Проектирование отопления в частном доме своими руками: Проектирование систем отопления дома своими руками

Проектирование систем отопления дома своими руками

Проектирование системы отопления дома сложное и ответственное дело, требующее профессиональных знаний и навыков. В ходе проектирования решается целый комплекс задач с учетом эксплуатационных характеристик объекта, его тепловых потерь и климатических условий местности.

Степень сложности проектирования системы отопления зависит от этажности строения, а также от подключения дополнительных объектов, таких, как гараж, теплица, бассейн и т.д.

При этом справедливо обратное утверждение: чем меньше этажей в доме, тем проще проект системы отопления, что позволяет для одноэтажных и двухэтажных коттеджей и загородных домов делать проекты отопления самостоятельно, без обращения к профессионалам.

Для этого необходимо знать, как именно разрабатывается проект, а также основные этапы проектирования. Но для начала нужно определить, о каком именно виде отопления идет речь: воздушном, водяном с использованием традиционных радиаторов, водяном с использованием теплого пола, лучистом или о комбинированном отоплении с использованием различных его видов.

В данном случае речь идет только о водяном отоплении, как наиболее распространенном.

Этап первый: определение потребности в тепловой энергии

Для этого необходим план дома с указанием точной площади каждого помещения, высоты потолка в нем, площади окон, наличия балконов и дверей, ведущих на улицу. На плане также необходимо указать высоту подоконника, что необходимо для подбора радиаторов.

Затем для каждого помещенияи  определяется потребность в тепловой энергии. Для новых домов с  хорошей теплоизоляцией для помещений с одной наружной стеной  считается достаточным  1кВт тепловой энергии на 10м2 с последующей корректировкой в зависимости от высоты потолка, наличия оконного проема и наружной двери. Для помещений с двумя наружнымстенами или с выходом на балкон требуется 2,5 кВт тепловой энергии для обогрева 10м2 площади.

Для того чтобы получить величину общей потребности в тепловой энергии, необходимо просуммировать все полученные величина и округлить результат в большую сторону, а затем умножить его на поправочный коэффициент в зависимости, выбор которого производится в зависимости от климатических условий местности, в которой расположен дом.

Для центральных районов нашей страны обычно используют поправочный коэффициент 1,2, что дает запас тепловой мощности 20 %.

Выбор котла и радиаторов

Зная потребность в тепловой энергии, можно выбрать котел. При этом необходимо учитывать, на каком виде топлива он будет работать, планируется использование одного вида топлива или нескольких.

Котел устанавливается в специально предназначенном для этого помещении: котельной. Это продиктовано требованиями безопасности. Следует отметить, что современное теплотехническое оборудование, например, электрические котлы отопления, а также газовые котлы с закрытой камерой сжигания, могут монтироваться в любом месте, в том числе и в жилых помещениях. Однако при наличии отдельного помещения котлы намного разумнее устанавливать с учетом всех требований безопасности:

• Объем котельной должен быть не менее 15м3. При этом высота помещения должна быть не  менее 250 см
• К котлу, а также к запорной арматуре должен быть обеспечен свободный доступ
• Стены помещения должны быть огнестойкими, например, сделанными из кирпича, бетона или имеющими защитный слой из асбеста
• В котельной должен быть оконный проем, площадь которого рассчитывается путем умножения объема котельной на коэффициент 0,03.   Окно обеспечивает естественное освещение в помещении, а также защищает от взрыва. Так в случае утечки газа и последующего его воспламенения взрывная волна выбьет окно, а строение при этом останется целым.
• С этой же целью защиты от взрыва дверь в котельную должна открываться наружу. При взрыве она будет сорвана с петель, но дом останется целым
• Котельная должна быть оборудована приточно-вытяжной вентиляцией, обеспечивающей в течение часа трехкратный обмен воздуха в помещении
• В котельную должен быть обеспечен постоянный приток воздуха, необходимого для горения. На каждые 10 кВт мощности котла для подачи воздуха должно быть отверстие (постоянно открытая форточка) площадью 10 см2.
• Диаметр дымовой трубы должен быть не меньше диаметра выходного отверстия котла
• Перед котлом должна быть свободная площадка площадью не менее 1м2.

После выбора котла и помещения для его установки, можно подбирать радиаторы в соответствии с потребностью в тепловой энергии для каждого помещения. На схеме дома отмечается место установки радиаторов.

Способ подключения радиаторов

Существует 4 способа подключения приборов отопления.  Самым эффективным и производительным является способ подачи теплоносителя сверху с прохождением его по всему прибору отопления. При этом обеспечивается равномерный прогрев всех секций отопительного прибора.

При боковом подключении  подачи и обратки радиатор также равномерно прогревается, но при этом в наиболее удаленных секциях скорость теплоносителя ниже, чем в начале радиатора, а значит и его теплоотдача хоть и незначительно, но меньше.
 
Подключение подачи и обратки снизу радиатора наиболее часто используется в однотрубных системах отопления. При этом прибор отопления используется максимум на 88%: теплоноситель просто не «продавливается» в его верхнюю часть, скорость циркуляции падает, что приводит к снижению КПД прибора отопления.

Еще один способ подключения радиаторов отопления с подачей теплоносителя снизу и выходом обратки сверху снижает КПД отопительного прибора на 22%.

Использовать его можно только в том случае, если другого способа подключения просто нет.

После выбора способа подключения радиаторов еще раз просматривается план дома, и определяются помещения, где приборы отопления не нужны. Это могут быть кладовки, помещения, расположенные внутри отапливаемых помещений (например, гардеробная комната), а также помещения с автономными источниками тепла (например, сауна или баня).

Выбор теплоносителя

Выбор теплоносителя для системы отопления осуществляется также на стадии проектирования. Дело в том, что далеко не все приборы отопления могут работать на антифризе. Причина в его высокой текучести. Это значит, что для автономных систем отопления, эксплуатируемых постоянно и надежно защищенных от замерзания, лучше использовать воду. Если решено систему отопления заполнить антифризом, то в проекте следует предусматривать установку радиаторов отопления, рассчитанных на работу с ним.

Выбор схемы разводки

Определив место расположения радиаторов отопления и способ их подключения, рисуется схема разводки отопления. Для этого можно воспользоваться уже готовой схемой и просто «наложить» ее на план дома.

Рассматривать при этом нужно несколько схем отопления, например, двухтрубную и однотрубную с байпасной линией, отмечая на плане дома схему движения теплоносителя вначале к радиаторам, а затем обратно в котел.

Выбирать следует схему, реализация которой на практике окажется наиболее понятной и доступной.
 

 

стоит ли его заказывать или можно сэкономить

Содержание статьи:

Едва ли можно переоценить значимость отопительной системы в частном секторе. Особенно если учесть, что о надёжности и эффективности отопления владельцу собственного дома приходится заботиться самостоятельно. Но далеко не каждый застройщик скажет, что у него все комнаты нормально прогреваются зимой, что не приходится тратить слишком много средств на оплату потреблённого тепла. Почему так? Времени не хватает, денег, знаний? Решение существует: чтобы можно было обеспечить комфортные условия проживания и при этом не разориться из-за непомерного расхода топлива – нужно тщательно планировать, потребуется качественный проект отопления.

Что такое проект отопительной системы

Какие преимущества даёт проектирование

Общестроительная практика показывает, что при возведении дома по детально разработанному проекту в среднем удаётся сэкономить свыше 15 процентов средств и на 20-30 процентов сократить сроки строительства. Примерно такая же ситуация складывается, если рассматривать отдельно только отопительные системы. Кроме экономии есть и другие очевидные выгоды.

