أنظمة التدفئة الموفرة للطاقة: كيف وماذا يمكن توفيره؟
تدفئة المنشآت والمنازل الصناعية مكلفة للغاية. ستساعد أنظمة التدفئة الموفرة للطاقة على تقليل تكاليف المدفوعات ، والتي بفضلها يمكنك توفير أموال كبيرة دون التخلي عن الظروف الداخلية المريحة.
نحن نقدم لفهم ما هي الخيارات الموجودة لتحسين كفاءة الطاقة في المنزل ، وما هي ميزات تطبيقها. نظرة عامة تفصيلية لتقنيات توفير الطاقة ستساعد على تحديد جدوى ترتيب نوع أو آخر من أنظمة التدفئة.
محتوى المقالة:
طرق لزيادة كفاءة الطاقة في المنزل
من الممكن تقليل تكاليف الطاقة المستخدمة للتدفئة بطرق مختلفة:
- زيادة كفاءة الطاقة في المبنى ؛
- تطبيق نظام المنزل الذكي ، وكذلك الأتمتة الأخرى ، مما يسمح بتقليل التكاليف ؛
- الحد من الخسائر الكهربائية بمساعدة المشعات والأجهزة الأخرى ؛
- زيادة كفاءة مراجل التدفئة أو الأفران ؛
- استخدام أشكال الطاقة الصديقة للبيئة (الحطب والألواح الشمسية).
للحصول على أفضل النتائج ، يمكن استخدام مجموعة من خيارين أو أكثر.
حتى نظام التسخين الأكثر موثوقية وعالية الجودة لن يجلب فائدة كبيرة إذا حدث نقل حرارة على نطاق واسع في المنزل ، لذلك يجب اتخاذ تدابير تمنع تسرب الحرارة من خلال الفتحات والنوافذ المفتوحة.
من المهم اتخاذ خطوات بسيطة ولكنها فعالة ، تغطي الأرضيات والجدران والأبواب والأسقف وإطارات النوافذ بمواد عازلة. بالإضافة إلى العزل التنظيمي ، يمكن أيضًا وضع عزل إضافي. سيؤدي ذلك إلى تقليل فقدان الحرارة ، وبالتالي زيادة كفاءة الطاقة في المبنى.
عادة ، يحدث أكبر فقدان للحرارة من خلال الجدران ، طابق العليةوكذلك الجنس على التأخر. تتطلب هذه المواقع عزل حراري عالي الجودة. لمنع تسرب الحرارة من خلال النوافذ ، يمكنك استخدام مصاريع تغلق في الليل.
نظام إدارة المنزل الذكي
أجهزة المجمع الأوتوماتيكية "المنزل الذكي" قادرة على تقديم مساهمة كبيرة في اقتصاد الطاقة المستخدمة لتوليد الحرارة.
يمكن تحقيق الحد الأقصى من الكفاءة من خلال اختيار نظام مجهز بعدد من الوظائف الإضافية ، وهي:
- تحكم يعتمد على الطقس ؛
- جهاز استشعار درجة الحرارة في الأماكن المغلقة ؛
- إمكانية التحكم الخارجي مع تبادل البيانات المقدمة ؛
- أولوية الخطوط.
خذ بعين الاعتبار جميع الفوائد المذكورة أعلاه بمزيد من التفصيل.
التحكم في درجة الحرارة حسب الطقس في المنزل ينطوي على تعديل مستوى تسخين المبرد اعتمادًا على درجة الحرارة الخارجية. إذا ضرب الصقيع الشارع ، فستكون المياه في المبرد أكثر سخونة قليلاً من المعتاد. في نفس الوقت ، أثناء التسخين ، ستكون التدفئة أقل كثافة.
غالبًا ما يؤدي عدم وجود مثل هذه الوظيفة إلى زيادة مفرطة في درجة حرارة الهواء في الغرف. هذا لا يؤدي فقط إلى تجاوزات في التكلفة ، ولكن أيضًا ليس مريحًا جدًا لسكان المنزل.
