La elección correcta, el diseño competente y la instalación de alta calidad del sistema de calefacción son la clave para la calidez y el confort en la casa durante toda la temporada de calefacción. La calefacción debe ser de alta calidad, fiable, segura y económica. Para elegir el sistema de calefacción adecuado, debe familiarizarse con sus tipos, características de instalación y funcionamiento de los dispositivos de calefacción. También es importante considerar la disponibilidad y el costo del combustible.
Tipos de sistemas de calefacción modernos.
Un sistema de calefacción es un complejo de elementos utilizados para calentar una habitación: una fuente de calor, tuberías, dispositivos de calefacción. El calor se transfiere con la ayuda de un refrigerante, un medio líquido o gaseoso: agua, aire, vapor, productos de combustión de combustible, anticongelante.
Los sistemas de calefacción de los edificios deben seleccionarse de tal manera que se logre una calefacción de la más alta calidad mientras se mantiene una humedad del aire agradable para una persona. Según el tipo de refrigerante, se distinguen los siguientes sistemas:
- aire;
- agua;
- vapor;
- eléctrico;
- combinado (mixto).
Los dispositivos de calefacción del sistema de calefacción son:
- convectivo;
- radiante;
- combinado (convectivo-radiante).
Esquema de un sistema de calefacción de dos tubos con circulación forzada.
Como fuente de calor se puede utilizar:
- carbón;
- leña;
- electricidad;
- briquetas - turba o madera;
- energía del sol u otras fuentes alternativas.
El aire se calienta directamente desde la fuente de calor sin el uso de un portador de calor líquido o gaseoso intermedio. Los sistemas se utilizan para calentar casas privadas de un área pequeña (hasta 100 m2). La instalación de calefacción de este tipo es posible tanto durante la construcción de un edificio como durante la reconstrucción de uno existente. Una caldera, elemento calefactor o quemador de gas sirve como fuente de calor. La peculiaridad del sistema radica en que no se trata solo de calefacción, sino también de ventilación, ya que se calienta el aire interior de la estancia y procede el aire fresco del exterior. Las corrientes de aire ingresan a través de una rejilla de entrada especial, se filtran, se calientan en un intercambiador de calor, luego pasan a través de los conductos de aire y se distribuyen en la habitación.
La regulación de la temperatura y el grado de la ventilación se realiza por medio de los termostatos. Los termostatos modernos le permiten preestablecer un programa de cambios de temperatura según la hora del día. Los sistemas también funcionan en modo de aire acondicionado. En este caso, los flujos de aire se dirigen a través de los enfriadores. Si no hay necesidad de calentar o enfriar el espacio, el sistema funciona como un sistema de ventilación.
Diagrama de un dispositivo de calentamiento de aire en una casa privada.
La instalación de calefacción de aire es relativamente costosa, pero su ventaja es que no es necesario calentar el refrigerante intermedio y los radiadores, por lo que el ahorro de combustible es de al menos un 15%.
El sistema no se congela, responde rápidamente a los cambios de temperatura y calienta las instalaciones. Gracias a los filtros, el aire entra en el local ya purificado, lo que reduce el número de bacterias patógenas y contribuye a la creación de condiciones óptimas para el mantenimiento de la salud de las personas que viven en la casa.
La falta de calentamiento del aire está secando demasiado el aire, quemando el oxígeno. El problema se resuelve fácilmente instalando un humidificador especial. El sistema se puede actualizar para ahorrar dinero y crear un microclima más cómodo. Así, el recuperador calienta el aire de entrada, debido a la salida al exterior. Esto reduce el consumo de energía para su calefacción.
Es posible la purificación adicional y la desinfección del aire. Para ello, además del filtro mecánico incluido en el paquete, se instalan filtros finos electrostáticos y lámparas ultravioleta.
Calefacción por aire con electrodomésticos adicionales
Calentamiento de agua
Este es un sistema de calefacción cerrado, utiliza agua o anticongelante como refrigerante. El agua se suministra a través de tuberías desde la fuente de calor hasta los radiadores de calefacción. En los sistemas centralizados, la temperatura se regula en el punto de calentamiento y en los sistemas individuales, automáticamente (usando termostatos) o manualmente (grifo).
Tipos de sistemas de agua.
Dependiendo del tipo de conexión de los dispositivos de calefacción, los sistemas se dividen en:
- monotubo,
- dos tubos,
- bifilar (dos hornos).
Según el método de cableado, se distinguen:
- parte superior;
- abajo;
- vertical;
- sistema de calefacción horizontal.
En los sistemas de tubería única, la conexión de los dispositivos de calefacción se realiza en serie. Para compensar la pérdida de calor que se produce durante el paso sucesivo del agua de un radiador a otro, se utilizan calentadores con diferentes superficies de transferencia de calor. Por ejemplo, se pueden utilizar baterías de hierro fundido con un gran número de secciones. En dos tubos, se utiliza un esquema de conexión en paralelo, que le permite instalar los mismos radiadores.
El modo hidráulico puede ser constante y variable. En los sistemas bifilares, los dispositivos de calefacción están conectados en serie, como en los sistemas monotubo, pero las condiciones de transferencia de calor para los radiadores son las mismas que en los sistemas bitubo. Los convectores, los radiadores de acero o hierro fundido se utilizan como dispositivos de calefacción.
Esquema de calentamiento de agua de dos tubos de una casa de campo.
Ventajas y desventajas
El calentamiento de agua está muy extendido debido a la disponibilidad del refrigerante. Otra ventaja es la capacidad de equipar el sistema de calefacción con sus propias manos, lo cual es importante para nuestros compatriotas que están acostumbrados a confiar solo en su propia fuerza. Sin embargo, si el presupuesto no permite ahorrar, es mejor confiar el diseño y la instalación de calefacción a especialistas.
Esto lo salvará de muchos problemas en el futuro: fugas, avances, etc. Desventajas: congelación del sistema cuando se apaga, mucho tiempo para calentar las instalaciones. Se aplican requisitos especiales al refrigerante. El agua de los sistemas debe estar libre de impurezas, con un contenido mínimo de sal.
Para calentar el refrigerante, se puede utilizar una caldera de cualquier tipo: con combustible sólido, líquido, gas o electricidad. En la mayoría de los casos, se utilizan calderas de gas, lo que implica conectarse a la red principal. Si esto no es posible, generalmente se instalan calderas de combustible sólido. Son más económicos que los diseños eléctricos o de combustible líquido.
¡Nota! Los expertos recomiendan elegir una caldera basada en una potencia de 1 kW por 10 m2. Estas cifras son orientativas. Si la altura del techo es superior a 3 m, la casa tiene ventanas grandes, hay consumidores adicionales o el local no está bien aislado, todos estos matices deben tenerse en cuenta en los cálculos.
Sistema de calefacción de casa cerrada
De acuerdo con SNiP 2.04.05-91 "Calefacción, ventilación y aire acondicionado", el uso de sistemas de vapor está prohibido en edificios residenciales y públicos. La razón es la inseguridad de este tipo de calefacción de espacios. Los calentadores se calientan hasta casi 100°C, lo que puede causar quemaduras.
La instalación es compleja, requiere habilidades y conocimientos especiales, durante la operación hay dificultades con la regulación de la transferencia de calor, es posible que haya ruido al llenar el sistema con vapor. Hoy en día, la calefacción por vapor se utiliza de forma limitada: en locales industriales y no residenciales, en pasos de peatones y puntos de calefacción. Sus ventajas son el bajo costo relativo, la baja inercia, la compacidad de los elementos calefactores, la alta transferencia de calor, sin pérdida de calor. Todo esto llevó a la popularidad del calentamiento por vapor hasta mediados del siglo XX, luego fue reemplazado por el calentamiento por agua. Sin embargo, en empresas donde el vapor se usa para necesidades industriales, todavía se usa ampliamente para calentar espacios.
Caldera para calentamiento de vapor
Calefacción eléctrica
Este es el tipo de calefacción más confiable y fácil de operar. Si el área de la casa no supera los 100 m, la electricidad es una buena opción, pero calentar un área más grande no es económicamente viable.
La calefacción eléctrica se puede utilizar como adicional en caso de un apagado o reparación del sistema principal. También es una buena solución para casas de campo en las que los propietarios viven solo periódicamente. Los calentadores de ventilador eléctricos, los calentadores de infrarrojos y de aceite se utilizan como fuentes de calor adicionales.
Los convectores, las chimeneas eléctricas, las calderas eléctricas, los cables de alimentación de calefacción por suelo radiante se utilizan como dispositivos de calefacción. Cada tipo tiene sus propias limitaciones. Entonces, los convectores calientan las habitaciones de manera desigual. Las chimeneas eléctricas son más adecuadas como elemento decorativo, y el funcionamiento de las calderas eléctricas requiere importantes costes energéticos. La calefacción por suelo radiante se monta teniendo en cuenta previamente el plan de disposición de los muebles, ya que cuando se mueve, el cable de alimentación puede dañarse.
Esquema de calefacción tradicional y eléctrica de edificios.
Sistemas de calefacción innovadores
Por separado, se deben mencionar los innovadores sistemas de calefacción, que son cada vez más populares. Los más comunes:
- pisos infrarrojos;
- bombas de calor;
- colectores solares.
pisos infrarrojos
Estos sistemas de calefacción son de reciente aparición en el mercado, pero ya se han popularizado bastante por su eficiencia y mayor economía que la calefacción eléctrica convencional. Los pisos cálidos funcionan con la red eléctrica, se instalan en una regla o adhesivo para baldosas. Los elementos calefactores (carbón, grafito) emiten ondas infrarrojas que atraviesan el revestimiento del suelo, calientan los cuerpos de las personas y los objetos, lo que, a su vez, calienta el aire.
Las esteras y láminas de carbono autoajustables se pueden montar debajo de las patas de los muebles sin temor a que se dañen. Los pisos "inteligentes" regulan la temperatura debido a la propiedad especial de los elementos calefactores: cuando se sobrecalienta, la distancia entre las partículas aumenta, la resistencia aumenta y la temperatura disminuye. Los costos de energía son relativamente bajos. Cuando se encienden los pisos infrarrojos, el consumo de energía es de aproximadamente 116 vatios por metro lineal, después del calentamiento se reduce a 87 vatios. El control de la temperatura lo proporcionan los termostatos, lo que reduce los costos de energía en un 15-30%.
Las alfombrillas de carbono infrarrojo son prácticas, fiables, económicas y fáciles de instalar.
Bombas de calor
Estos son dispositivos para transferir energía térmica de una fuente a un refrigerante. En sí, la idea de un sistema de bomba de calor no es nueva, fue propuesta por Lord Kelvin allá por 1852.