Эскизный 3Dпроект воздушного отопления

Проект отопления квартиры или частного дома позволяет:

• Уменьшить капитальные затраты. Домовладелец покупает теплогенератор, насосы и отопительные приборы, которые будут полностью подходить по производительности под конкретное жилье и условия эксплуатации, без лишних «запасов» мощности, которые прямо влияют на стоимость оборудования.
• Снизить эксплуатационные расходы. Меньше будет расходоваться топлива (тепловой энергии), реже придётся обслуживать магистрали и оборудование.
• Собрать безопасную и долговечную систему. Отказы и аварии систем отопления очень дорого обходятся из-за порчи своего и чужого имущества. Устранить ошибки бывает крайне сложно технически.
• Добиться комфортного температурного режима во всех помещения, в том числе иметь возможность вручную или автоматически регулировать работу отопления в зависимости от различных обстоятельств.
• На основании проектной документации (подробной и однозначной) легко выбрать подходящего исполнителя. Соискатели смогут предоставить точные, исчерпывающие коммерческие предложения.
• Строить отношения с подрядчиками исключительно на основании схем, чертежей, списков-спецификаций. Это практически исключает разночтения и недопонимание, даёт возможность составить качественные графики и сметы – чётко контролировать расходы и сроки.

Какую документацию получает заказчик

Проект отопления дома – не просто файлик с указанием перечня работ, увенчанный стоимостью материалов и монтажа. В большинстве случаев проект представляет собой солидный многостраничный документ, состоящий из описательной текстовой части и целого ряда чертежей и различных схем.

Важно! Проект разрабатывается исключительно в соответствии с требованиями действующих нормативных документов и содержит всю необходимую информацию для создания надёжной и эффективной системы.

Тёплые полы в проекте отопления

Обычно проект включает в себя следующие документы:

1. «Вступительные»: титульный лист, краткое содержание, лист согласования, состав проекта.
2. Технические условия.
3. Техническое задание.
4. Пояснительная записка. Приводится обоснование решений, описываются общие характеристики будущей системы, климатических условий, объекта (уровень теплопотерь, конфигурация, назначение, характер эксплуатации). Информация подаётся в виде таблиц или текста.
5. Рабочая документация для проведения монтажных работ. Это будут графические файлы: чертежи, схемы, планы. Например – структурная схема, эскизный проект, этажный план или аксонометрический чертёж. Часто содержимое и состав РД определяется самим заказчиком (это указывается в техзадании). Освещаются следующие моменты:
   • Особенности отопления помещения/этажа/зоны (необходимая температура воздуха, потребность в тепловой энергии).
   • Тип разводки, общая конфигурация сети, размеры и сечения трубопроводов.
   • Габариты и расположение отопительных приборов.
   • Место установки основного оборудования.
   • Характеристики теплогенератора (указывают мощность, температуру теплоносителя на входе/выходе, рабочее давление).
   • Зоны обслуживания и функционирования отопительных приборов и теплогенераторов.
   • Детализация (развёртка) отдельных узлов: теплогенератора, отопительных приборов, котельной, коллекторного шкафа, бойлера.
   • Некоторые нюансы монтажа (даются в примечаниях).
   • Спецификация оборудования и комплектующих. Приводятся требования/рекомендации для: котла, горелок, отопительных устройств, автоматики и терморегуляторов, насосов, водонагревателя, расширительного бака, коллектора, дымохода, трубопроводов (сечение, материал, иногда – марка, производитель), ёмкостей и бункеров для топлива, расходников.
6. Технические задания для других систем здания. Цель – увязать воедино проекты разных инженерных систем.
7. По заказу домовладельца – расчёт стоимости монтажа и материалов.
8. Сведения о компании, выполняющей проектирование: допуски, лицензии, сертификаты.
9. Согласование проекта с контролирующими органами, архитекторами и т.д.

На аксонометрической схеме находим информацию о радиаторах (тип подключения, габариты, мощность) и трубах (диаметр различных участков, уклоны)

Как заказать проект отопления жилого дома

Кому доверить проектирование отопительной системы

Сейчас проекты отопления для частных домов выполняются с использованием специализированного программного обеспечения, что позволяет найти наиболее эффективные варианты, как для типовых зданий, так и для решения индивидуальных задач.

Проектные документы должны быть согласованы и подписаны разработчиком и проверяющим лицом (проект отопления многоквартирного дома, общественного здания сдаётся на госэкспертизу). Поэтому важно, чтобы проектант имел не только бесценный опыт, но и разрешение на проведение проектных работ. Как правило, эти услуги предоставляют фирмы, которые занимаются монтажом отопительных систем или продажей оборудования. Очевидно, что лучше всего заказать проект, а также оборудование и монтаж в одной и той же компании. Тогда застройщик может обезопасить себя от не всегда прозрачного разделения ответственности между инженером-разработчиком, монтажниками и продавцами. Кроме того, при «комплексном подходе» можно получить приличную скидку.

Детализация радиаторов отопления. Указана марка и мощность прибора, тип арматуры, способ обвязки

Как это происходит

Как правило, процесс проектирования идёт по одному и тому же сценарию. Попробуем перечислить основные этапы:

• Домовладелец предоставляет исходные данные: план дома (с размерами и назначением помещений), план земельного участка, технические условия по инженерному обеспечению, техническое задание и т. д.
• Проектантом создаётся эскизная схема. Выполняется экспликация помещений. Рассматривается возможность применения тех или иных решений для объекта, определяются параметры основного оборудование (тип, марка, поставщик).
• Производятся необходимые расчеты: тепловой, гидравлический, параметров рабочего оборудования.
• На основе предварительных расчётов и эскизного проекта разрабатывают технико-экономическое обоснование для системы. Составляются предварительные схемы, с заказчиком уточняется техзадание, обсуждаются детали. Определяется окончательная стоимость работ.
• Документы рассматриваются в контролирующих организациях. Если необходимо, вносятся коррективы, пока не будут получены все согласования и заключения.
• Создаётся детальная рабочая документация и спецификация.
• Проект передаётся заказчику.

План отопления этажа коттеджа с экспликацией помещений

Важно! Инженерные расчёты обычно не попадают в проектную документацию. Сметы тоже можно считать «опцией».

Сколько стоит сделать проект отопления

Проектные организации предлагают застройщикам несколько пакетов услуг: инженерный проект, монтажная схема, эскизный проект. Выбор производится в зависимости от потребностей заказчика, монтажная схема и эскизы, по сути, являются этапами полноценного проектирования, усечёнными вариантами основного продукта.

Сам проект может «потянуть» на значительную сумму – до десяти процентов от стоимости всего отопления. Цена проекта зависит от сложности и детализации технического задания. Например, для частного дома с автономной системой застройщику может быть достаточно иметь только монтажную схему, которая будет примерно на треть дешевле. Расчёт стоимости проекта в любом случае определяется площадью объекта, расценки указываются за квадратный метр. При этом, например, если необходимо сделать проект отопления многоквартирного дома площадью от 1000 м², то часто предоставляется существенная скидка (до 50 процентов), а если это коттедж менее 200 квадратов, то цена может увеличиваться по сравнению с базовой. Отдельная стоимость за квадратный метр может озвучиваться для проектирования радиаторного отопления или водяного тёплого пола (он обходится заказчику дешевле), а также на разработку котельной или автоматики.

Видео: проектирование систем отопления

Понравилась статья? Поделитесь с друзьями:

проект системы квартиры в многоквартирном доме своими руками, СНиП

Проектировка отопления квартиры — процесс, проводимый с учётом всех установленных норм и правил, и техник безопасности, для обеспечения образования качественной инженерной системы обогрева помещения.

Процесс проектирования состоит из ряда последовательных действий.

Проектирование системы отопления в квартире

Представляет собой набор последовательных действий. Первая ступень — формирование технического задания, где перечисляются основные условия или требования к будущему полученному результату.

Затем производится подсчёт тепловых потерь в помещении, определение вида системы отопления, котла и источника энергии. Затем осуществляется подбор всего комплектующего оборудования, указывается выбор места под его дальнейшую установку.