تحتوي معظم هذه الأجهزة على وضعين: "الصيف" و "الشتاء". عند استخدام الأول ، يتم إيقاف تشغيل جميع دوائر التسخين ، بينما تظل الأجهزة المصممة للاستخدام على مدار السنة فقط ، على سبيل المثال ، تسخين المسبح ، تعمل.
جهاز استشعار درجة حرارة الغرفة هناك حاجة ليس فقط للتحكم في الحفاظ على درجة الحرارة المحددة تلقائيا. كقاعدة عامة ، يتم دمج هذا الجهاز مع منظم ، والذي يسمح لك بزيادة أو تقليل التسخين إذا لزم الأمر.
يمكن برمجة جهاز التحكم في درجة الحرارة لخفض درجة الحرارة في الغرف لساعات معينة ، على سبيل المثال ، عندما يذهب سكان المنزل إلى العمل ، مما يساهم في توفير كبير في استهلاك الحرارة.
دوائر تسخين ذات أولوية مع التشغيل المتزامن لمختلف الأجهزة. لذلك ، عند تشغيل المرجل ، تقوم وحدة التحكم بفصل الدوائر المساعدة والأجهزة الأخرى من مصدر الحرارة.
ونتيجة لذلك ، يتم تقليل طاقة غرفة المرجل ، مما يسمح بتقليل تكاليف الوقود ، وكذلك توزيع الحمل بالتساوي لفترة معينة من الوقت.
النظام التحكم في المناخإن ربط التحكم في تكييف الهواء والتدفئة والكهرباء والتهوية في شبكة واحدة ، لا يزيد فقط من الراحة في المنزل ويقلل من خطر حالات الطوارئ ، ولكنه يسمح لك أيضًا بتوفير الطاقة.
الإدارة الخارجية - تسمح القدرة على نقل البيانات إلى الهواتف الذكية للمالكين بمراقبة الوضع ، بحيث يتم إجراء تعديلات على الفور إذا لزم الأمر. أحد هذه الحلول وحدة GSM لتسخين المرجل.
خفض التكاليف مع الأجهزة
يعتبر نظام التسخين هو الأكثر فاعلية ، مما يسمح بتحقيق تدفئة مريحة عند الحد الأدنى من درجة حرارة المبرد. لتحقيق ذلك ، من الأفضل استخدام دائرة. تسخين أرضية الماء.
لسوء الحظ ، في المناخات القاسية ، غالبًا ما تكون الأرضيات الدافئة غير قادرة على تعويض فقدان الحرارة ، خاصة إذا كان المنزل به مساحات زجاجية كبيرة. هذا لأن الحد الأقصى المسموح به لدرجة الحرارة لغطاء الأرضية له حدود صلبة: يجب ألا يتجاوز + 27 درجة مئوية.
أفضل خيار في هذه الحالة هو مزيج من أرضية دافئة مع مشعات حديثة ، والتي يمكن توصيلها من الأسفل من الأرض أو الجدار ، مما يزيل الأنابيب غير الجمالية من الداخل.
استنادًا إلى مبدأ كفاءة الطاقة ، من الأفضل أن تسكن في دائرة تسخين المبرد ذات الأنبوبين ذات العارضة المجمعة. في هذه الحالة ، يتم تنفيذ فرع تسخين خاص في كل غرفة - عنصر الإمداد والعودة.
يسمح لك هذا النظام بالحفاظ على درجة حرارتك في كل غرفة ، مما يؤثر على الحد الأدنى من الغرف المجاورة.
غلايات وأفران موفرة للطاقة
لتوفير الطاقة من الوقود الأحفوري ، يجدر استبدال السخان التقليدي بموقد صديق للبيئة وموفر للطاقة (نفط أو غاز) أو غلاية التدفئة. في الحالة الأولى ، من المهم الانتباه إلى نظام مجاري الهواء الذي يوزع الهواء الساخن في الغرف.
عند استخدام الغلايات ، من الضروري أيضًا التفكير في الاتصالات التي ستمر من خلالها المياه ، أو الذهاب إلى المشعات أو أنظمة التدفئة الأرضية.