Cómo funciona: una bomba de calor geotérmica toma calor del ambiente y lo transfiere al sistema de calefacción. Los sistemas también pueden funcionar para enfriar edificios.
Cómo funciona una bomba de calor
Hay bombas con ciclo abierto y cerrado. En el primer caso, las instalaciones toman agua de la corriente subterránea, la transfieren al sistema de calefacción, toman energía térmica y la devuelven al lugar de toma. En el segundo, se bombea un refrigerante a través de tuberías especiales en el depósito, que transfiere / toma calor del agua. La bomba puede utilizar la energía térmica del agua, la tierra, el aire.
La ventaja de los sistemas es que pueden instalarse en casas que no están conectadas al suministro de gas. Las bombas de calor son complejas y costosas de instalar, pero ahorran costos de energía durante la operación.
La bomba de calor está diseñada para utilizar el calor del ambiente en sistemas de calefacción
Colectores solares
Las instalaciones solares son sistemas de captación de energía solar térmica y su cesión a un medio refrigerante
Se puede utilizar agua, aceite o anticongelante como portador de calor. El diseño prevé calentadores eléctricos adicionales que se encienden si la eficiencia de la instalación solar disminuye. Hay dos tipos principales de colectores: planos y de vacío. En los planos se instala un absorbedor con revestimiento transparente y aislamiento térmico. En vacío, este recubrimiento es multicapa, en colectores sellados herméticamente se crea un vacío. Esto le permite calentar el refrigerante hasta 250-300 grados, mientras que las instalaciones planas solo pueden calentarlo hasta 200 grados. Las ventajas de las instalaciones incluyen la facilidad de instalación, bajo peso y una eficiencia potencialmente alta.
Sin embargo, hay un “pero”: la eficiencia del colector solar depende demasiado de la diferencia de temperatura.
Colector solar en el sistema de calefacción y agua caliente sanitaria La comparación de los sistemas de calefacción muestra que no existe un método de calefacción ideal
Nuestros compatriotas todavía prefieren con mayor frecuencia el calentamiento del agua. Por lo general, solo surgen dudas sobre qué fuente de calor específica elegir, cuál es la mejor manera de conectar la caldera al sistema de calefacción, etc. Y, sin embargo, no hay recetas preparadas adecuadas para absolutamente todos. Es necesario sopesar cuidadosamente los pros y los contras, tener en cuenta las características del edificio para el que se selecciona el sistema. En caso de duda, se debe consultar a un especialista.
Video: tipos de sistemas de calefacción.
El aumento constante de los precios de la calefacción anima a la gente a recurrir a fuentes alternativas. Los desarrollos en esta zona permiten el aprovechamiento de los recursos naturales como el sol, el agua y la tierra. Además, las nuevas tecnologías están introduciendo complejos completos para calentar casas.
¿Qué sistema de calefacción elegir? Para responder a esta pregunta, es necesario estudiar todas las características del trabajo y determinar las condiciones para un correcto funcionamiento. También un factor importante es la rentabilidad y conveniencia del tipo elegido.
Tipos
Las nuevas tecnologías que utilizan portadores de calor alternativos están reemplazando a las habituales para todas las instalaciones de calefacción de gas y eléctricas. Hay cuatro tipos de sistemas dependiendo de la fuente:
- hidrotermal;
- geotermia;
- solar;
- infrarrojo.
Considerémoslos con más detalle.
hidrotermal
Este método se basa en el uso de agua natural. De ella se extraerá la energía térmica necesaria. Si hay un lago o estanque al alcance de su casa, entonces la tarea de instalar el equipo se simplifica enormemente. Pero esto es más bien una excepción a la regla, en la mayoría de los casos es necesario perforar pozos hasta el nivel del agua subterránea.
Principio de operación
La instalación se puede dividir en tres componentes:
- contorno exterior;
- cableado interno;
- bomba geotérmica
El circuito exterior es una estructura de tubería tendida bajo tierra al nivel del agua subterránea. La profundidad de su aparición debe estar por debajo de la profundidad de congelación. El circuito externo representa las comunicaciones de calefacción de la casa.
El principio de funcionamiento de la instalación es el siguiente. El calor del agua subterránea se transfiere al portador de calor del circuito externo. Con la ayuda de una bomba, ingresa al intercambiador de calor. Después de eso, el calor se transfiere al cableado interno. Todas las dificultades de instalación se pueden evitar si hay un depósito cerca. El intercambiador de calor se sumerge en agua y se conecta a la calefacción. El área del depósito debe ser de al menos 200 m².
Ventajas del dispositivo
El diseño tiene las siguientes ventajas:
- universalidad: el sistema puede funcionar no solo como sistema de calefacción, sino también como sistema de refrigeración;
- bajo consumo de energía: solo se necesita para alimentar la bomba y es de aproximadamente 1 kW por hora;
- la seguridad contra incendios está garantizada debido a la ausencia del proceso de combustión;
- alta eficiencia: de 1 kW de electricidad, la salida es de 5 kW de calor;
- Facilidad de operación y mantenimiento.
La desventaja es el alto costo de la bomba de calor y la instalación de equipos. Para una casa con una superficie de 100 m² y un consumo de energía de 5 kWh, la instalación de un sistema de calefacción será de aproximadamente 440 mil rublos. Este cálculo se toma para casas ubicadas dentro de un radio de 50 metros desde el depósito en el que se sumergirá el intercambiador de calor.
planta geotérmica
Su principio de funcionamiento es similar a la versión hidrotermal. La diferencia radica en que se utiliza el calor de la tierra, no el agua.
Características del equipo
La colocación del contorno exterior se puede realizar tanto vertical como horizontalmente. La disposición vertical se debe a una serie de dificultades en el proceso de instalación. Para tuberías, es necesario perforar pozos a mayor profundidad. Pero hay dos puntos negativos asociados con la colocación horizontal:
- se necesita una gran área de una parcela privada para acomodar el contorno;
- la imposibilidad de plantar plantas, porque el recolector enfriará sus raíces.
En ambos casos, el calor se toma directamente del suelo cercano al edificio privado. La bomba geotérmica encargada de bombear el refrigerante se encuentra en la propia casa. El pozo con el intercambiador de calor debe ubicarse muy cerca del edificio.
Ventajas de aprovechar el calor de la tierra
Este sistema tiene las siguientes ventajas:
- la energía térmica de la tierra es una fuente inagotable de energía;
- operación autónoma del sistema;
- absoluta seguridad contra incendios, no hay posibilidad de incendio;
- consumo mínimo de energía;
- no hay necesidad de entrega y almacenamiento de combustible;
- larga vida útil.
El alto costo del objeto es la principal desventaja. Una instalación geotérmica para la misma cuadratura que en el caso anterior aumentará a 600 mil rublos.
El uso de energía solar para la calefacción es la forma más barata y asequible. La tarea principal es convertir la luz solar en calor con pérdidas mínimas.
dispositivo del sistema
El elemento principal de dicho sistema es el colector solar. Este es un dispositivo que consta de tubos que conducen a un depósito de refrigerante. Los colectores son de vacío, aire y plano. Además de ellos, se incluyen los siguientes nodos:
- intercambiador de calor;
- tanque de almacenamiento;
- tubería;
- antecámara.
El tanque de almacenamiento es un recipiente con un refrigerante calentado. Desde la parte superior del tanque, el líquido se suministra a los dispositivos de calefacción. Después de pasar por todo el circuito de calefacción, el refrigerante enfriado ingresa nuevamente al tanque.
La avankamera sirve para evitar la retención de aire en la tubería de calefacción. Es un tanque, que se encuentra en el punto más alto del sistema. Los colectores deben instalarse en un ángulo de 35-40°. Esta pendiente proporcionará la máxima eficiencia. Para minimizar la pérdida de calor, todas las tuberías desde el colector hasta el intercambiador de calor deben estar aisladas.
Ventajas y desventajas
Vale la pena señalar las principales ventajas de los paneles solares:
- alta eficiencia;
- larga vida útil: más de 25 años;
- facilidad de mantenimiento;
- independencia de las bajas temperaturas del aire.
Pero aún así, es mejor usar baterías como fuente adicional de calor para casas privadas. En invierno, la energía del sol no será suficiente para acumular la cantidad de calor necesaria. Durante los períodos de mayor nubosidad, su hogar también puede permanecer frío. Las nuevas tecnologías permiten combinar varios tipos de calefacción en un solo complejo, y los paneles solares se pueden combinar con una instalación geotérmica o radiación infrarroja.
Además, las desventajas incluyen precios muy altos para los colectores y equipos solares. Para calentar una casa de 100 m², la instalación de paneles solares costará unos 900.000 rublos.
Radiación infrarroja
La esencia de este método es utilizar las propiedades de los rayos infrarrojos. El flujo direccional calienta los objetos sólidos bajo la radiación y, a su vez, aumentan la temperatura del aire de la casa.
Características del equipo
La radiación infrarroja puede provenir de características puntuales o de superficies. Se calcula el número necesario de dispositivos. Los emisores pueden ser de dos tipos:
- portátil;
- estacionario.
Los radiadores estacionarios se fijan en el techo y las paredes en aquellos lugares donde es necesario producir calefacción. La versión móvil sobre soporte se puede mover dentro de una casa particular, incluso se puede usar al aire libre.
La radiación infrarroja también puede provenir de las superficies. Para esto, se usa una película especial, que se encuentra debajo de la capa de revestimiento en el techo, las paredes y el techo. Esta tecnología es una novedad en el desarrollo de complejos de calefacción.
Pros y contras
El funcionamiento de los emisores de infrarrojos está asociado tanto a aspectos positivos como negativos. Las ventajas incluyen:
- calentamiento rápido de la habitación;
- consumo económico de electricidad;
- la capacidad de mover el dispositivo;
- ajuste automático del modo de calefacción;
- uso de una fuente de calor en áreas abiertas;
- bajo costo de equipos de infrarrojos.
La compra e instalación de emisores para casas con un área de 100 m² puede limitarse a 30,000 rublos. Si se proporciona calefacción por infrarrojos de película, el umbral inicial para los gastos será una cantidad de 160,000 rublos.
Las desventajas de un sistema de calefacción por infrarrojos son que los dispositivos deben ubicarse a no menos de 1,5 metros del nivel del suelo. Esto es necesario para que el piso de la casa no se dañe. El funcionamiento a largo plazo del emisor puede hacer que se sobrecaliente.
Sin el caso de negocios correcto, cualquier producto innovador fallará. Por lo tanto, es necesario realizar cálculos de la viabilidad económica de instalar un elemento térmico C3SS5.
Calculamos el tiempo de recuperación y el efecto económico de usar este dispositivo para dos casos diferentes.