Проектировка отопления производится в соответствии со СНиП 2. 04. 05—91. При проведении требуется придерживаться следующих указаний:

• обеспечение взрыво- и пожаробезопасности создаваемой отапливаемой системы;
• её ремонтопригодность;
• допустимый уровень шума и вибрации от устанавливаемого оборудования отопления не должен превышать 110 дБА, а при импульсном шуме — 125 дБА;
• проектируемая система отопления должна обеспечивать диктуемые нормами чистоту воздуха и метеорологические условия в том месте, где она производится: в рабочей зоне помещений производственного назначения, а также жилых либо общественных.

Основные этапы составления проекта отопления в многоквартирном доме

Существуют следующие этапы проектировки.

Подготовка

Начинается процедура со сбора основных данных. Для здания подойдёт строительный проект, а для квартиры — технический паспорт. На основании имеющейся базовой информации производится консультация со стороны профессиональных проектировщиков.

Они проводят осмотр объекта и выявляют соответствия между заявленными условиями и его техническими особенностями.

Если желаемый результат воплотить в жизнь не предвидится, то мастера предлагают иные альтернативные решения для формирования системы отопления.

При обоюдном согласии сторон заключается договор на оказание услуг.

Справка! Как правило, консультация, получаемая на территории проектируемой организации, бесплатна, а выезд на объект будет определяться конкретной стоимостью.

После высказывания заказчиком своих пожеланий относительно будущей отопительной сети, эксперты производят тепловые расчёты, в ходе которых определятся её основные возможные параметры. В том числе выявляется мощность котла обогрева для поддержания равномерного температурного режима по всему объекту.

Начальный этап: согласование

Эта стадия начинается с выбора схемы отопления: одно- или двухтрубной. Первая подразумевает последовательное подключение батарей, и, соответственно, циркуляцию жидкости от радиатора к радиатору. Их подключение возможно как в верхней части помещения, так и в нижней.

Вторая схема намного эффективнее. Суть её функционирования в наличии трубопровода подачи и «обратки», к которым параллельно фиксируются батареи.

При этом теплоноситель подходит к каждому радиатору отдельно по трубе подачи с одинаковой температурой. После окончания циркуляции он возвращается в «обратку».

Затем формируется чертёж системы обогрева. Для этого мастерами принимается во внимание план внутренних помещений здания, полученный от заказчика. На этой схеме указываются будущие составные части теплоснабжения.

После чертежа проектировщики создают эскизный проект: рисунок с отображением возможных отопительных конструкций и их разводки, экспликации, производителя и марки.

Внимание! Эскизный проект системы отопления подлежит обязательному согласованию обеих сторон.

Основные работы по проекту

Опираясь на полученные расчёты, выбирается подходящее оборудование: котёл отопления, регуляторы, насосы и трубопроводы и другие составляющие элементов.

После определения списка необходимого комплекта приборов производится составление сметы, в которой прописывается предварительная стоимость всех затрат на проведение процесса обогрева помещений.

Создание проектных документов в соответствии со СНиП

Проектировщик составляет «полный пакет» документов в соответствии с утверждёнными СНиПами. На протяжении процесса проектировки он дополняет этот комплект необходимыми бумагами, которые требуют все заинтересованные инстанции.

Фото 1. Образец проекта системы отопления: на чертеже показан план теплоснабжения, изготовленный в соответствии с необходимым нормами.

Так, в составе проекта содержатся и подлежат дальнейшему согласованию:

• исходные данные;
• эскизные чертежи;
• смета и договор;
• комплект схем с разрезами узлов отопления;
• пояснительная часть;
• описание (спецификация) предлагаемого к установке оборудования;
• наличие СРО у конкретной проектной организации, свидетельствующей о допуске к таким видам работ.

По окончании процесса проектировки, вся полученная документация передаётся на государственную экспертизу. После её положительного заключения разрабатывается рабочая документация, предназначенная для проведения монтажных работ. Когда они завершаются, составляется и передаётся заказчику исполнительная документация.

Полезное видео

Ознакомьтесь с видео, в котором рассказывается, как своими руками изготовить проект системы отопления для частного дома.

Можно ли сделать своими руками

Проектировка отопления проводится исключительно специалистами, фирмы которых располагают

документами, позволяющими это делать. Знание всех требуемых нюансов, норм и правил не позволяет осуществить вышеуказанный процесс собственными силами.

Выполненные проекты отопления

Реализация проекта

Для того чтобы сделать качественный проект отопления дома и точный расчёт системы отопления, который будет соответствовать всем требованиям, во время работы необходимо придерживаться определённого порядка:

Во-первых, нужно сформировать техническое задание, в котором учитываются все детали и требования к отоплению в доме

Это очень важный этап, и чтобы не было недоразумений в дальнейшей работе, очень важно определиться, что именно имеется ввиду

Во-вторых, проектирование отопления в частном доме требует сбора и формирования всех необходимых данных – снимаются показатели, необходимые для работы. Обязательно нужно учитывать, что абсолютно одинаковых проектов нет. Поэтому всё нужно делать точно, учитывая именно этот проект, это здание, не полагаясь на примеры. Бывает, что имеется ввиду малоэтажное строительство, которое возводится по стандартным типовым проектам, и, казалось бы, проектирование отопления загородного дома можно делать тоже по стандарту. Но необходимо учитывать, что каждый дом – индивидуален и он имеет свои требования к системе отопления.

Пример опорного листа

В-четвёртых, выполнить чертежи. Это производится только после того, когда закончены все вышеприведённые пункты. Делать чертежи нужно с учётом ГОСТа и других необходимых документов.

В-пятых, оформить и сдать проект системы отопления загородного дома. Это заключительный этап в проектировании системы.

Лучевая система с коллекторами

Лучевая система отопления с использованием коллектора.

Это одна из самых современных схем, подразумевающая прокладку индивидуальной магистрали к каждому отопительному прибору. Для этого в системе устанавливаются коллекторы – один коллектор является подающим, а другой – обратным. От коллекторов к батареям расходятся отдельные прямые трубы. Такая схема позволяет обеспечить гибкую регулировку параметров отопительной системы. Также она дает возможность подключить к системе теплые полы.

Лучевая схема разводки активно используется в современных домах. Подающие и обратные трубы здесь могут прокладываться как угодно – чаще всего они идут в полах, после чего подходят к тому или иному отопительному прибору. Для регулировки температуры и включения/отключения отопительных приборов в доме устанавливаются небольшие распределительные шкафы.

Как утверждают специалисты-теплотехники, такая схема является идеальной, так как каждый отопительный прибор работает от собственной магистрали и почти не зависит от других отопительных приборов.

Достоинства и недостатки лучевых систем

Положительных качеств набралось много:

• возможность полностью спрятать все трубы в стены и в полы;
• удобная настройка системы;
• возможность создания дистанционной раздельной регулировки;
• минимальное количество соединений – они сгруппированы в распределительных шкафах;
• удобно ремонтировать отдельные элементы, не прерывая работу всей системы;
• почти идеальное распределение тепла.

При монтаже лучевой системы отопления все трубы прячутся в полу, а коллекторы в специальном шкафу.

Есть и парочка недостатков:

• высокая стоимость системы – сюда закладываются расходы на оборудование и расходы на монтажные работы;
• трудность в реализации схемы в уже построенном доме – обычно эта схема закладывается еще на этапе создания проекта домовладения.

Если с первым недостатком еще приходится мириться, то от второго никуда не деться.

Особенности монтажа лучевых систем отопления

На этапе создания проекта предусматриваются ниши для прокладки отопительных труб, указываются точки монтажа распределительных шкафов. На определенном этапе строительства прокладываются трубы, устанавливаются шкафа с коллекторами, монтируются отопительные приборы и котлы, производится тестовый запуск системы и ее проверка на герметичность. Лучше всего доверить всю эту работу профессионалам, так как эта схема является самой сложной.

Несмотря на всю сложность, лучевая система отопления с коллекторами является одной из самых удобных и эффективных. Она используется не только в частных домах, но и в других постройках, например, в офисных.