عند اختيار الغلايات أو المواقد ، من المهم مراعاة العوامل التالية:
- التهوية. يجب نفخ المرجل أو الفرن المجهز بغرفة احتراق محكمة بواسطة تيار من الهواء الخارجي. هذا يمنع تلوث الهواء المحتمل داخل المبنى ويقلل من احتمال دخول كتل الهواء الخارجية إلى المنزل.
- وجود اشتعال كهربائي. تعتبر النماذج المماثلة خيارات أكثر فعالية بكثير مع لهب الاشتعال.
- مبادل حراري سعوي ومكثفالتي تسمح لك بتجميع الطاقة الزائدة ، مما يسمح لك بتوفير إنتاج السعرات الحرارية الجديدة.
على الرغم من أن الأفران والغلايات الحديثة تعمل على الوقود الأحفوري (زيت الوقود والبروبان) ، إلا أنها لا تزال تعتبر أجهزة موفرة للطاقة وصديقة للبيئة. لعملها ، يكفي الحد الأدنى من الوقود ، وعدد المواد الضارة التي يتم إطلاقها أثناء الاحتراق لا يكاد يذكر.
استخدام الوقود النظيف
تُعطى الأولوية الآن لتطوير الطاقة البديلة باستخدام الموارد المتجددة.
من بين الخيارات الأكثر شيوعًا ما يلي:
- خشب
- مضخات حرارية
- أجهزة معالجة الطاقة الشمسية.
بالإضافة إلى ذلك ، يتم تطوير طرق أخرى لتكنولوجيات توفير الطاقة ، على سبيل المثال ، توربينات الرياح.
تسخين موقد الحطب
على مدى قرون ، كان الخشب يستخدم على نطاق واسع لتدفئة المنازل والطهي: إنه مورد متجدد متاح لمعظم الناس. من أجل الحصول على الحرارة ، لا يمكنك استخدام الأشجار الكاملة فحسب ، بل أيضًا نفايات الخشب ، مثل خشب الفرشاة والأغصان ونشارة الخشب.
لحرق هذا الوقود ، تم تصميم مواقد حرق الأخشاب الخاصة ، والتي يمكن أن تكون بنية مسبقة الصنع من الحديد الزهر أو ملحومة - من الفولاذ.
مساوئ مواقد الحطب
في الوقت نفسه ، تحتوي هذه الأجهزة على عدد من العيوب التي تمنع استخدامها على نطاق واسع:
- تعتبر مواقد حرق الأخشاب أكثر سخانات صديقة للبيئة تعمل على مصادر الطاقة المتجددة: عند حرق الخشب ، تدخل كمية كبيرة من منتجات الاحتراق في الهواء.
- يتطلب شراء الحطب ، الذي يتم بشكل مستقل ، قدرًا كبيرًا من العمل: أنبوب من الخشب ، ونشر وتقطيع الحطب. بالإضافة إلى ذلك ، يجب تنظيف الفرن غالبًا من الرماد المتراكم.
- تعتبر أجهزة التسخين التي تعمل بالحطب أيضًا من أكثر السخانات خطورة للحريق ، لأنه إذا لم يتم توفير المداخن بشكل صحيح ، فقد يحدث حريق فيها.
- تقوم المواقد بتسخين الغرفة حيث توجد ، في حين أن الهواء في الأماكن الأخرى يمكن أن يظل باردًا لفترة طويلة.
- سخانات الخشب غير مناسبة للتركيب في المساكن الحضرية العادية - يمكن أيضًا تثبيت بعض النماذج في الشقق ، ولكن هذه العملية تتطلب تنسيق وتنفيذ عدد كبير من الوثائق.
في اختيار موقد الحطب تحتاج إلى إعطاء الأفضلية لنموذج حديث فعال. تحتوي بعض الخيارات على أجهزة خاصة - المحولات الحفازة ، مما يسمح بحرق السوائل والغازات المحروقة بشكل غير كامل ، مما يزيد من الكفاءة ويقلل من انبعاثات العناصر الضارة.
تحتوي بعض مواقد حرق الأخشاب الحديثة أيضًا على أقسام خاصة تقع فوق غرفة الطهي. يوجهون الغازات والسوائل المتبقية إلى النار ، مما يزيد من كفاءة المواد القابلة للاحتراق. تصميمات مماثلة تقلل أيضًا من تراكم الكريوسوت.