El primer cálculo se realizará teniendo en cuenta las siguientes condiciones:
- La unidad C3SS5 se utiliza en un sistema de suministro de agua caliente para calentar el portador de calor en una caldera de calefacción indirecta.
- El C3SS5 funciona a plena potencia las 24 horas del día, los 365 días del año.
- Este sistema está instalado en una de las ciudades de la región de Tyumen.
El precio del elemento térmico Smart Heat C3SS5 es bastante alto hoy: 150 mil rublos, incluido el costo de dos fuentes de alimentación Hewlett-Packard necesarias para el funcionamiento de la instalación. A potencia nominal, el dispositivo consume 3 kW de electricidad por hora. Trabajando sin parar, el dispositivo aumenta las lecturas del medidor eléctrico en exactamente 72 kW/h por día. La pila de combustible C3SS5 es capaz de utilizar hasta 26.280 kWh de energía eléctrica al año.
El costo de un kilovatio-hora de electricidad para la población de la región de Tyumen en 2015 es de 2,25 rublos. Por simple multiplicación, obtenemos el costo de la electricidad que la unidad de calefacción absorberá en un año. Y esto no es ni más ni menos, 26280x2,25 = 59130 rublos.
La compensación por el uso de la potencia informática de la instalación es de 500 rublos por día de uso. En consecuencia, en un año su billetera QIWI (es decir, la compañía le transfiere fondos) se repondrá por un monto de 182,500 rublos.
Para determinar el beneficio recibido, restamos el costo de comprar electricidad del monto de la compensación: 182,500 rublos. - 59130 rublos. = 123370 rublos.
El suministro gratuito de agua caliente durante todo el año, e incluso los 123.370 rublos de beneficios recibidos, es una inversión financiera bastante buena. Usamos deliberadamente la palabra "beneficio" en lugar de "beneficio". El hecho es que para obtener ganancias, primero debe recuperar el costo del propio C3SS5. Dividiendo su precio por la cantidad de beneficio económico, obtenemos: 150000/123370 = 1,22 años = 1 año 3 meses. ¡Exactamente después de este período, el dispositivo alcanzará la autosuficiencia y en el futuro comenzará a generar ganancias netas por un monto de 338 rublos por día!
El segundo cálculo se hará para Moscú, donde el coste de la electricidad para 2015 es muy superior a la media nacional, y asciende a 4,68 rublos por 1 kWh (la misma tarifa única). Todas las demás condiciones son las mismas que en el primer caso. No presentaremos aquí los cálculos realizados, solo diremos que se necesitarán al menos 2,5 años para alcanzar la autosuficiencia en este caso.
Por supuesto, estos cálculos son bastante aproximados, y los valores utilizados en ellos en realidad varían mucho según el modo de funcionamiento de la instalación y el método específico de facturación de la electricidad consumida. Sin embargo, los cálculos realizados muestran la imagen real que da el uso de celdas de combustible innovadoras. Y ella es muy optimista, ¡así que C3SS5 está vivo!
Radiación infrarroja
La esencia de este método es utilizar las propiedades de los rayos infrarrojos. El flujo direccional calienta los objetos sólidos bajo la radiación y, a su vez, aumentan la temperatura del aire de la casa.
Características del equipo
La radiación infrarroja puede provenir de características puntuales o de superficies. Se calcula el número necesario de dispositivos. Los emisores pueden ser de dos tipos:
- portátil;
- estacionario.
Los radiadores estacionarios se fijan en el techo y las paredes en aquellos lugares donde es necesario producir calefacción. La versión móvil sobre soporte se puede mover dentro de una casa particular, incluso se puede usar al aire libre.
La radiación infrarroja también puede provenir de las superficies. Para esto, se usa una película especial, que se encuentra debajo de la capa de revestimiento en el techo, las paredes y el techo. Esta tecnología es una novedad en el desarrollo de complejos de calefacción.
Pros y contras
El funcionamiento de los emisores de infrarrojos está asociado tanto a aspectos positivos como negativos. Las ventajas incluyen:
- calentamiento rápido de la habitación;
- consumo económico de electricidad;
- la capacidad de mover el dispositivo;
- ajuste automático del modo de calefacción;
- uso de una fuente de calor en áreas abiertas;
- bajo costo de equipos de infrarrojos.
La compra e instalación de emisores para casas con un área de 100 m² puede limitarse a 30,000 rublos. Si se proporciona calefacción por infrarrojos de película, el umbral inicial para los gastos será una cantidad de 160,000 rublos.
Las desventajas de un sistema de calefacción por infrarrojos son que los dispositivos deben ubicarse a no menos de 1,5 metros del nivel del suelo. Esto es necesario para que el piso de la casa no se dañe. El funcionamiento a largo plazo del emisor puede hacer que se sobrecaliente.
pisos infrarrojos
Estos sistemas de calefacción son de reciente aparición en el mercado, pero ya se han popularizado bastante por su eficiencia y mayor economía que la calefacción eléctrica convencional. Los pisos cálidos funcionan con la red eléctrica, se instalan en una regla o adhesivo para baldosas. Los elementos calefactores (carbón, grafito) emiten ondas infrarrojas que atraviesan el revestimiento del suelo, calientan los cuerpos de las personas y los objetos, lo que, a su vez, calienta el aire.
Las esteras y láminas de carbono autoajustables se pueden montar debajo de las patas de los muebles sin temor a que se dañen. Los pisos "inteligentes" regulan la temperatura debido a la propiedad especial de los elementos calefactores: cuando se sobrecalienta, la distancia entre las partículas aumenta, la resistencia aumenta y la temperatura disminuye. Los costos de energía son relativamente bajos. Cuando se encienden los pisos infrarrojos, el consumo de energía es de aproximadamente 116 vatios por metro lineal, después del calentamiento se reduce a 87 vatios. El control de la temperatura lo proporcionan los termostatos, lo que reduce los costos de energía en un 15-30%.
Las alfombrillas de carbono infrarrojo son prácticas, fiables, económicas y fáciles de instalar.
Tecnologías modernas de aislamiento del hogar.
Construir una casa hoy implica el uso de nuevas formas de aislar edificios con materiales innovadores.
Uso de Pintura Aislante Térmica Cerámica Lic
En la gente, este material moderno se llama nanopintura para aislamiento. El aislamiento térmico ultrafino es la principal cualidad de este material. Se aplica para la protección contra el frío de las paredes, las fachadas, los techos, los suelos. El material innovador ahorra calor en la habitación en un 30%. Para edificios antiguos, un pequeño peso del material será una ventaja. No hay carga adicional en las paredes.
penoizol liquido
Los edificios antiguos requieren un tratamiento cuidadoso. Aislante líquido penoizol - suministrado bajo presión. Rellena huecos dentro de paredes, cimientos y techos. La apariencia del antiguo edificio no sufrirá. Con la ayuda de material de espuma, se rellenan pequeños huecos y defectos en las paredes. El aislamiento del hogar se lleva a cabo con un alto grado de confiabilidad.
Penoizol tiene un alto aislamiento acústico, baja conductividad térmica, mayor resistencia al fuego. El aislamiento de la casa durará de 30 a 50 años.
gránulo de espuma
Estas son bolas de poliestireno sólido. Se llama "espuma triturada".
Se aplica así:
- Agregado al concreto. El hormigón se vuelve ligero y con mayor aislamiento térmico.
- Los huecos, por ejemplo, la mampostería entre ladrillos, se soplan con gránulos de espuma plástica. No se requiere una alineación adicional de las paredes para el aislamiento.
Calentadores de lámina
El material consta de lámina y capa térmica. La lámina realiza la tarea de un reflector de flujo de calor. Aísle las paredes tanto por fuera como por dentro.
La elección para organizar la calefacción del hogar y su aislamiento es amplia y multifacética. Puede elegir una opción para lograr su objetivo. El uso de nuevas tecnologías ayuda a crear comodidad y confort en la casa.
PLEN es una alternativa digna
Los calentadores eléctricos radiantes de película son uno de los desarrollos más interesantes en el campo de las tecnologías de calefacción que ahorran energía. Los sistemas PLEN son económicos, eficientes y bastante capaces de reemplazar los tipos tradicionales de calefacción. Los calentadores se colocan en una película especial resistente al calor. PLEN se fija al techo.
El calentador eléctrico radiante de película es una estructura integral que consta de cables de alimentación, calentadores, un escudo de aluminio y una película de alta resistencia.
El principio de funcionamiento de dicho sistema.
La radiación infrarroja calienta el suelo y los objetos de las habitaciones, que a su vez emiten calor al aire. Por lo tanto, el piso y los muebles también juegan el papel de calentadores adicionales. Debido a esto, el sistema de calefacción consume menos electricidad y da los mejores resultados.
La automatización es responsable de mantener la temperatura deseada: sensores de temperatura y un termostato. Los sistemas son eléctricos e ignífugos, no resecan el aire del local y funcionan en silencio. Dado que el calentamiento se produce predominantemente por radiación y, en menor medida, por convección, los PLEN no contribuyen a la dispersión del polvo. Los sistemas son muy higiénicos.
Otra ventaja importante es la ausencia de emisión de productos de combustión tóxicos. Los sistemas no necesitan cuidados especiales, inofensivos para la salud humana, no envenenan el medio ambiente
Con la calefacción por infrarrojos de techo, la zona más cálida está al nivel de las piernas y el torso de una persona, lo que permite lograr el régimen de temperatura más cómodo. La vida del sistema puede ser de 50 años.
El calentador de infrarrojos realiza aproximadamente el 10% del trabajo de calefacción de espacios. El 90% cae en el piso y muebles grandes. Se acumulan y desprenden calor, convirtiéndose así en parte del sistema de calefacción.
¿Qué hace que PLAN sea tan rentable?
El comprador asume los mayores gastos en el momento de adquirir el calentador de película. El diseño es fácil de instalar y, si lo desea, puede instalarlo usted mismo. Esto ahorra a los empleados. El sistema no requiere mantenimiento. Su diseño es simple, por lo tanto duradero y confiable. Vale la pena en aproximadamente 2 años y puede servir durante décadas.
Su mayor ventaja es un ahorro significativo en electricidad. El calefactor calienta rápidamente la habitación y luego simplemente mantiene la temperatura establecida. Si es necesario, se puede quitar y montar fácilmente en otra habitación, lo que es muy conveniente y beneficioso en caso de mudanza.