Однотрубные системы

В однотрубных системах отопления теплоноситель последовательно проходит по всем радиаторам.

Создавая отопление частного дома своими руками, проще всего обустроить однотрубную систему отопления. Она обладает множеством преимуществ, например, экономичностью использования материалов. Здесь мы можем неплохо сэкономить на трубах и добиться доставки тепла в каждое помещение. Однотрубная система отопления предусматривает последовательную доставку теплоносителя в каждую батарею. То есть теплоноситель покидает котел, заходит в одну батарею, потом в другую, потом в третью, и так далее.

Что происходит в последней батарее? Достигнув конца отопительной системы, теплоноситель разворачивается и отправляется обратно в котел по цельной трубе. В чем заключаются основные преимущества подобной схемы?

• Легкость в монтаже – нужно последовательно провести теплоноситель по батареям и вернуть его обратно.
• Минимальный расход материалов – это самая простая и дешевая схема.
• Низкое расположение труб отопления – их можно смонтировать по уровню пола или вовсе опустить под полы (это можно увеличить гидравлическое сопротивление и потребовать применения циркуляционного насоса).

Присутствуют и некоторые недостатки, с которыми приходится мириться:

• ограниченная длина горизонтального участка – не более 30 метров;
• чем дальше от котла, тем холоднее радиаторы.

Впрочем, есть некоторые технические ухищрения, которые позволяют нивелировать эти недостатки. Например, с длиной горизонтальных участков можно справиться установкой циркуляционного насоса. Он же поможет сделать последние радиаторы более теплыми. Компенсировать падение температуры помогут и перемычки-байпасы на каждом из радиаторов. Давайте теперь обсудим отдельные разновидности однотрубных систем.

Проектирование централизованного отопления

Схема отопления многоквартирного дома

Намного сложнее выполнить проектирование системы отопления многоквартирного дома. Трудности связаны с адаптацией системы к центральной магистрали, а также равномерном распределении теплоносителя по всем потребителям.

До недавнего времени организация теплоснабжения многоэтажных зданий осуществлялась только одним способом – подключением к центральной тепловой магистрали. Это влекло за собой невозможность изменения температурного режима работы системы жильцами квартир, а также прямую зависимость от качества услуг управляющей компании.

Проектированием систем отопления многоквартирного дома занимаются специальные инженерные бюро. При этом учитываются следующие факторы:

• Этажность дома, его площадь. Отдельно рассчитываются параметры для жилых и нежилых помещений;
• Степень теплоизоляции стен и оконных конструкций. При этом расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления должна компенсироваться нагретым внутри воздухом с учетом тепловых потерь здания;
• Тепловой режим работы. Для уменьшения потерь при прохождении горячей воды по наружным магистралям ее температура может составить от +90°С до +110°С. Для уменьшения этого показателя в каждом доме обустраивается элеваторный узел, который также учитывается при составлении технического задания на проектирование теплоснабжения.

Учитывая все эти особенности большинство жильцов многоквартирных домов при первой возможности отказываются от услуг центрального отопления. В качестве альтернативы ему проектируются автономные системы отопления многоквартирного дома, которые практически полностью аналогичны вышеописанным.

Со временем эксплуатационные показатели дома могут ухудшиться. Соответственно необходимо либо улучшить теплоизоляцию наружных стен, либо повысить уровень нагрева воздуха в квартирах.

Варианты разводки

Автономное отопление двухэтажного коттеджа схемы которого можно скачать в сети, может предполагать верхнюю и нижнюю разводку трубопроводов. Поскольку в частном двухэтажном доме имеется чердак и цокольный этаж, то собственник может выбрать любую из предложенных разводок. Если собственник решил задействовать чердак, то подача теплоносителя через верхнюю разводку будет производиться в установленные стояки, а затем – в радиаторы. Если собственником выбрана нижняя разводка системы отопления, то подача подогретого теплоносителя из котла осуществляется снизу, то есть из цокольного помещения.

Лучевая схема

Эффективная лучевая система отопления двухэтажного дома предлагает собственникам отказаться от традиционной прокладки трубопроводов вдоль стен. Такое конструкционное решение способствует быстрому остыванию теплоносителя и является проблемой при обогреве большого двухэтажного дома. Вместо этого, схема лучевой системы рекомендует использовать для обогрева несколько отдельных контуров, при этом трубопроводы укладываются не вдоль стен, а по полу.

Корректно смонтированная система лучевого обогрева имеет ряд преимуществ:

1. оптимальное распределение подогретого теплоносителя по контуру;
2. возможность проведения быстрого ремонта без отключения всех приборов отопления;
3. снижение гидравлических потерь;
4. использование в процессе монтажа минимального количества угловых соединений;
5. возможность регулирования температуры в каждом контуре.

Коллекторная схема

Современные проекты отопления частного двухэтажного дома могут предложить собственникам воспользоваться коллекторной схемой подключения приборов. Ее принцип состоит в двухтрубном поэтажном подключении радиаторов, при этом трубопроводы, соединяющие элементы контура могут быть скрыты под напольным покрытием, подоконниками или под потолком. Схема может корректироваться в зависимости от планировки дома. Единственным неизменным условием является монтаж отопительного котла на первом этаже, а расширительного бака для компенсации уровня давления теплоносителя – на втором этаже.

Собственники выбирают коллекторный вариант подключения радиаторов по нескольким причинам:

• возможность установки регулировочных клапанов на каждый отопительный прибор;
• скрытая разводка трубопроводов, которая не портит интерьер помещения;
• наличие всего одного вертикального стояка, который отходит от котла;
• равномерный прогрев теплоносителя, поступающего в радиаторы на первом и втором этаже.

Отопление с принудительной циркуляцией

В системе с принудительной циркуляцией можно отступить от выше указанных правил особенно касаемо уклона подающего и возвратного трубопровода, что несколько упрощает монтаж обвязки. В нее включен циркуляционный насос. обеспечивающий перемещение воды по системе. Кроме того, можно использовать трубы небольшого диаметра, что в конечном итоге скажется на цене монтажа всей системы. Необходимо отметить, что такую систему лучше всего использовать при отоплении электрическими или газовыми котлами, так как при отключении электричества, автоматически прерывается подача топлива и не произойдет перегрева котла.

Порядок монтажа

Собирается однотрубная система следующим образом:

• В хозяйственном помещении устанавливается на пол или вешается на стену котел. С помощью газового оборудования может быть устроена самая надежная и эффективная однотрубная система отопления двухэтажного дома. Схема подключения в этом случае будет стандартной и позволит произвести все работы, при желании, даже и самостоятельно.
• На стены вешаются радиаторы отопления.
• На следующем этапе монтируются стояки «подводящий» и «обратный» на второй этаж. Располагают их в непосредственной близости от котла. Внизу к стоякам присоединяется контур первого этажа, вверху – второго.
• Далее выполняется подключение к магистралям батарей. На каждый радиатор следует установить запорный кран (на подводящем отрезке байпаса) и кран Маевского.
• В непосредственной близости от котла на «обратной» трубе монтируется расширительный бак.
• Также на «обратной» трубе поблизости от котла на байпасе с тремя кранами подключается циркуляционный насос. Перед ним на байпасе врезается специальный фильтр.

На заключительном этапе производится опрессовка системы в целях выявления неисправностей оборудования и протечек.

Как видите, однотрубная система отопления двухэтажного дома, схема которой максимально проста, может очень даже удобным и практичным оборудованием

Однако при желании использовать такую простую конструкцию, на первом этапе важно произвести все необходимые расчеты с максимальной точностью

Задумываясь над установкой отопления, первоначально определяются, какой вид топлива будет использоваться

Но наряду с этим крайне важно решить, насколько планируемый обогрев будет действительно независимым. Так, по-настоящему автономной будет система отопления без насоса, которой для работы не нужна электроэнергия. Для эффективной работы понадобится лишь источник тепла и правильно расположенный трубопровод

Для эффективной работы понадобится лишь источник тепла и правильно расположенный трубопровод.