لمزيد من التسخين الموحد ، يمكنك التفكير في تركيب فرن غاز خشب ، والذي يسمح لك باستخدام نوعين من الوقود في وقت واحد. من الممكن أيضًا تثبيت مواقد الحطب الخارجية: بمساعدتهم ، يتم تسخين المياه ، والتي تدور عبر نظام التبادل الحراري ، وتسخين المباني.
نوعين من المضخات الحرارية
اكتسبت هذه الوحدات منذ فترة طويلة شعبية كبيرة: هذا واحد من أكثر أنواع التدفئة المنزلية فاعلية ، ويمثل الحد الأدنى من المخاطر البيئية.
النماذج الموجودة في السوق من نوعين:
- مضخات حرارة الهواء. أجهزة مجهزة بأجهزة خاصة قادرة على التقاط الحرارة من الجو حتى في الأيام الباردة (حتى -20 درجة مئوية) ثم توزيعها حول المنزل بمساعدة مجاري الهواء الموضوعة.
- مضخات الحرارة الجوفية. تسمح لك هذه الأجهزة باستخدام دفء التربة. للقيام بذلك ، في الأرض تحت مستوى التجمد (عادة أقل من 1.2 متر) ، يتم وضع الأفقي بواسطة الحلقات. إذا كانت مساحة الأرض صغيرة جدًا ، فإن المضخات تقع في آبار محفورة رأسيًا ، يمكن أن يصل عمقها إلى 200 متر ، ويتم كتابة تفاصيل تنظيم هذه التدفئة في هذه المقالة.
على الرغم من أن الكهرباء ضرورية لتشغيل مضخات الحرارة ، إلا أن هذه الأجهزة معترف بها على أنها موفرة للطاقة ، لأنها تستخرج المزيد من الحرارة مقارنة بالموارد التي تنفقها - واحد من كل ثلاثة للهواء ، وواحد من كل أربعة للأجهزة الحرارية الأرضية.
في الوقت نفسه ، لا تلوث الأجهزة الهواء وهي مقاومة للحريق تمامًا. ميزة المضخات الحرارية هي قدرتها على العمل في الوضع العكسي ، أي ليس فقط للحرارة ، ولكن أيضًا لتبريد الهواء. يمكن أيضًا تركيب سخانات المياه على الأجهزة الحرارية الأرضية ، مما يوفر تسخين المياه حتى +60 درجة مئوية.
يمكن تجهيز المنازل الجديدة والمعاد بناؤها بأجهزة حرارية وجوفية حرارية ، بينما في المنازل القديمة لا يمكن إلا تركيب مضخة من النوع الأول.
باستخدام مضخات الحرارة ، عليك أن تضع في اعتبارك أن فعاليتها تعتمد على اختلاف درجة الحرارة بين المستهلك والمصدر. في حالة الصقيع ، يجب عليك استخدام معدات ذات طاقة زائدة كبيرة ، أو استخدام أجهزة إضافية لتسخين المنزل ، على سبيل المثال ، غلايات أو مواقد موفرة للطاقة.
أجهزة موفرة للطاقة الشمسية
في الآونة الأخيرة ، تم إيلاء أهمية كبيرة لتطوير التقنيات التي تسمح باستخدام الطاقة الشمسية للأغراض المنزلية والصناعية.
جامعي الهواء بالطاقة الشمسية
طريقة بسيطة واقتصادية لتدفئة مبنى ، والذي يُستخدم غالبًا كمصدر إضافي للكهرباء. في هذه الحالة ، يتم تركيب أجهزة خاصة على السطح في الجانب الجنوبي من المنزل ، بحيث تسقط عليها أشعة الشمس حتى في فصل الشتاء.
بمجرد الوصول إلى حد درجة الحرارة داخل الغرفة ، يتم تشغيل مروحة صغيرة مسؤولة عن نقل الحرارة تلقائيًا. يبدأ الهواء من الغرف بالمرور عبر المجمع ، و "أخذ" الحرارة ، يتدفق مرة أخرى إلى المنزل.