La radiación infrarroja tiene un efecto positivo en la salud humana, activa las defensas del cuerpo. Al instalar PLEN, el propietario de la casa, además de calefacción, recibe adicionalmente una sala de fisioterapia real
Película de entrenamiento de edición PLEN
El video muestra todas las etapas de instalación de un calentador de película:
Opciones económicas de calefacción
En áreas rurales y regiones remotas, los sistemas de calefacción para casas privadas se instalan teniendo en cuenta factores que complican:
- durante los cortes de energía, las innovaciones y soluciones tecnológicas se convierten en un montón de basura inútil, las instalaciones se enfrían;
- a menudo es necesario considerar opciones sin gas, ya que la conexión es demasiado costosa o técnicamente imposible;
- el precio del gas licuado y los equipos relacionados no permite que el propietario con ingresos pequeños organice calefacción autónoma;
- presupuesto limitado.
Comentario. Si constantemente se observan cortes de energía o sobretensiones, no tiene sentido comprar una fuente de alimentación ininterrumpida o un generador eléctrico. El primero puede no tener suficiente carga, el segundo no arrancará sin la ayuda del propietario. Resultado: llegas a casa del trabajo y te encuentras en una casa fría.
En tales condiciones, un esquema de calefacción no volátil se considera moderno, implementado de 2 maneras:
- El cableado que fluye por gravedad se monta a partir de tuberías de mayor diámetro, observando pendientes en secciones horizontales, como se hizo arriba en el diagrama de una casa de dos pisos. El refrigerante calienta la estufa con un circuito de agua o una caldera que no necesita electricidad.
- Se está construyendo un horno de ladrillos con acceso a 3-4 habitaciones. En una pequeña casa de campo, se coloca una estufa de leña de metal o hierro fundido.
Una estufa pequeña con un tanque: una caldera se puede doblar con sus propias manos
Una caldera de gas con automatización no volátil como "", "Lemax", AOGV y similares puede actuar como fuente de calor. Si no hay gas en la zona, se puede instalar un generador de calor de combustibles sólidos de combustión directa controlado por un regulador de tiro de cadena.
En los días de la URSS, cuando los asentamientos se gasificaron masivamente, los propietarios de los edificios residenciales destruyeron en vano las estufas de ladrillo que ocupaban el área. Ahora hay una tendencia inversa: los hornos se están restaurando o diseñando desde cero.
Muchos desarrolladores modernos prefieren colocar un calentador de ladrillos sólidos en el proyecto y no depender de factores externos. Si la estufa de la vivienda se ha conservado, restaurarla, como se muestra en el video:
Maneras de calentar económicamente una casa privada.
La cantidad de energía requerida para reemplazar el calor perdido. depende de cuatro factores:
- ubicación de la casa (en regiones más frías, el consumo es mayor);
- el tamaño del edificio;
- eficiencia energética en el hogar;
- eficiencia energética del sistema de calefacción.
El primer factor es el principal pero no depende de ti. Cuanto más frío sea el clima exterior, más energía se requiere para mantener una temperatura agradable en el interior.
importante y tamaño de la casa Una habitación espaciosa contiene una cantidad significativa de aire que necesita ser calentado. Por lo tanto, una casa grande requiere grandes costos de calefacción.
Una gran oportunidad para ahorrar energía y dinero es mejorar la eficiencia energética de su hogar y su sistema de calefacción. Hay varias maneras de hacer esto:
- elija el tipo óptimo de sistema de calefacción;
- mejorar el aislamiento de la fachada;
- reparar el sistema de distribución de calor (conductos y tuberías de aire);
- elimine la fuga de calor a través de puertas, ventanas y varias grietas.
La evolución de los sistemas y calderas tradicionales
En la época soviética, cuando a nadie le importaba el costo de la energía, los equipos y sistemas de calefacción eran bastante primitivos, aunque se fabricaban de manera muy confiable y duraban muchos años. Ahora que las prioridades han cambiado, las tecnologías modernas de ahorro de energía se han vuelto relevantes, lo que permite ahorrar portadores de energía en constante aumento.
Gracias a esto, los sistemas tradicionales se han perfeccionado mediante la introducción de este tipo de soluciones:
- aumentar la eficiencia de todas las plantas de calderas, excepto las eléctricas, ya que su eficiencia ya es muy alta (98-99%);
- el uso de nuevos materiales y tecnologías para la fabricación de radiadores de calefacción;
- introducción de medios modernos de automatización que controlan el funcionamiento de los sistemas en función de las condiciones climáticas y la hora del día, incluso de forma remota;
- el uso de redes de calefacción de baja temperatura: pisos calentados por agua con control automático de calefacción;
- implementación de la extracción de calor del aire de escape durante el calentamiento del aire de los edificios (recuperación).
Un ejemplo sorprendente de equipos de gas que ahorran energía son las calderas de condensación, donde se instalan los intercambiadores de calor más modernos. El caso es que cuando se quema el metano se forma agua, que se evapora inmediatamente en la llama del quemador y se lleva así parte del calor generado. El intercambiador de calor de una caldera de condensación está diseñado para forzar la condensación de los vapores y devolver esta energía. Gracias a esta solución innovadora, la eficiencia del generador de calor alcanza el 96%.
Los quemadores también han sufrido cambios, ahora pueden dosificar de forma independiente la cantidad de combustible y aire, así como cambiar automáticamente la intensidad de la combustión. Esto también se aplica a las calderas de combustible sólido que queman pellets de madera - pellets. Debido a la pureza de este tipo de combustible sólido, la automatización total del proceso y una superficie de intercambio de calor desarrollada, una caldera de pellets moderna puede operar con una eficiencia de hasta el 85%.
Solo se puede lograr un aumento en la eficiencia de las calderas de leña convencionales para calentar casas privadas tomando calor de los gases de combustión, el promedio de estas unidades es 70-75%.
Los calentadores modernos están hechos de los mejores materiales conductores de calor: aleación de aluminio y acero, aunque las baterías de hierro fundido de estilo retro todavía tienen muchos ventiladores. Una verdadera novedad en el campo de la calefacción son los convectores de zócalo de agua hechos de placas de cobre y que transfieren calor de manera muy eficiente a las instalaciones de una casa privada.
Bombas de calor
Estos son dispositivos para transferir energía térmica de una fuente a un refrigerante. En sí, la idea de un sistema de bomba de calor no es nueva, fue propuesta por Lord Kelvin allá por 1852.
Cómo funciona: una bomba de calor geotérmica toma calor del ambiente y lo transfiere al sistema de calefacción. Los sistemas también pueden funcionar para enfriar edificios.
Cómo funciona una bomba de calor
Hay bombas con ciclo abierto y cerrado. En el primer caso, las instalaciones toman agua de la corriente subterránea, la transfieren al sistema de calefacción, toman energía térmica y la devuelven al lugar de toma. En el segundo, se bombea un refrigerante a través de tuberías especiales en el depósito, que transfiere / toma calor del agua. La bomba puede utilizar la energía térmica del agua, la tierra, el aire.
La ventaja de los sistemas es que pueden instalarse en casas que no están conectadas al suministro de gas. Las bombas de calor son complejas y costosas de instalar, pero ahorran costos de energía durante la operación.
La bomba de calor está diseñada para utilizar el calor del ambiente en sistemas de calefacción
Calentamiento a vapor
De acuerdo con SNiP 2.04.05-91 "Calefacción, ventilación y aire acondicionado", el uso de sistemas de vapor está prohibido en edificios residenciales y públicos. La razón es la inseguridad de este tipo de calefacción de espacios. Los calentadores se calientan hasta casi 100°C, lo que puede causar quemaduras.
La instalación es compleja, requiere habilidades y conocimientos especiales, durante la operación hay dificultades con la regulación de la transferencia de calor, es posible que haya ruido al llenar el sistema con vapor. Hoy en día, la calefacción por vapor se utiliza de forma limitada: en locales industriales y no residenciales, en pasos de peatones y puntos de calefacción. Sus ventajas son el bajo costo relativo, la baja inercia, la compacidad de los elementos calefactores, la alta transferencia de calor, sin pérdida de calor. Todo esto llevó a la popularidad del calentamiento por vapor hasta mediados del siglo XX, luego fue reemplazado por el calentamiento por agua. Sin embargo, en empresas donde el vapor se usa para necesidades industriales, todavía se usa ampliamente para calentar espacios.
Caldera para calentamiento de vapor
planta geotérmica
Su principio de funcionamiento es similar a la versión hidrotermal. La diferencia radica en que se utiliza el calor de la tierra, no el agua.
Características del equipo
La colocación del contorno exterior se puede realizar tanto vertical como horizontalmente. La disposición vertical se debe a una serie de dificultades en el proceso de instalación. Para tuberías, es necesario perforar pozos a mayor profundidad. Pero hay dos puntos negativos asociados con la colocación horizontal:
- se necesita una gran área de una parcela privada para acomodar el contorno;
- la imposibilidad de plantar plantas, porque el recolector enfriará sus raíces.
En ambos casos, el calor se toma directamente del suelo cercano al edificio privado. La bomba geotérmica encargada de bombear el refrigerante se encuentra en la propia casa. El pozo con el intercambiador de calor debe ubicarse muy cerca del edificio.
Ventajas de aprovechar el calor de la tierra
Este sistema tiene las siguientes ventajas:
- la energía térmica de la tierra es una fuente inagotable de energía;
- operación autónoma del sistema;
- absoluta seguridad contra incendios, no hay posibilidad de incendio;
- consumo mínimo de energía;
- no hay necesidad de entrega y almacenamiento de combustible;
- larga vida útil.
El alto costo del objeto es la principal desventaja. Una instalación geotérmica para la misma cuadratura que en el caso anterior aumentará a 600 mil rublos.
Sistemas de calefacción tradicionales
En la mayoría de los casos, se usa agua o varios líquidos anticongelantes para calentar, que circulan a través de las tuberías. El líquido se calienta mediante calderas de gas que pueden funcionar con combustibles líquidos, sólidos y gaseosos. Recientemente, los electrodos se han utilizado como elementos de calefacción.
El calentamiento de agua es popular debido a la disponibilidad y eficiencia del refrigerante entre los propietarios de cabañas y otras viviendas suburbanas. El sistema de agua es fácil de montar por su cuenta. La buena noticia es que el volumen de agua en el sistema permanece constante.
Desventajas del calentamiento del agua en el largo tiempo de calentamiento de la habitación, posibles fugas y roturas de tuberías. No cierre el sistema de agua en invierno, ya que el agua se congelará y reventará las tuberías.
Calefacción eléctrica
Este es el tipo de calefacción más confiable y fácil de operar. Si el área de la casa no supera los 100 m, la electricidad es una buena opción, pero calentar un área más grande no es económicamente viable.
La calefacción eléctrica se puede utilizar como adicional en caso de un apagado o reparación del sistema principal. También es una buena solución para casas de campo en las que los propietarios viven solo periódicamente. Los calentadores de ventilador eléctricos, los calentadores de infrarrojos y de aceite se utilizan como fuentes de calor adicionales.
