, sydd mewn boeleri traddodiadol yn gadael trwy'r simnai. Diolch i hyn, maent yn gweithredu gydag effeithlonrwydd uwch, gan gyrraedd hyd at 109%, tra mewn modelau traddodiadol mae hyd at 90% - hy. maent yn defnyddio tanwydd yn well, sy'n golygu costau gwresogi is. Mae effaith boeleri cyddwyso i'w gweld orau yn nhymheredd nwy ffliw. Mewn boeleri traddodiadol, mae tymheredd nwyon ffliw yn fwy na 100 ° C, ac mewn boeleri cyddwyso dim ond 45-60 ° C ydyw.