Контур отопления — это совокупность элементов, предназначенных для обогревания жилища путём передачи тепла воздуху. Наиболее распространённым видом отопления является система, использующая в качестве источника нагрева котлы или бойлеры, подключённые к водопроводу. Вода, проходя через нагреватель, достигает определённой температуры, а после направляется в отопительный контур.

В системах с теплоносителем, в качестве которого используется вода, циркуляция может быть организована двумя путями:

В качестве источника тепла, служащего для нагревания воды, используются котлы (бойлеры). Их принцип действия основан на превращении определённого для них рода энергии в тепло с последующей его передачей теплоносителю. По типу источника нагрева котельное оборудование бывает газовым, твердотопливным, электрическим или мазутным.

По типу соединения элементов контура система отопления может быть однотрубной или двухтрубной. Если все приборы контура включены относительно друг друга последовательно, то есть теплоноситель проходит по порядку все элементы и возвращается в котёл, то такая система называется однотрубной. Её существенным недостатком является неравномерность прогрева. Это связано с тем, что на каждом элементе происходит потеря какого-то количества тепла, поэтому разница температур котла может быть существенной.

Система двухтрубного типа подразумевает параллельное подключение радиаторов к стояку. К недостаткам такого подключения относят осложнение конструкции и увеличенный в два раза расход материала по сравнению с однотрубной системой. Но построение контура обогрева для больших многоэтажных помещений выполняется только таким соединением.

Система с гравитационной циркуляцией чувствительна к ошибкам, допущенным во время монтажа отопления.

Проверка и настройка системы

После того как все отопительное оборудование подключили, следует убедиться в правильности проделанной работы. Для этого система заполняется теплоносителем, после чего нужно проследить за ней и проверить на предмет отсутствия протечек.

Затем запускается котел. Нагрев жидкости позволит окончательно убедиться в правильности сбора схемы и отсутствии каких-либо нарушений.

Если ошибка все-таки была допущена и где-то обнаружили протечку, то для этого нужно:

• слить теплоноситель;
• исправить недочет;
• провести проверку повторно.

Завершающим этапом является заделка штроб, куда были уложены трубы. Если монтаж осуществлялся на полу, то лучшим решением является стяжка. В случае когда трубопровод установлен на стене, используется шпаклевка или штукатурка. Далее, можно заниматься отделочными работами.

Кто составляет и разрабатывает проект?

Разработать проект отопления для своей квартиры, как сделать автономное отопление одновременно эффективным и экономным, вопросы, задача, которую должны решать специалисты.  Для разработки проекта, который в дальнейшем должен быть обоснован и согласован с контролирующими инстанциями и энергетическими компаниями, необходимо привлечь специализированные организации. Наличие специального программного обеспечения, необходимый опыт, технические знания и навыки обеспечат вам проектную документацию на автономное отопление в соответствии с требованиями.

Проектирование предполагает тесное сотрудничество заказчика и проектной организации. Для того, что бы получить в результате оптимальное и удачное техническое решение, рассматриваются несколько вариантов.  На базе пожеланий клиента, отталкиваясь от технических параметров объекта, определяется необходимая комплектация обогревательного оборудования, вырабатывается способ и порядок монтажа отопительной системы. Разработка проекта подразумевает несколько важных взаимосвязанных этапов:

• разработка эскиза;
• обоснование ТТХ системы отопления в соответствии с техническим заданием и коммерческого предложения;
• составление схемы отопительной системы, на основании которой будет осуществляться монтаж отопительного оборудования;
• подготовка проектной документации на будущую систему отопления;
• составление сметы.

На каждом этапе предполагается участие определенной категории специалистов, от квалификации и профессионализма которых зависит ваш будущий комфорт.

Как заказать проект отопления жилого дома

Кому доверить проектирование отопительной системы

Сейчас проекты отопления для частных домов выполняются с использованием специализированного программного обеспечения, что позволяет найти наиболее эффективные варианты, как для типовых зданий, так и для решения индивидуальных задач.

Детализация радиаторов отопления. Указана марка и мощность прибора, тип арматуры, способ обвязки

Как это происходит

Как правило, процесс проектирования идёт по одному и тому же сценарию. Попробуем перечислить основные этапы:

• Домовладелец предоставляет исходные данные: план дома (с размерами и назначением помещений), план земельного участка, технические условия по инженерному обеспечению, техническое задание и т.д.
• Проектантом создаётся эскизная схема. Выполняется экспликация помещений. Рассматривается возможность применения тех или иных решений для объекта, определяются параметры основного оборудование (тип, марка, поставщик).
• Производятся необходимые расчеты: тепловой, гидравлический, параметров рабочего оборудования.
• На основе предварительных расчётов и эскизного проекта разрабатывают технико-экономическое обоснование для системы. Составляются предварительные схемы, с заказчиком уточняется техзадание, обсуждаются детали. Определяется окончательная стоимость работ.
• Документы рассматриваются в контролирующих организациях. Если необходимо, вносятся коррективы, пока не будут получены все согласования и заключения.
• Создаётся детальная рабочая документация и спецификация.
• Проект передаётся заказчику.

План отопления этажа коттеджа с экспликацией помещений

Нагревательные котлы

В основе отопительной конструкции находится нагревательный агрегат, от которого зависит источник получаемой энергии для обогрева.

На сегодняшний день производители предлагают потребителям такие виды котлов:

1. Газовые приборы. Являются самыми популярными по причине дешевизны эксплуатации и наличия во многих населенных пунктах газовых магистралей.
2. Электрические агрегаты. Обогрев с их использованием получается дорогостоящим.
3. Твердотопливные приборы. Популярны в тех регионах, где существуют проблемы с газоснабжением и электричеством. Необходим постоянный запас угля или дров на несколько заправок в день.
4. Жидкотопливные теплоагрегаты. Для их функционирования используют мазут, соляру, которые обходятся недорого. Но в данном случае имеются проблемы: загрязнение воздуха продуктами отработки и необходимость обустройства хранилища для жидкого топлива.
5. Устройства на отработанном масле. Также дешевый источник энергии, но сейчас рынок такого топлива не налажен.
6. Система теплый пол. Помогает решить проблемы с обогревом, но стоимость ее нельзя назвать дешевой.

За проекты системы отопления частного дома необходимо платить, поскольку их не раздают бесплатно. Это достаточно серьезная работа, требующая высокой квалификации.

Прежде, чем приступить к проектированию, от владельца недвижимости потребуется следующая информация:

• поэтажная планировка загородного дома;
• выбор варианта разводки труб — открытая или скрытая, одно- или двухконтурная. Возможно, в некоторых помещениях нет необходимости в отоплении, поскольку, например, в гостиной используется камин;
• уже выполненные мероприятия по утеплению здания;
• место, где планируется установка котла и площадь помещения для его размещения.

Одним словом, все предпочтения-пожелания владельцев загородных домов находят отражение в документе, который получил название «Техническое задание». Для заказчика желательно все взаимоотношения с проектными и подрядными организациями фиксировать на бумаге, оформляя их соответствующим образом.

Создание надежной и эффективной отопительной конструкции требует серьезного подхода, и доверяют такую работу специалистам-теплотехникам. Именно внутренняя и наружная планировка строительства дома определяет особенности будущей отопительной системы в нем. Дело в том, что проектирование теплоснабжения загородного деревянного коттеджа или кирпичного строения будут иметь значительные отличия. Носителем тепла обычно является вода, разогретая до определенной температуры, котлом, работающим на электричестве (природном газе, угле, жидком топливе и т.д.). Теплоноситель циркулирует по проложенным внутри здания трубам.