Los convectores, las chimeneas eléctricas, las calderas eléctricas, los cables de alimentación de calefacción por suelo radiante se utilizan como dispositivos de calefacción. Cada tipo tiene sus propias limitaciones. Entonces, los convectores calientan las habitaciones de manera desigual. Las chimeneas eléctricas son más adecuadas como elemento decorativo, y el funcionamiento de las calderas eléctricas requiere importantes costes energéticos. La calefacción por suelo radiante se monta teniendo en cuenta previamente el plan de disposición de los muebles, ya que cuando se mueve, el cable de alimentación puede dañarse.
Esquema de calefacción tradicional y eléctrica de edificios.
Prioridades de los desarrollos modernos
En los desarrollos modernos de sistemas de calefacción, los ingenieros se enfocan en tales factores:
- facilidad de trabajo de instalación;
- compacidad del sistema;
- alta eficiencia (eficiencia);
- bajo costo;
- asegurando buenos indicadores de humedad en interiores;
- bajo costo de 1 caloría de calor;
- uso de materiales inocuos;
- alta seguridad durante la operación del equipo a cargas máximas.
Es en estas direcciones en las que avanzan todos los nuevos desarrollos que aparecen en el mercado energético. Cada sistema tiene sus propias ventajas y desventajas, por lo tanto, se selecciona un tipo específico de calefacción según el área de la casa, el aislamiento del piso, la pared y el techo, la estacionalidad de la calefacción, el propósito de la habitación (residencial, trabajo, casa de campo). , etc.).
Variedades de nuevas tecnologías en la calefacción de casas privadas.
El aumento constante de los precios de la calefacción anima a la gente a recurrir a fuentes alternativas. Los desarrollos en esta zona permiten el aprovechamiento de los recursos naturales como el sol, el agua y la tierra. Además, las nuevas tecnologías están introduciendo complejos completos para calentar casas.
¿Qué sistema de calefacción elegir? Para responder a esta pregunta, es necesario estudiar todas las características del trabajo y determinar las condiciones para un correcto funcionamiento. También un factor importante es la rentabilidad y conveniencia del tipo elegido.
Las nuevas tecnologías que utilizan portadores de calor alternativos están reemplazando a las habituales para todas las instalaciones de calefacción de gas y eléctricas. Hay cuatro tipos de sistemas dependiendo de la fuente:
- hidrotermal;
- geotermia;
- solar;
- infrarrojo.
Considerémoslos con más detalle.
Colectores solares de vacío
Este método de obtención de energía térmica consiste en que un captador solar de vacío absorbe la energía luminosa solar y la convierte en calor, que calienta el refrigerante. Consiste en un complejo de tubos de vacío que cambian la energía del sol transfiriendo calor desde el revestimiento de absorción del interior del tubo al portador de calor contenido en el intercambiador de calor. Este tipo de colector funciona como un tubo termo. Esto le permite usarlos en la temporada de invierno. El principio de funcionamiento del colector: la radiación solar entra en el plano del colector, atraviesa el vacío entre los tubos y cae sobre un revestimiento especial aplicado en el interior del segundo tubo termo. Este recubrimiento tiene propiedades que le permiten calentarse intensamente y, al mismo tiempo, se calienta el tubo de vacío, desde el cual se transfiere calor al refrigerante.
Energía eólica
La energía eólica se puede convertir en electricidad mediante molinos de viento (generadores de viento). Su potencia depende de la finalidad de aplicación: industrial o doméstica. El primero puede ser utilizado por grandes empresas públicas o privadas. Como regla general, los dispositivos no se instalan individualmente, sino al menos 10-20. Así funciona un parque eólico. Para uso personal, un dispositivo es suficiente.
La gran diferencia entre las centrales eólicas y las habituales nucleares y térmicas es que no necesitan las materias primas originales para su funcionamiento, y tampoco tienen residuos.
Lo más importante es el viento de al menos 5 m/s según la media anual. La potencia de la instalación no para uso personal puede alcanzar los 7-8 mW
Esta innovación permite producir electricidad al convertir la energía cinética del viento en energía mecánica.
Los aerogeneradores se dividen en dos tipos:
- vertical (su trabajo no depende de la dirección del viento);
- horizontal (debe instalarse estrictamente de cara al viento).
La eficiencia máxima de las turbinas eólicas alcanza el 60%, pero el valor promedio es del 40-50%.
Cómo realizar el aislamiento de la fachada.
El aislamiento de la fachada en forma de aislamiento es la principal protección de la casa contra la pérdida de calor a través del cuerpo del edificio.
Por lo tanto, es muy importante aislar la mayor parte de la casa en términos de área: las paredes de la fachada. Los materiales aislantes reducen la pérdida de calor al proporcionar una barrera entre el interior de la casa y las temperaturas significativamente diferentes del exterior.
Las casas utilizan diferentes tipos de aislamiento. Los más comunes- espuma de poliuretano, poliestireno expandido y fibra de vidrio.
Espuma de poliuretano
El aislamiento de espuma es spray o inyección de espuma.
- espuma en aerosol en estado líquido, se distribuye en los espacios abiertos de un nuevo diseño de casa. Después de eso, la espuma se expande, llena la cavidad y se solidifica.
- espuma de inyección bombeado en grietas, hendiduras u otros huecos existentes en las paredes. Esto hace que esta espuma de poliuretano sea indispensable para reparar el aislamiento de las viviendas existentes.
espuma de poliestireno
La espuma de poliestireno sucede con celdas abiertas o cerradas.
- Poliestireno expandido con celdas abiertas muy ligero y flexible. Cuando se espuma la espuma de poliestireno, el gas dentro de las celdas se escapa a través de agujeros en la pared de la celda. Este proceso contribuye a la creación de una forma ligera y flexible que se compacta a medida que se cura.
- Poliestireno expandido de celda cerrada tiene una estructura mucho más densa y pesada. Forma una superficie densa que es más resistente a la intemperie y los cambios de temperatura.
Fibra de vidrio
La fibra de vidrio está hecha de soda, piedra caliza, arena y vidrio triturado y se suministra en losas o rollos. Se coloca en paredes, pisos y techos sin terminar entre pernos, vigas y travesaños. Debido a su estructura fibrosa, este material es excelente mantiene el aire en el interior y evita la pérdida de calor.
Foto 1. Un trozo de fibra de vidrio. Es uno de los materiales de aislamiento para el hogar más populares.
Cómo calentar una casa con bombas de calor en invierno y verano
Las bombas de calor son dispositivos para transferir aire caliente usando una bomba eléctrica. En invierno, el aire caliente se separa del frío del exterior y circula por el interior de la casa. En verano, la bomba de calor invierte la dirección del flujo y el aire caliente de la habitación se lleva al exterior. Las bombas de calor utilizan sistemas de aire forzado para distribuir el aire caliente por toda la casa.
existe dos tipos bombas de calor.
Geotermia
Las bombas geotérmicas bombean aire caliente desde una tubería colocada bajo tierra. La temperatura en tal fuente estable durante todo el año.
En las bombas geotérmicas, el circuito colector es un serpentín enterrado en largas pozos poco profundos o en pozos verticales.
La eficiencia de las bombas de calor es a menudo pasa mas del 100%, porque la electricidad se usa en ellos no para generar calor, sino para moverlo.
Aire
Bombas de calor de fuente de aire utilizar el aire exterior como fuente de calor en invierno y como disipador de calor en verano. Estas bombas de calor se ven e instalan como un acondicionador de aire central.
¿Qué son los sistemas de calefacción modernos?
Si tratamos de responder a esta pregunta en pocas palabras, la respuesta será simple: eficaz. económico. de confianza. seguro. Amigable con el medio ambiente .
Eficiencia sistemas de calefacción en los últimos años se ha mejorado de dos maneras. En primer lugar, las innovaciones y mejoras en el diseño de las calderas de calefacción han aumentado su eficiencia y eficiencia energética. Una caldera moderna es más pequeña, más productiva y más cómoda de usar que su contraparte de hace cinco o diez años. Otra dirección del crecimiento de la eficiencia es la mejora materiales de aislamiento térmico. utilizado en la construcción. Se produce una menor pérdida de calor en los elementos del sistema de calefacción. El progreso en microelectrónica ha puesto a disposición sistemas de control por computadora calefacción, que también aumentan la eficiencia del sistema.
economía el calentamiento se logra tanto por su eficiencia como por el control “inteligente” del sistema. Ahora es bastante factible construir calefacción con control de temperatura independiente en cada habitación. También existen los llamados sistemas "climatizados". que cambian el modo de funcionamiento no solo en función de la temperatura de la habitación, sino también en función de la temperatura exterior. Los mismos sistemas pueden cambiar los modos de funcionamiento del sistema según la hora del día, el día de la semana e incluso la temporada, sin gastar combustible en calentar la casa por la noche o en ausencia de los residentes.
Confiabilidad y seguridad la calefacción en los últimos diez o dos años ha aumentado muchas veces debido al uso de nuevos materiales y electrónica de control. Nuevos materiales(plásticos y metal-plásticos, “sándwiches” bimetálicos), métodos de conexión elementos del sistema y su instalación aumentaron la vida útil estimada de piezas y conjuntos. Electrónica de control monitorea el funcionamiento del sistema, previene modos anormales de operación y recuerda la necesidad de mantenimiento preventivo y mantenimiento del sistema. Ahora, algunos sistemas incluso permiten que el ingeniero se conecte de forma remota a la unidad de control y diagnostique y reconfigure el sistema.
Amabilidad con el medio ambiente sistema está determinado por su eficiencia y uso como fuentes de calor renovables. Hablaremos de ellos más adelante.
Las posibilidades de un sistema de calefacción moderno no se limitan solo al calor de la casa. También puede servir fuente de agua caliente para el hogar y las necesidades técnicas. Puede alimentar cortinas térmicas que aíslan los portales de la penetración del aire frío del exterior. La calefacción también puede calentar el techo y el porche, e incluso los pasillos cercanos, ahorrándole la molestia de limpiar la nieve y el hielo.
Módulos de cuarzo monolíticos
Este método de calentamiento no tiene análogos. Fue inventado por S. Sargsyan. El principio de funcionamiento de los calentadores termoeléctricos se basa en la capacidad de la arena de cuarzo para acumular y liberar bien el calor. Los aparatos continúan calentando el aire de la habitación incluso después de un corte de energía. Los sistemas con módulos de calentamiento eléctrico de cuarzo monolítico son confiables, fáciles de usar, no requieren cuidados y mantenimiento especiales.