اعتمادًا على كفاءة الطاقة للهيكل وكمية ضوء الشمس ، يمكن للمجمع تسخين مساحة 44 مترًا مربعًا. م وأكثر.
جامعي الحياة الطويلة ، التي تتطلب صيانتها الحد الأدنى من الأموال ، مناسبة للتركيب في المنازل الجديدة أو المعاد بناؤها.
هذه الأجهزة هي خيار فعال من حيث التكلفة لتدفئة المباني ، ولكن قبل تثبيتها ، ستكون هناك حاجة إلى حسابات دقيقة لتحديد شبكة الأبعاد والقدرة المخططة لهواة الجمع بشكل صحيح.
اعتمادًا على التصميم ، يمكن أن تعمل الوحدات الشمسية بشكل مستقل تمامًا أو تستخدم كمية صغيرة من الكهرباء من الشبكة. في الحالة الأخيرة ، ستحتاج إلى إجراء التغييرات المناسبة على توصيلات الاتصالات الكهربائية.
جامعي المياه بالطاقة الشمسية
هناك نسخة أكثر تعقيدًا من الأجهزة الشمسية هي أنظمة الماء الساخن الشمسية. يشمل تصميمهم المجمعات الموصوفة أعلاه ، والمثبتة على سطح المبنى ، وخزان تراكم ، والذي يتم تثبيته في الغالب في غرفة المرافق (الطابق السفلي ، الخزانة) ، وكذلك الأنابيب التي تربطهم.
يتم ضخ سائل التبريد ، الذي يستخدم كماء أو مضاد للتجمد غير سام ، في المجمعات الشمسية بواسطة المضخة ، حيث ترتفع درجة حرارة السائل بشكل كبير. بعد ذلك ، يعود إلى الخزان ، حيث يتم نقل الحرارة من خلال المبادل الحراري إلى الماء في الخزان الخاص.
يتم استخدام سائل جيد التسخين للاستخدام المنزلي ، على سبيل المثال ، لتسخين أرضية دافئة أو نظام تدفق.
تعمل أنظمة الطاقة الشمسية لتدفئة المباني بصمت ، دون انبعاث مواد ضارة. يمكن استخدامها للعمل في مناخات مختلفة ، لكن فعاليتها ستختلف اعتمادًا على المنطقة المحددة - يتطلب هذا المؤشر التحقق قبل التثبيت.
إن دائرة التدفئة الموفرة للطاقة مناسبة لكل من المباني الجديدة والمباني القديمة ، من المهم فقط مراعاة أن كمية صغيرة من الكهرباء مطلوبة لتشغيل أجهزة التحكم والمضخات الإلكترونية.
العيب الرئيسي لهذه الأنظمة هو إنتاج الماء الساخن الزائد في المواسم الدافئة.في الصيف الحار ، يمكن أن يكون هذا مشكلة: كقاعدة عامة ، يتم تفريغ الحرارة الزائدة من خلال إزالة أنبوب مدفون في الأرض.
التسخين الشمسي السلبي
الطريقة الاقتصادية لتسخين المنزل هي استخدام نظام تسخين شمسي سلبي. لمثل هذه التصاميم ، لا يلزم إجراء اتصالات إضافية واستخدام أجهزة ميكانيكية إضافية ، مثل المضخات أو المراوح.
الشيء الوحيد المطلوب للتدفئة هو عدد كبير من الأيام الصافية والشمس المنخفضة ، والتي تعطي الحرارة للنوافذ الموجودة على الجانب الجنوبي.
كقاعدة ، خلال النهار ، يتم امتصاص الحرارة الداخلية بواسطة جدران من الطوب أو الجبس ، وكذلك الأرضيات الخرسانية. في الليل ، يتم تحريره للحفاظ على درجة حرارة مريحة في المبنى.
لكي يكون مثل هذا المنزل موفرًا للطاقة ، يجب أن يكون محكمًا ومعزولًا جيدًا. للقيام بذلك ، يتم استخدام نوافذ خاصة منخفضة الانبعاثات تخزن الحرارة في الشتاء وتعكسها في الصيف.