Пример проекта отопления частного дома состоит из следующих этапов:

• разработка предварительного эскиза;
• экономическое обоснование и необходимые расчеты;
• разработка схемы монтажа труб и отопительных радиаторов;
• создание рабочего проекта. Это позволит избежать множества ошибок, которые допускают в процессе монтажа начинающие строители.

Аварийные варианты

В каждой схеме обвязки обязательно должен быть предусмотрен контур на случай чрезвычайных ситуаций. В его задачу входит:

— защита от перепадов давления;

— защита от повышения температуры выше разрешенной;

— предотвращение образования влаги.

В его задачу как раз входит сброс избыточного давления из системы. Монтируется он на выходе из котла отдельно или в составе группы безопасности.

Его задача максимально ответственна – предотвратить перегрев как котла, так и системы в общем. Случиться перегрев может по 2м причинам:

— в котел загрузили слишком много топлива. полученное тепло превысило потребность.

— отключили электричество и насос перестал работать.

Для нормальной работы этого контура также необходима установка датчика температуры с клапаном и узла охлаждения в трубу подачи воды в котел. Как только температура теплоносителя превысит максимально разрешенную, датчик сигнализирует об этом и провоцирует открытие клапана.

После срабатывания клапана вода начинает заполнять узел охлаждения, снижая температуру основного теплоносителя.

Один из вариантов по охлаждению системы. Особенность его состоит в том, что потребуется подсоединить накопительный бак для контура ГВС.

Работать эта схема будет следующим образом: в обычном штатном режиме насос будет работать, создавая определенное давление. Оно будет препятствовать включению в работу вспомогательного контура. Но как только электричество отключат, насос прекратит работу, давление пропадет, вступит в работу запасной контур.

Итог: температура воды в системе понизится до нужного значения.

Оговоримся сразу, что эта схема подойдет для системы отопления абсолютно любого типа !

Этот смеситель поддерживает наименьшую температуру теплоносителя на входе в котел, чтобы на стенах прибора не образовывался конденсат. о чем мы говорили в самом начале статьи. Таким образом в твердотопливном котле это один из наиболее необходимых узлов!

Устанавливается смеситель на трубе обратной подачи, используя байпас.

Если температура в обратной трубе будет низкой (ниже установленного значения), то термосмеситель обеспечит приток горячей воды.

Проектирование системы отопления в квартире

Представляет собой набор последовательных действий. Первая ступень — формирование технического задания, где перечисляются основные условия или требования к будущему полученному результату.

Затем производится подсчёт тепловых потерь в помещении, определение вида системы отопления, котла и источника энергии. Затем осуществляется подбор всего комплектующего оборудования, указывается выбор места под его дальнейшую установку.

Проектировка отопления производится в соответствии со СНиП 2. 04. 05—91. При проведении требуется придерживаться следующих указаний:

• обеспечение взрыво- и пожаробезопасности создаваемой отапливаемой системы;
• её ремонтопригодность;
• допустимый уровень шума и вибрации от устанавливаемого оборудования отопления не должен превышать 110 дБА, а при импульсном шуме — 125 дБА;
• проектируемая система отопления должна обеспечивать диктуемые нормами чистоту воздуха и метеорологические условия в том месте, где она производится: в рабочей зоне помещений производственного назначения, а также жилых либо общественных.

Однотрубная горизонтальная

Самый простой вариант однотрубной горизонтальной системы отопления с нижним подключением.

При создании системы отопления частного дома своими руками схема с однотрубной разводкой может оказаться самой выгодной и дешевой. Она одинаково хорошо подходит как для одноэтажных домов, так и для двухэтажных. В случае с одноэтажным домом она выглядит очень просто – радиаторы соединяются последовательно – с целью обеспечения последовательного протекания теплоносителя. После последнего радиатора теплоноситель отправляется по цельной обратной трубе в котел.

Достоинства и недостатки схемы

Для начала мы рассмотрим основные достоинства схемы:

• простота реализации;
• отличный вариант для небольших домов;
• экономия материалов.

Однотрубная горизонтальная схема отопления – отличный вариант для небольших помещений с минимальным количеством комнат.

Схема действительно очень простая и понятная, поэтому с ее реализацией сможет справиться даже новичок. Она предусматривает последовательное соединение всех устанавливаемых радиаторов. Это идеальная схема разводки отопления для частного дома небольших размеров. Например, если это однокомнатный или двухкомнатный дом, то «городить» более сложную двухтрубную систему не имеет особого смысла.

Глядя на фото такой схемы, мы можем отметить, что обратная труба здесь цельная, она не проходит через радиаторы. Поэтому такая схема более экономичная в плане расхода материалов. Если у вас нет лишних денег, такая разводка станет для вас наиболее оптимальной – она сэкономит деньги и позволит обеспечить дом теплом.

Что касается недостатков, то их мало. Главным недостатком является то, что последняя батарея в доме будет холоднее, чем самая первая. Это связано с последовательным проходом теплоносителя через батареи, где он отдает накопленное тепло в атмосферу. Еще одним недостатком однотрубной горизонтальной схемы является то, что при выходе из строя одной батареи придется отключать сразу всю систему.

Несмотря на определенные недостатки, такая схема обогрева продолжает использоваться во многих частных домах небольшой площади.

Особенности монтажа однотрубной горизонтальной системы

Создавая водяное отопление частного дома своими руками, схема с однотрубной горизонтальной разводкой окажется самой простой для реализации. В процессе монтажа необходимо смонтировать батареи отопления, после чего соединить их отрезками трубы. После подключения самого последнего радиатора необходимо развернуть систему в обратном направлении – желательно, чтобы отводящая труба проходила по противоположной стене.

Однотрубная горизонтальная схема отопления может использоваться и в двухэтажных домах, каждый этаж здесь подключается параллельно.

Чем больше ваше домовладение, тем больше в нем окон и тем больше в нем радиаторов. Соответственно, растут и тепловые потери, в результате чего в последних комнатах становится ощутимо прохладнее. Компенсировать падение температуры можно путем увеличения количества секций на последних радиаторах. Но лучше всего смонтировать систему с байпасами или с принудительной циркуляцией теплоносителя – об этом мы расскажем чуть позже.

Аналогичная схема отопления может быть использована для обогрева двухэтажных домов. Для этого создаются две цепочки радиаторов (на первом и втором этажах), которые подключаются параллельно друг другу. Обратная труба в этой схеме подключения батарей одна, она начинается от последнего радиатора на первом этаже. Туда же подключается обратная труба, спускающаяся со второго этажа.

Примеры проектов с описанием

Некоторые документы, входящие в разрабатываемый нашей компанией проект отопления, представлены в типовом проекте комбинированного отопления дома.

На нашем сайте также показаны описания разработанных проектов отопления для частного загородного дома.

Проект котельной

Проект радиаторного и конвекторного отопления

Проект системы «теплый пол»

Проект системы обогрева наружных поверхностей

В разделе котельных представлены описания разработанных проектов тепломеханических решений котельного оборудования.

Проект и монтаж газовой котельной мощностью 320 кВт для коттеджа

Проект котельной загородного дома площадью 1060 кв. м.

Модернизация действующей котельной: проект автоматизации и диспетчеризации котельного оборудования

Проект отопления дома заказать — цена в Санкт-Петербурге

Содержание:

Разработка качественного проекта отопления является важнейшим условием успешного строительства дома. Компания СКК Инжиниринг имеет многолетний опыт проектирования отопления, водоснабжения, канализации частных домов, коммерческих объектов, дач, баз отдыха. 