El elemento calefactor del módulo está completamente protegido de cualquier influencia externa. Gracias a esto, el sistema de calefacción se puede montar en habitaciones de cualquier propósito. El plazo de funcionamiento no está limitado. El control de temperatura se realiza automáticamente. Los dispositivos son incombustibles, respetuosos con el medio ambiente.
El ahorro de costos cuando se usan módulos de calefacción eléctrica es de alrededor del 50%. Esto fue posible porque los dispositivos no funcionan las 24 horas del día, sino solo de 3 a 12. El tiempo durante el cual el módulo consume electricidad depende del grado de aislamiento térmico de la estancia donde se instale. Cuanto mayor sea la pérdida de calor, mayor será el consumo de energía. La calefacción de este tipo se utiliza en casas particulares, oficinas, tiendas, hoteles.
Los módulos de calefacción eléctrica de cuarzo monolítico no emiten ruido durante el funcionamiento, no queman aire, no levantan polvo. El elemento calefactor tiene un diseño monolítico y no teme a las influencias externas.
Paneles solares
El uso de energía solar para la calefacción es la forma más barata y asequible. La tarea principal es convertir la luz solar en calor con pérdidas mínimas.
dispositivo del sistema
El elemento principal de dicho sistema es el colector solar. Este es un dispositivo que consta de tubos que conducen a un depósito de refrigerante. Los colectores son de vacío, aire y plano. Además de ellos, se incluyen los siguientes nodos:
- intercambiador de calor;
- tanque de almacenamiento;
- tubería;
- antecámara.
El tanque de almacenamiento es un recipiente con un refrigerante calentado. Desde la parte superior del tanque, el líquido se suministra a los dispositivos de calefacción. Después de pasar por todo el circuito de calefacción, el refrigerante enfriado ingresa nuevamente al tanque.
La avankamera sirve para evitar la retención de aire en la tubería de calefacción. Es un tanque, que se encuentra en el punto más alto del sistema. Los colectores deben instalarse en un ángulo de 35-40°. Esta pendiente proporcionará la máxima eficiencia. Para minimizar la pérdida de calor, todas las tuberías desde el colector hasta el intercambiador de calor deben estar aisladas.
Ventajas y desventajas
Vale la pena señalar las principales ventajas de los paneles solares:
- alta eficiencia;
- larga vida útil: más de 25 años;
- facilidad de mantenimiento;
- independencia de las bajas temperaturas del aire.
Pero aún así, es mejor usar baterías como fuente adicional de calor para casas privadas. En invierno, la energía del sol no será suficiente para acumular la cantidad de calor necesaria. Durante los períodos de mayor nubosidad, su hogar también puede permanecer frío. Las nuevas tecnologías permiten combinar varios tipos de calefacción en un solo complejo, y los paneles solares se pueden combinar con una instalación geotérmica o radiación infrarroja.
Además, las desventajas incluyen precios muy altos para los colectores y equipos solares. Para calentar una casa de 100 m², la instalación de paneles solares costará unos 900.000 rublos.
Ventajas del sistema
Comencemos con las cualidades positivas de dicho sistema de calefacción:
Lámina para montaje debajo del zócalo
- Como no hay convección de aire, las partículas de polvo no se elevan de los objetos y no se esparcen por toda el área de la habitación.
- El cuerpo humano percibe perfectamente el calor infrarrojo. Al mismo tiempo, la temperatura se distribuye uniformemente en todo el volumen de la habitación, de modo que el aire caliente no se acumule debajo del techo.
- Las paredes y otras estructuras de cerramiento donde se instalan radiadores de zócalo se calientan. Por lo tanto, la pérdida de calor se reduce drásticamente. Además, las paredes siempre estarán secas, lo que significa que ni el moho ni los hongos se convertirán nunca en motivo de una nueva reparación.
- Facilidad de proceso de instalación. Instalar y conectar un sistema de este tipo en un circuito no es un problema, e incluso un no profesional puede manejar este proceso. Sobre todo se refiere. Al mismo tiempo, los radiadores son de tamaño pequeño y de apariencia presentable. Por lo tanto, de ninguna manera pueden estropear el diseño del interior en el que están instalados.
- Buena economía de combustible debido a la baja temperatura del refrigerante. Los expertos dicen que puede alcanzar hasta un 40% en comparación con el esquema clásico de calentamiento de agua con baterías tradicionales.
- Alta mantenibilidad. Además, los sistemas eléctricos son mucho más fáciles de reparar que los sistemas de agua. Basta con quitar la caja y sustituir el tubo inferior, que suele fallar, por uno nuevo. Sin embargo, los radiadores de zócalo eléctricos han estado funcionando correctamente durante décadas. Así que no tienes que preocuparte por este problema.
- Si equipa el colector de distribución con termostatos, puede controlar fácilmente la distribución del calor en las habitaciones. Por ejemplo, no se necesita una temperatura alta en la sala de estar por la noche, lo que significa que en esta habitación se puede bajar reduciendo el suministro de refrigerante. Al mismo tiempo, es necesario elevar la temperatura en el dormitorio, lo que significa que es necesario redistribuir el flujo de refrigerante para que llegue a los dormitorios.
Por cierto, con la ayuda de la calefacción de zócalo en verano, puede reducir la temperatura dentro de la habitación. Es cierto que en lugar de agua caliente, el sistema debe llenarse con agua fría. El efecto de "pegado" también funciona en este caso, por lo que las paredes comenzarán a enfriarse.
Paneles solares
Principio de funcionamiento de la calefacción solar.
Al describir los métodos modernos de obtención de energía para calentar una casa, no se puede dejar de mencionar la calefacción solar. Al mismo tiempo, tanto los paneles fotovoltaicos como los colectores solares se utilizan para calentar.
¡Nota!
La baja eficiencia energética de los paneles fotovoltaicos (eficiencia inferior al 20%) ha provocado que sean sustituidos casi en su totalidad por baterías de tipo colector. .
El principio de funcionamiento del colector.
El sistema de calefacción alimentado por energía solar incluye los siguientes elementos:
- El colector en sí es una instalación de una serie de tubos conectados a un depósito lleno de refrigerante. Según el tipo de construcción se distinguen los colectores planos, de vacío y de aire. El diagrama de diseño del colector se muestra en la foto.
- El circuito a través del cual ingresa el refrigerante al sistema, donde se toma la energía térmica.
- Un acumulador de calor es un depósito de agua en el que se convierte la energía.
- A veces, también se agrega una bomba a este sistema, que proporciona una circulación forzada del refrigerante alrededor del circuito para un intercambio de energía más eficiente.
Sistema de energía solar
Uso eficiente de colectores solares.
Para que la calefacción del hogar con esta tecnología sea lo más eficiente posible, se deben seguir una serie de recomendaciones:
Una instalación adecuada garantiza el máximo flujo de energía
- En primer lugar, la calefacción solar se puede usar como principal solo cuando hay al menos 18-20 días soleados en su área por mes. Si este indicador es más bajo, entonces es obligatorio instalar un sistema de calefacción de respaldo.
- En segundo lugar, los colectores deben colocarse lo más alto posible y orientarse de forma que reciban la máxima cantidad de luz solar. Al mismo tiempo, es importante distribuir los elementos para que el flujo de energía a lo largo de las horas del día sea relativamente uniforme.
- El ángulo óptimo de instalación de los colectores en relación con el horizonte es de 30-450.
- Las tuberías que conectan los colectores con el intercambiador de calor deben estar aisladas para reducir las pérdidas de energía.
Tipos alternativos de sistemas de calefacción.
Esquema de calentamiento por gravedad.
Los métodos innovadores para calentar casas privadas se distinguen por la seguridad durante la operación, la eficiencia y la compacidad.
Los nuevos sistemas de calefacción para viviendas suburbanas individuales le permiten cambiar la potencia de los dispositivos de calefacción en el sistema de acuerdo con los deseos del propietario.
Los nuevos sistemas de calefacción utilizan tuberías de nueva generación y alta calidad, mejoras en el cableado del sistema para mejorar el rendimiento económico.
Los sistemas de calefacción de vanguardia están equipados de tal manera que es posible ajustar el suministro de portador de calor en condiciones climáticas reales y teniendo en cuenta la hora del día. Los nuevos sistemas de calefacción prevén la instalación de controladores especiales con un temporizador, que está programado para encenderse / apagarse automáticamente para mantener la temperatura establecida durante la noche. Se instalan válvulas termostáticas en los radiadores para controlar la temperatura en cada habitación de una casa particular.
Los sistemas de calefacción alternativos y económicos incluyen:
- calefacción con energía solar;
- Bomba de calor;
- colectores solares de vacío;
- calentamiento con propano-butano;
- calentadores de infrarrojos;
- calentadores eléctricos de película radiante - PLEN;
- sistema de calefacción "".
La calefacción por infrarrojos es una de las formas más económicas
El espectro infrarrojo es parte del espectro electromagnético. Esta forma de calor irradiado es la más básica. Es lo mismo Tipo de calor 100% natural, que irradia y absorbe el cuerpo humano diariamente.
En apariencia, es casi imposible distinguir un sistema eléctrico de uno de agua. Esta sigue siendo la misma caja de aluminio, que se calienta con los mismos tubos de cobre. Es cierto que las tuberías de suministro no son visibles. Pero el interior es completamente diferente. El tubo superior contiene un cable eléctrico que suministra corriente. El cable está bien aislado con relleno de silicona. Se instala un cable de calor en forma de elemento de calentamiento de aire en el tubo inferior. La potencia de un metro lineal de elemento calefactor es de 200 vatios.
La instalación de tales radiadores es simple y necesitará un tomacorriente regular para conectarse a la red eléctrica de CA. Si calcula correctamente la potencia de un radiador eléctrico y toma la longitud requerida del elemento calefactor, puede calentar una habitación pequeña con una de esas baterías.
¡Atención! Los fabricantes hacen todo lo posible para brindar la máxima protección a los radiadores eléctricos de zócalo. Pero los expertos no recomiendan instalarlos en zonas húmedas de la casa.
Calentamiento de agua
Este es un sistema de calefacción cerrado, utiliza agua o anticongelante como refrigerante. El agua se suministra a través de tuberías desde la fuente de calor hasta los radiadores de calefacción. En los sistemas centralizados, la temperatura se regula en el punto de calentamiento y en los sistemas individuales, automáticamente (usando termostatos) o manualmente (grifo).
Tipos de sistemas de agua.
Dependiendo del tipo de conexión de los dispositivos de calefacción, los sistemas se dividen en:
- monotubo,
- dos tubos,
- bifilar (dos hornos).
Según el método de cableado, se distinguen:
- parte superior;
- abajo;
- vertical;
- sistema de calefacción horizontal.