يوفر خيار الطاقة الشمسية السلبية في المناطق المشمسة 50-79٪ من تكاليف التدفئة. من الطبيعي أن يكلف بناء مثل هذا المنزل المالكين أكثر بكثير من المبنى التقليدي ، ولكن على المدى الطويل فإن فوائد هذا البناء لا لبس فيها.
لسوء الحظ ، في المناخ الروسي ، لا تحظى هذه الطريقة بشعبية كبيرة بسبب درجات الحرارة المنخفضة التي تفقد فيها الحرارة من خلال النوافذ أكثر من ضوء الشمس.
يعد التسخين بالطاقة الشمسية منطقة واعدة تكتسب شعبية متزايدة كل عام. استخدام الأنظمة الشمسية مهم بشكل خاص للمناطق الدافئة. يحتوي موقعنا على سلسلة من المقالات المخصصة لأنظمة التدفئة الشمسية.
ننصحك بالتآلف مع:
- الطاقة الشمسية كمصدر بديل للطاقة: أنواع وميزات استخدام الأنظمة الشمسية
- الألواح الشمسية للمنازل والبيوت الصيفية: الأنواع ومبدأ التشغيل وإجراءات الحساب للأنظمة الشمسية
- كيفية عمل جامع للطاقة الشمسية لتسخين DIY: دليل خطوة بخطوة
استنتاجات وفيديو مفيد حول الموضوع
يصف الفيديو أدناه أحد أكثر الطرق فعالية لتوفير الطاقة - استخدام مجمعات الطاقة الشمسية.
هناك العديد من الخيارات المختلفة لأنظمة التدفئة التي تستهلك الحد الأدنى من المواد الخام الأحفورية. المهمة الرئيسية للسكان هي اختيار المخطط الأمثل للتدفئة الموفرة للطاقة.
على الرغم من أن تركيب مثل هذه الهياكل سيتطلب بعض الأموال ، إلا أنها ستدفع بسرعة لأنفسها ، لأنها تساعد على توفير تكاليف التدفئة بشكل فعال.
هل لديك خبرة في استخدام أنظمة التدفئة الموفرة للطاقة؟ يرجى مشاركة المعلومات مع القراء. التعليق على المنشور والمشاركة في المناقشات وطرح أسئلة حول الموضوع. توجد كتلة الملاحظات أدناه.
ندمت على أنني لم أصنع أرضية دافئة للمنزل بأكمله ، ولكن فقط في القاعة والممر والمطبخ والحمام. في البداية بدت باهظة الثمن. والآن ، بعد فوات الأوان ، أفهم أنه كان من الممكن أخذ المرجل ودرجة الحرارة المنخفضة.
ولكن بالفعل كما هو.لقد قمت بتثبيت مبرمج إلكتروني ، وقمت بإعداد جدول أسبوعي للتشغيل وإيقاف التشغيل وفقًا لدرجة حرارة الغرفة. وأيضا عندما نكون في العمل ، يتم الحفاظ على درجة الحرارة عند 17 درجة مئوية. قبل الوصول بساعة ، يتم تشغيل الغلاية وتسخين المنزل إلى درجة حرارة مريحة تبلغ 23 درجة مئوية.
كنت قد قمت بتثبيت أقل قليلاً للادخار ، لكن النصف الأنثوي من الأسرة يذهب إلى حالة الإنكار))
بالكاد يمكن تضمين مواقد الحطب في قائمة طرق التوفير في تدفئة منزلك. أولاً ، يعيش أكثر من نصف سكان بلدنا في شقق. يتم استبعاد الأفران هناك. ثانيًا ، تكلفة المتر المكعب من الحطب حتى بدون التسليم في الوقت الحالي هي حتى لا تشبه رائحة التوفير ، من الأسهل والأرخص حرق الغاز أو حتى الكهرباء طوال فصل الشتاء. بشكل عام ، في رأيي ، فإن أول وأضمن طريقة لتوفير التدفئة هي تقليل فقدان الحرارة في الغرفة ، وإلا فإن كل شيء آخر ببساطة لا معنى له.