Понимая всю важность и ответственность этапа проектирования, мы всегда идем навстречу нашим клиентам, разрабатывая проект в сжатые сроки и на гибких условиях:

• Срок проектирования отопления частного дома – от 3 дней

• Стоимость проектирования (включая теплотехнический расчет, монтажные схемы, подробные спецификации) – от 70 р/м2

---

Стоимость проекта отопления

проект	цена
система отопления (включая теплотехнический расчет здания)	от 70 р/м2
котельная газовая с настенным котлом, двухконтурным или одноконтурным с отдельно стоящим бойлером ГВС, линия рециркуляции	7 000 р*
котельная газовая/дизельная/комбинированная с напольным котлом (2 котлами),  с отдельно стоящим бойлером ГВС, линия рециркуляции	от 10 000 р
котельная гибридная (тепловой насос, тепловой аккумулятор, солнечные панели, включая расчет рассольного контура)	от 18 000 р*

 

---

Грамотное проектирование отопления частного дома гарантирует, что:

• инженерные коммуникации будут смонтированы в соответствии со всеми нормативно-правовыми актами и нормами,  система отопления в целом будет надежной и безопасной

• реализованная строго в рамках разработанного проекта система отопления будет в полной мере соответствовать именно Вашим пожеланиям, которые обсуждаются и фиксируются еще на этапе формирования Технического задания. Это касается как микроклимата внутри помещений, так и вопросов дизайна

• Вам не придется переплачивать, т.к. разработка проекта отопления дома предотвращает необходимость что-либо переделывать, вносить изменения в процессе монтажа. Имея на руках точную спецификацию оборудования и материалов, Вы сможете тщательно контролировать процесс монтажа и расход денежных средств на закупку фитингов, трубопроводов и отопительных приборов

• приобретенное Вами оборудование всегда будет работать в нормативном режиме и прослужит в течение всего заявленного срока эксплуатации. Это объясняется тем, что в ходе проектирования мы подбираем отопительные приборы, трубопроводы и насосное оборудование с учетом требуемого производителем оборудования температурного режима.

Мы готовы предоставить Вам всю совокупность знаний наших сотрудников и совместно разработать проект системы отопления, которая удовлетворит именно Вас.

Что мы предлагаем:

• Грамотный теплотехнический расчет здания

• Подбор отопительного оборудования в соответствии с выполненными теплотехническими расчетами. При подборе техники применяется гибкий подход: мы готовы включить в проект отопительные приборы высокого качества, принадлежащие к приемлемой для Вас ценовой категории

• Подбор трубопроводов и насосного оборудования, определение шага укладки трубопроводов теплого пола выполняется исключительно на основании гидравлического расчета

• В проект включаются только подробные монтажные схемы, на основании которых действительно можно собрать работоспособную систему. Монтаж на основе нашего проекта может быть осуществлен как нашими специалистами, так и представителями других организаций. Выполненные СКК Инжиниринг проекты отопления частных домов были реализованы в различных регионах Российской Федерации

• Мы имеем опыт проектирования котельных, работающих на газе, дизельном топливе, дровах и пеллетах, электричестве, а также солнечной и геотермальной энергии

• При заказе проекта отопления частного дома Вы получаете дополнительную скидку наоборудование и монтажные работы

Как происходит проектирование отопления

1. После подписания Договора на проектирование мы обсуждаем с Вами и фиксируем все Ваши пожелания, такие как: требуемая температура воздуха и поверхности пола в различных помещениях, особенности дизайна отопительных приборов, необходимость в ручном или автоматическом регулировании температуры воздуха и теплоносителя, потребность в скрытой прокладке трубопроводов и многие другие
2. Происходит сбор информации для будущего проекта, в том числе о доступных видах топлива, характеристиках дома (материал и толщина стен, тип стеклопакетов, вид фундамента, утепление кровли, ориентация дома по сторонам света), местоположении объекта
3. В течение первых 2-3 дней проектирования наши инженеры производят теплотехнический расчет Вашего дома, определяя теплопотери каждого помещения. На основе полученных данных мы подбираем отопительные приборы и разрабатываем первый рабочий вариант проекта отопления, который отправляем Вам на согласование
4. В течение следующих 3-5 дней мы согласовываем с Вами необходимые детали, учитываем Ваши пожелания и вносим точечные корректировки, готовим спецификацию материалов и оформляем проект

Как видно, создание проекта системы отопления в компании СКК Инжиниринг — процесс недолгий, но зато весьма полезный.

Для того, чтобы заказать проект отопления частного дома, достаточно связаться с нами любым из доступных способов: по телефону, e-mail или через форму заявок с сайта.

Если Вам требуется срочная разработка проекта отопления, Вы можете скачать бланк Технического задания на проектирование (см. ниже), самостоятельно заполнить его и отправить нам через форму заявки сайта. Это может существенно ускорить процесс сбора информации и сократить сроки проектирования.

Бланк Технического задания на проектирование (скачать)

 

Примеры работ по проектированию отопления

Полный перечень работ по проектированию отопления вы можете посмотреть на странице

Обвязка котельной. Линия отопления

Радиаторное отопление. Аксонометрическая схема

Наполное отопление

Радиаторное отопление

Вентиляция. Аксонометрическая схема

Вентиляция цокольного этажа

Отопление автономного дома — лучший выбор

Это четвертая статья в серии блогов, написанных Крейгом Андерсоном, который документирует проектирование и строительство автономного дома с пассивным отоплением LEED Gold. См. Публикацию 1 в блоге о автономных домах здесь, обзор. или разместите 2 в блоге о автономных домах, посвященном выбору дизайна и строительства. или здесь см. сообщение 3 в блоге автономных домов о производстве электроэнергии вне сети

Поскольку я новичок в жизни вне сети, я сделал не лучший первоначальный выбор в пользу нашей системы отопления.Чтобы помочь другим не повторять тех же ошибок, я расскажу о том, что мы сделали и почему это было проблематично, а также о том, как мы решали проблемы в будущем.

То, что мы установили изначально

Теплый напольный котел © Craig Anderson

Установлена ​​система водяного отопления, работающая от пропанового котла (Trinity LX150). В системе есть бетонный пол с подогревом на нижнем уровне с четырьмя зонами (по одной для каждой спальни и одна для ванной комнаты) и два плинтуса с жидкостным приводом наверху.Эта система обеспечивает удивительно теплые и удобные полы в спальнях при включении системы отопления. Некоторым людям с полами с подогревом не удается получить ощущение тепла ног, которое часто бывает в высокоэффективных домах, но это не относится к нам. Поскольку зимой дом используется в основном как место для уединения на выходных, мы значительно увеличиваем обогрев, когда приезжаем в первый раз. Мы должны надевать теплые свитера, когда впервые попадаем в дверь, но затем целый день мы проводим, когда пол остается очень теплым.

Вторичная система отопления, и та, которую мне нравится использовать гораздо больше, — это отдельно стоящая дровяная печь, точнее Jotul F3CB.Это относительно небольшая (42 000 британских тепловых единиц) высокоэффективная печь из Норвегии, но ее более чем достаточно для нашего хорошо изолированного дома. Печь расположена наверху в открытой концепции, и всего за несколько часов на потолке высотой 1000 квадратных футов она может пройти от температуры свитера до погоды в шортах.

© Bala Structures

У нас есть две зимы использования, чтобы измерить наше потребление пропана и древесины, и использование было примерно таким, как ожидалось.За 12 месяцев до ноября 2015 года мы сожгли 400 галлонов пропана для всех целей, в первую очередь для отопления дома, но также для горячего водоснабжения, резервного генератора и пропановой плиты на кухне.

Я предполагаю, что 75% этого, возможно, 300 галлонов пропана пошло на отопление. Что касается дровяной печи, то зимой 2014-15 года мы сожгли чуть меньше дров, и почти каждый день, когда мы были там прошлой зимой, горели в печи хотя бы часть дня.В 2015–16 годах потребление пропана было немного сокращено до 350 галлонов, и мы снова сожгли почти 1 полный шнур дров.

Проблемы, связанные с первыми усилиями

Большой проблемой нашей системы отопления было то, что она была относительно сложной и хрупкой. Мы не все время работаем с дровяной печью, а это означает, что котельная система действительно должна выдерживать нагрузку. Проблема в том, что для системы требуется постоянная и довольно значительная подача электроэнергии в то время года, когда выработать электроэнергию из фотоэлектрической системы наиболее сложно.