En los sistemas de tubería única, la conexión de los dispositivos de calefacción se realiza en serie. Para compensar la pérdida de calor que se produce durante el paso sucesivo del agua de un radiador a otro, se utilizan calentadores con diferentes superficies de transferencia de calor. Por ejemplo, se pueden utilizar baterías de hierro fundido con un gran número de secciones. En dos tubos, se utiliza un esquema de conexión en paralelo, que le permite instalar los mismos radiadores.
El modo hidráulico puede ser constante y variable. En los sistemas bifilares, los dispositivos de calefacción están conectados en serie, como en los sistemas monotubo, pero las condiciones de transferencia de calor para los radiadores son las mismas que en los sistemas bitubo. Los convectores, los radiadores de acero o hierro fundido se utilizan como dispositivos de calefacción.
Esquema de calentamiento de agua de dos tubos de una casa de campo.
Ventajas y desventajas
El calentamiento de agua está muy extendido debido a la disponibilidad de refrigerante.
Otra ventaja es la capacidad de equipar el sistema de calefacción con sus propias manos, lo cual es importante para nuestros compatriotas que están acostumbrados a confiar solo en su propia fuerza. Sin embargo, si el presupuesto no permite ahorrar, es mejor confiar el diseño y la instalación de calefacción a especialistas.
Esto lo salvará de muchos problemas en el futuro: fugas, avances, etc. Desventajas: congelación del sistema cuando se apaga, mucho tiempo para calentar las instalaciones. Se aplican requisitos especiales al refrigerante. El agua de los sistemas debe estar libre de impurezas, con un contenido mínimo de sal.
Para calentar el refrigerante, se puede utilizar una caldera de cualquier tipo: con combustible sólido, líquido, gas o electricidad. En la mayoría de los casos, se utilizan calderas de gas, lo que implica conectarse a la red principal. Si esto no es posible, generalmente se instalan calderas de combustible sólido. Son más económicos que los diseños eléctricos o de combustible líquido.
Si la altura del techo es superior a 3 m, la casa tiene ventanas grandes, hay consumidores adicionales o el local no está bien aislado, todos estos matices deben tenerse en cuenta en los cálculos.
Sistema de calefacción de casa cerrada
Sistema de calefacción por suelo radiante
La tecnología de calefacción por suelo radiante es un sistema de calefacción de espacios conveniente y económico. Las instalaciones modernas utilizan materiales progresivos. Para la fabricación de tuberías se utilizan materiales poliméricos ligeros y duraderos.
La base de un suelo eléctrico cálido es un cable calefactor. Lo principal en este tipo de calefacción es la calidad del cable, del cual depende la eficiencia del sistema y la duración de su servicio.
Los pisos calientes que usan agua no emiten sustancias nocivas, radiación electromagnética. El agua es un portador de calor barato e intensivo en calor. Se instala una red de tuberías, a través de las cuales fluye el líquido, entre la base y el revestimiento del piso. En comparación con un sistema de calefacción por suelo radiante eléctrico, este tipo de calefacción es mucho más económico.
La política de abastecimiento energético seguida en los últimos años implica la transición hacia fuentes de energía renovables. Cada vez más, para la producción de electricidad, no se utilizan gas y carbón, sino la energía del sol, el viento y el agua. Se trata de fuentes de energía respetuosas con el medio ambiente que no contaminan el medio ambiente con emisiones y vertidos.
Sobre la calefacción por suelo radiante y la calefacción por aire
Los sistemas de calefacción por suelo radiante ampliamente utilizados no son tan nuevos. Pero demostraron ser muy económicos en la práctica, y he aquí por qué:
- el refrigerante en los circuitos de calefacción por suelo radiante se calienta a no más de 45 ° C;
- la habitación se calienta por toda la superficie del piso;
- el sistema se presta bien a la gestión de herramientas de automatización modernas;
- la regla calentada retiene el calor durante mucho tiempo después de apagar la calefacción.
Nota. Además del hecho de que el piso cálido utiliza efectivamente el calor, proporciona su suministro a la zona inferior de la habitación, que es muy cómoda para las personas que se encuentran allí.
Las soluciones modernas en términos de calefacción de aire de edificios son para no perder el calor gastado en calentar el aire de ventilación. La extracción de calor del aire de escape se lleva a cabo mediante intercambiadores de calor especiales: recuperadores. Se trata de auténticas novedades en calefacción, ya que son capaces de recuperar hasta el 80% de la energía gastada y transferirla al aire de impulsión, consiguiendo un importante ahorro energético.
conclusiones
Es un hecho bien conocido que cuanto más eficiente es una innovación en un sistema de calefacción, más costosa es, aunque requiere menores costos de operación. Por el contrario, los sistemas de calefacción eléctrica de alta tecnología que son baratos de instalar nos hacen pagar más tarde por la electricidad que usamos. Las bombas de calor son tan caras que no están disponibles para la mayoría de los ciudadanos del espacio postsoviético.
La segunda razón por la que los propietarios de viviendas se decantan por los sistemas tradicionales es la dependencia directa de los modernos equipos de calefacción de la disponibilidad de electricidad. Para los residentes de áreas remotas, este hecho juega un papel importante, ya que prefieren construir hornos de ladrillo y calentar la casa con leña.
La calefacción no solo debe ser eficiente, sino también económica. Las últimas tecnologías para calentar una casa privada y su instalación deberían contribuir al crecimiento de este indicador. Su principal característica es el indicador de eficiencia. Pero no debemos olvidarnos de minimizar los costes operativos.
Principios de los nuevos métodos de calentamiento.
Cualquier tecnología innovadora en calefacción debería mejorar el sistema, su rendimiento y comodidad operativa. Hay varias áreas de desarrollo que determinan las tendencias futuras en la organización de la calefacción autónoma en el hogar.
El más popular es la modernización de los circuitos clásicos actuales y, en particular, los componentes individuales. En primer lugar, esto se aplica a las calderas de calefacción. Aumento de la eficiencia del trabajo (COP), máxima autonomía y economía: estos son los principales indicadores al elegir una caldera moderna.
Pero además de esto, las nuevas tecnologías para calentar una casa de campo incluyen las siguientes áreas:
- Uso de fuentes de calor alternativas: calefacción geotérmica, colectores solares, etc.;
- Mejora de los esquemas tradicionales de calefacción. Esto es especialmente cierto para los sistemas que utilizan la electricidad como fuente principal de energía térmica;
- Nuevos materiales para la fabricación de radiadores y tuberías, modernización del diseño de dispositivos de calefacción.
No siempre las nuevas tecnologías ofrecidas para calentar una casa privada son realmente efectivas. Pero ya existen métodos probados para mejorar las características del sistema para mantener la temperatura óptima durante el funcionamiento de la calefacción autónoma.
Los colectores solares o la calefacción geotérmica solo pueden instalarse como sistemas auxiliares. Dados los duros inviernos, no pueden elevar la temperatura de la habitación al nivel requerido.
Calefacción doméstica por infrarrojos
¿Cuál es la forma más eficiente de convertir la energía eléctrica en energía térmica? La opción ideal es la generación de rayos IR en el rango de longitud de onda de 10-15 micras. Para hacer esto, use elementos resistivos especiales hechos de carbono. La moderna tecnología de calefacción finlandesa utiliza este tipo de calentador.
Son una base de espuma de polímero con una capa de lámina aplicada. En su superficie se ubican elementos resistivos que, cuando se conecta una corriente eléctrica, emiten ondas IR. Estas modernas tecnologías de calefacción no son posibles sin una unidad de control electrónico: están diseñadas para ajustar la potencia según los parámetros de temperatura en la habitación y la configuración del usuario.
De acuerdo con el esquema de tecnología de calefacción finlandés, la instalación se realiza en el techo de la habitación. Por lo tanto, se logra el calentamiento máximo de todo el volumen de la habitación. El montaje lateral es menos eficiente. Pero a diferencia de la tecnología de instalación de calefacción a partir de tuberías de polipropileno, la instalación de PleN requiere un aislamiento obligatorio del techo y las paredes. Además, es necesario tener en cuenta las siguientes características del calentamiento por infrarrojos:
- El nivel máximo de calentamiento de la película es de unos 40-50°C;
- Las pérdidas de calor en el edificio no deben exceder las normativas. De lo contrario, el calentamiento del aire no será superior a 16-17°C;
- La tecnología para instalar radiadores de calefacción proporciona un área relativamente pequeña de baterías. Para la efectividad del trabajo del Pleno, el área de cobertura del techo debe alcanzar el 60-70% del total;
- A diferencia de la tecnología de instalación de calentamiento de agua, IK no requiere la instalación de calderas, tuberías y otros elementos del sistema.
Pero, ¿por qué Plein no ha recibido un desarrollo tan amplio? A pesar de que pertenece a las tecnologías innovadoras en calefacción, el grado de calentamiento del aire en un edificio residencial en muchos casos sigue siendo insatisfactorio. Esto se debe a las grandes pérdidas de calor.
Además, es necesario tener en cuenta la inercia de este sistema, que en muchos casos es inaceptable para las nuevas tecnologías de calefacción de una casa de campo. La vuelta al modo normal puede durar de 2 a 4 semanas.
La potencia térmica real del calentador de película difiere de la nominal en un 10-15%. Esto debe tenerse en cuenta al calcular el área de cobertura.
Sistemas de componentes y su instalación.
Cualquier nueva tecnología de instalación de calentamiento de agua implica siempre el uso de materiales innovadores para la fabricación de sus componentes. Gracias al desarrollo de la industria de los polímeros, han aparecido modelos de tuberías más económicos: polipropileno, polietileno reticulado y metal-plástico. Son fáciles de instalar y tienen una larga vida útil.
Instalación de tuberías de calefacción de polipropileno.
Antes del advenimiento de las tecnologías modernas en calefacción, la instalación de carreteras ocupaba la parte del "león" de los fondos y las fuerzas. Las tuberías de acero se conectaron mediante un método soldado y, si era imposible usar una máquina de soldar, en acoplamientos roscados. Esto no siempre condujo al resultado deseado.
El principio de la tecnología de instalación de calefacción a partir de tuberías de polipropileno es crear uniones mediante soldadura por difusión. La superficie de los elementos se calienta a un estado fluido, como resultado de lo cual se sueldan. Esta técnica tiene una serie de aspectos positivos:
- La capacidad de colocar tuberías de forma independiente. Para hacer esto, debe comprar una máquina de soldadura especial. El costo del modelo más asequible es de 400 a 700 rublos;
- Fiabilidad de la conexión. Para hacer esto, solo necesita observar el tiempo de calentamiento de las tuberías;
- Tecnología simplificada para el montaje de radiadores de calefacción.
Sin embargo, las tuberías de polipropileno tienen un "menos" importante: la temperatura máxima posible del agua no debe exceder los + 90 ° C. De lo contrario, se producirá su deformación y deslaminación de la capa de refuerzo.
Para aumentar la producción de calor en las nuevas tecnologías para instalar baterías de calefacción, se proporciona la instalación de una superficie reflectante. Penofol de aluminio más utilizado.
Piso cálido para calefacción.
A menudo, al elegir un tecnólogo de instalación de calentamiento de agua, se adhieren al esquema clásico: instalación de tuberías para transportar refrigerante y radiadores diseñados para transferir energía térmica a una habitación. Sin embargo, tal organización no siempre se justifica. Por lo tanto, en algunos casos, prefieren hacer un piso calentado por agua en toda el área de la casa.
¿Cuál es la innovación de esta tecnología como calefacción? El indicador principal es la eficiencia del trabajo. La tarea del propietario de una casa de campo es elegir los materiales y componentes estructurales correctos:
- Tubería. La mejor opción es el polietileno reticulado con una funda que protege contra la penetración del aire. Estas tuberías tienen suficiente flexibilidad, se montan mediante accesorios y tienen una alta transferencia de calor;
- Sistema de control. Sin esto, las nuevas tecnologías para calentar una casa de campo son imposibles. Para un piso calentado por agua, este es un colector con una unidad de mezcla automática. También necesitarás un programador conectado a sensores de temperatura externos;
- Piso. Juega un papel importante, ya que son las pérdidas de calor por el paso de energía a través de la solera de cemento o laminado las que determinarán la eficiencia final de todo el sistema.
¿Cuánto costarán estas nuevas tecnologías de calefacción en una casa privada? Todo depende de los componentes seleccionados y los diseños de línea. Teniendo en cuenta que la mayoría de las pérdidas de calor en los edificios privados se deben a un aislamiento insuficiente de los cimientos, actualmente se considera que un piso calentado por agua es una de las mejores opciones para mantener un nivel de temperatura confortable. Una ventaja importante es la capacidad de elegir la tecnología de instalación de calefacción, desde tuberías de polipropileno, polietileno reticulado o metal-plástico. La diferencia estará solo en el costo de los componentes y la complejidad de la instalación.
A diferencia de la tecnología de calefacción finlandesa, un suelo calentado por agua puede calentar el aire de una habitación hasta 25-28 °C. Pero al mismo tiempo, el costo de comprar equipos y su examen de un piso cálido es mucho mayor. La elección de un sistema en particular está determinada por las características de calentamiento requeridas.
El crecimiento constante de las facturas de electricidad y gas contribuye al desarrollo del campo de las fuentes de energía alternativas. Las nuevas tecnologías para calentar casas particulares permiten obtenerlo del sol, el agua y la tierra. Para elegir el sistema correcto, debe comprender cómo funciona, comparar y calcular la viabilidad de su uso y la rentabilidad general.
Variedades de nuevas tecnologías.
Hoy en día, las instalaciones habituales de calefacción a gas y electricidad suelen ser sustituidas por nuevas soluciones tecnológicas. Se pueden dividir en 4 tipos:
- trabajando en el agua;
- uso de los recursos de la tierra;
- utilizando la energía del sol;
- emisores de infrarrojos.
Cada uno de ellos tiene sus propias ventajas y desventajas. Por lo tanto, para determinar la tecnología, es necesario estudiarlos en detalle.
estructuras hidrotermales
Este método se caracteriza por el uso de agua natural para energía. Si hay un lago o un río cerca de la casa, la instalación de equipos hidrotermales será mucho más económica y fácil. Pero en la mayoría de los casos, no existen tales condiciones, por lo que debe perforar pozos.
La instalación del equipo se lleva a cabo en varias etapas:
- trabajo externo;
- cableado interno;
- compra de una bomba hidraulica.
El trabajo externo consiste en colocar tuberías al nivel del agua subterránea, pero la profundidad de instalación no debe ser superior al nivel de congelación del suelo en una determinada región. El cableado interno son todas las comunicaciones de calefacción del sistema ubicado en la casa.
El principio de funcionamiento es bastante simple. Las tuberías externas se sumergen en agua subterránea o en un depósito de al menos 200 cuadrados. El calor del agua se transfiere por medio de una bomba desde las tuberías exteriores al intercambiador de calor. Después de eso, el agua del intercambiador de calor ingresa al sistema de calefacción de la casa.
Esta configuración tiene una serie de ventajas:
Pero esta solución tecnológica tiene desventajas. La bomba es bastante costosa, al igual que el costo del trabajo. El precio aproximado de todo el sistema para una casa de 110 metros cuadrados puede alcanzar los 8-10 mil dólares. Debe haber un cuerpo de agua cerca.
La tierra como fuente de calor
La instalación de dicho sistema es algo similar a una fuente hidrotermal. La diferencia es que aquí ya se utiliza la energía de la tierra, y no el agua.
La disposición de las tuberías (contorno externo) puede ser tanto vertical como horizontal. Con la primera opción, pueden surgir dificultades significativas en el curso del trabajo, ya que es necesario perforar pozos a una profundidad bastante grande. Pero con un arreglo horizontal, tampoco será fácil. Esto requiere un área grande. Además, será difícil cultivar plantas más tarde, ya que el colector enfriará el suelo y, en consecuencia, sus raíces.
Las tuberías están ubicadas cerca de la casa, al igual que el intercambiador de calor. Una bomba que bombea calor a través del sistema está instalada en la casa.
La nueva tecnología de calentar una casa usando el calor de la tierra también tiene sus ventajas:
- La energía de la tierra es inagotable.
- El sistema funciona automáticamente.
- No hay posibilidad de incendio y explosión.
- La electricidad se consume al mínimo.
- Las estructuras son duraderas.
Uso de energía solar
El uso de la energía solar es uno de los sistemas de calefacción de edificios más novedosos. También es muy eficiente y barato. El sistema recicla la energía solar con pérdidas mínimas.
El panel solar consta de dos bolas. La capa superior genera energía y la transfiere a la inferior, que la redirige al bloque central. La electricidad se produce en la parte superior gracias a los electrones que comienzan a moverse rápidamente bajo la influencia de la luz solar.
Además, el paquete también incluye:
- tanque de almacenamiento;
- intercambiador de calor;
- tubería;
- antecámara.
El tanque de almacenamiento sirve como un contenedor en el que se almacena el refrigerante. Consta de una parte superior y otra inferior. Desde la parte superior, el líquido se suministra a los dispositivos de calentamiento y, cuando pasa por todo el círculo, regresa al tanque de almacenamiento. Para un funcionamiento eficiente de la estructura, es necesario instalar paneles solares (colectores) desde el lado donde el sol brilla más, en un ángulo de 35-40 grados. Todas las tuberías deben estar aisladas para ahorrar dinero.
Este sistema también tiene sus pros y sus contras. Entre las ventajas se pueden señalar:
- funcionamiento durante más de 25 años sin necesidad de grandes reparaciones;
- trabajo eficiente con alta eficiencia;
- mantenimiento sencillo;
- La temperatura del aire no importa, lo principal es la luz solar directa.
Menos: la eficiencia de los paneles solares cae bruscamente en invierno, y si la central eléctrica es insuficiente, no habrá suficiente energía para calentar ni siquiera una casa. Si el cielo está nublado durante mucho tiempo, la carcasa puede permanecer fría.
Los nuevos sistemas de calefacción para casas particulares le permiten combinar varios tipos en un solo complejo. Por ejemplo, puede utilizar fuentes de energía geotérmica o fuentes de infrarrojos junto con una estación solar.
La desventaja de este tipo de calefacción también es el precio. Calentar una casa privada de 100 metros cuadrados requiere hasta 20 mil dólares.
Radiación infrarroja
Aquí la tecnología es clara desde el propio nombre. Consiste en utilizar los rayos infrarrojos como fuente de calor. La característica principal de tales dispositivos es el calentamiento directo de objetos bajo la influencia de los rayos, y no del aire. Después de eso, los objetos emiten parcialmente la temperatura al aire y lo calientan, pero esto es insignificante.
Dichos dispositivos son de dos tipos: estacionarios y móviles. La radiación puede provenir de características puntuales o de superficies.
Las opciones estacionarias se cuelgan en la pared y se fijan "bien", es decir, calentarán solo una parte de la habitación todo el tiempo. Portátil (en un trípode especial) se puede mover a cualquier lugar. Para uso privado, son más convenientes, además, se pueden usar en la calle. Como calientan objetos, no aire, harán su trabajo perfectamente en tales condiciones.
La radiación infrarroja es un tipo de calefacción relativamente nuevo para una casa privada que merece atención. También puede mejorar el sistema con una película especial. Debe estar pegado al techo, paredes y piso. Por lo tanto, los rayos se dispersarán mejor y rebotarán en los objetos, respectivamente, y la eficiencia de calentamiento también será mayor.
El uso de la radiación infrarroja también tiene sus ventajas y desventajas. Las ventajas incluyen:
Para calentar una casa de 100 metros cuadrados, basta con un presupuesto de 30 mil rublos. Si además instala una película, la cantidad aumentará a 150 mil rublos.
Las nuevas tecnologías de calefacción moderna se desarrollan constantemente, y cada día se implementan más y más ideas innovadoras. Algunos se detienen en las etapas del proyecto, mientras que otros reciben grandes inversiones y producción en masa. Sin embargo, hoy en día hay bastantes sistemas de calefacción innovadores que ya se pueden instalar y utilizar en lugar de las fuentes habituales de gas y electricidad.
Energía eólica
La energía eólica se puede convertir en electricidad mediante molinos de viento (generadores de viento). Su potencia depende de la finalidad de aplicación: industrial o doméstica. El primero puede ser utilizado por grandes empresas públicas o privadas. Como regla general, los dispositivos no se instalan individualmente, sino al menos 10-20. Así funciona un parque eólico. Para uso personal, un dispositivo es suficiente.
La gran diferencia entre las centrales eólicas y las habituales nucleares y térmicas es que no necesitan las materias primas originales para su funcionamiento, y tampoco tienen residuos. Lo más importante es el viento de al menos 5 m/s según la media anual. La potencia de la instalación, no para uso personal, puede alcanzar los 7-8 mW. Esta innovación permite producir electricidad al convertir la energía cinética del viento en energía mecánica.
Los aerogeneradores se dividen en dos tipos:
- vertical (su trabajo no depende de la dirección del viento);
- horizontal (debe instalarse estrictamente de cara al viento).
La eficiencia máxima de las turbinas eólicas alcanza el 60%, pero el valor promedio es del 40-50%.