При работе на полной мощности отопительной системе требуется около 400 Вт для котла и циркуляционных насосов, а это означает, что если она работает 10 часов в день (что может случиться в самые холодные дни зимы), только системе отопления требуется 4 кВтч / день, что почти полностью соответствует нашему целевому дневному бюджету на электроэнергию. Другая проблема заключается в том, что гидронная система чувствительна к замерзанию, которое произошло в начале 2013 года (наша первая полная зима).

Той зимой у нас отключилось электричество, несколько замерзших водопроводных труб, а также поломка одной из линий водяного отопления.В смеси был гликоль в качестве антифриза, но, видимо, установщик добавил недостаточно. Чтобы обрушить дом, потребовалось очень серьезное сочетание обстоятельств, включая то, что это была самая холодная неделя в году, мы отсутствовали на неделю в гостях у семьи на Рождество, было несколько снежных дней, которые закрывали солнечные батареи и мешали подаче электроэнергии. генерации, и выход из строя последней соломинки резервного генератора.

Меры по повышению устойчивости дома в будущем:

Итак, у нас нет желания повторять чрезвычайную ситуацию, в которой мы оказались на протяжении значительной части той первой зимы, и предприняли ряд шагов, чтобы сделать наш дом более устойчивым перед лицом будущих механических проблем.Я планирую более подробно обсудить некоторые из этих шагов в одном из будущих постов, поэтому я просто кратко выделю здесь те, которые не связаны с нагревом. Что мы сделали?

-Установите дом для ежедневной отправки по электронной почте отчетов о состоянии солнечной системы, включая выработанную мощность, используемую мощность, время работы генератора, температуру батареи. Эти ежедневные напоминания рассказывают мне, как работает система, и я знаю, что если я не получу их, то возникнет проблема либо с системой питания, либо с интернетом.
-Увеличьте количество солнечных панелей. В первую зиму генератор требовался относительно часто в течение 6 месяцев с осени до весны, и, на мой вкус, это было слишком часто. Таким образом, мы удвоили мощность солнечной системы.

Пропановый нагреватель с прямой вентиляцией © Craig Anderson

Наконец, мы добавили новый резервный источник тепла, который не будет зависеть ни от нашего ежедневного присутствия, ни от электричества.Мы сделали это, используя более старую и более простую технологию — пропановый настенный обогреватель с прямой вентиляцией. Они уже много лет используются в гаражах, мастерских, домиках в лесу, а также во многих домах, не подключенных к электросети.

Если бы я провел больше исследований по автономному отоплению или если бы я получил лучший совет, я, возможно, решил бы удовлетворить все наши потребности в отоплении с помощью пары этих обогревателей с самого начала. Самым большим преимуществом этих устройств является то, что для их работы не требуется электричество.У них есть контрольная лампа и милливольтовый термостат с термобатареями, который использует температурный градиент для создания небольшого количества тока, необходимого для термостата, и они полагаются на конвекцию для циркуляции воздуха мимо нагревательных элементов. Мы установили один, чтобы обеспечить большую часть базовой нагрузки отопления, а также гарантировать, что дом никогда больше не замерзнет, ​​независимо от каких-либо проблем с электрической системой.

Каковы размеры этого нового обогревателя? Я полагался на компанию-производителя котлов, которая поможет принять это решение с оригинальной системой отопления, но эта новая установка была для меня гораздо более сложной задачей.Нам повезло, что у нас уже есть хорошая энергетическая модель нашего дома, так как она была необходима для сертификации LEED (будет обсуждаться в следующем посте).

Модель дает оценку 33 200 000 БТЕ тепла, необходимого в год для всего дома, что примерно на 70% меньше по сравнению с домом аналогичного размера, построенным только для кодирования. Нагреватели обычно оцениваются по производимым ими БТЕ / час. Чтобы получить первое приближение наших потребностей в отоплении, я взял тепловую нагрузку за год, разделенную на 100 дней, чтобы учесть самую тяжелую часть отопительного сезона, разделенную на 24 часа в сутки, чтобы учесть постоянную работу обогревателя, что дает:

В этом расчете предполагается, что мы отапливаем весь дом до 70 ° по Фаренгейту (20 ° Цельсия), используя только стенку в течение всей зимы.На самом деле мы сохраняем более низкое заданное значение, и вместо этого этот блок будет поддерживать только локальную часть дома при температуре около 65-70 ° F, позволяя остальной части дома быть прохладнее, когда нас нет, и продолжает нагреваться гидравлической системой.

Этот расчет представляет собой лишь приблизительную оценку средней тепловой нагрузки, поэтому такое количество тепла не сможет обогреть весь дом в самые холодные дни зимы. Мы выбрали обогреватель Empire DV215, блок мощностью 15 000 БТЕ, который находится в центральной спальне и излучает тепло на остальную часть нижнего уровня.

После установки настенного обогревателя я обнаружил, что наше энергетическое моделирование также включало расчет пиковых тепловых нагрузок для дома и котельной системы, что на самом деле довольно близко соответствует расчету, который я сделал выше. Согласно расчетам HERS пиковая тепловая нагрузка для нашего дома составляет 23 400 БТЕ / час. Это число 23 400 — это количество тепла, которое потребуется для поддержания уровня тепла в самые холодные дни года, а не в обычный зимний день, который я пытался оценить. Этот расчет пиковой нагрузки также показал наши фактические характеристики котла с максимальной тепловой мощностью 136 000 БТЕ.Это почти в 6 раз больше нашей максимальной тепловой нагрузки, и это в значительной степени перебор, но я снова и снова слышал, что подрядчики по отоплению и охлаждению обычно перестраивают эти системы, и наш дом требует гораздо меньшей тепловой нагрузки, чем стандартный дом.

После полной зимней эксплуатации я могу сообщить, что настенный обогреватель имел поразительный успех с точки зрения надежности и сокращения потребления электроэнергии при нашем обогреве. Обогреватель мог нести практически всю тепловую нагрузку для дома в будние дни, когда мы были в городе.Обогреватель был установлен в детской спальне и выставлен на температуру около 67 ° F. По нашему прибытию через несколько дней в соседних комнатах всегда было 60 ° F или выше, а наверху всегда было теплее, чем 50 ° F. В такой отправной точке было довольно легко включить котел, разжечь огонь в дровяной печи и дойти до рукавов не более чем за 2 часа.

Вы также можете рассмотреть вариант отопления

с помощью высокоэффективной печи на древесных гранулах без электричества, см. Здесь , или помочь с выбрать дровяную печь, см. Здесь , или даже получить помощь в в выборе правильного типа дров, см. здесь .Для ботаников среди нас есть также действительно интересная страница , посвященная процессу сжигания древесины . Эти руководства по экологическому строительству представлены вам командой EcoHome.

Как обогреть дом солнечной энергией?

Последнее обновление: 20 сентября 2021 г.

Если вы живете в северном или среднем западном штате США, отопление помещений, вероятно, является крупнейшим потребителем энергии в вашем доме.

В большинстве климатических зон США центральное отопление осуществляется с использованием ископаемого топлива.Чаще всего используется природный газ, но во многих регионах по-прежнему используется масляное отопление. Даже уголь для отопления домов не исчез полностью.

Но зачем обогревать дом ископаемым топливом, когда доступно солнце? Как минимум, солнце может обогреть ваш дом. Если ваши потребности в отоплении невелики или если у вас есть суперизолированный дом в холодном климате, солнечная энергия может обеспечить 100% ваших потребностей в отоплении.

Даже если у вас довольно обычный дом, можно дооснастить систему отопления на солнечной энергии практически в любой существующей установке.

Энергоэффективность первая

Если вы хотите добавить в свой дом отопление на солнечной энергии, первым делом следует заняться эффективностью использования энергии. Ваша система отопления будет меньше и дешевле, если у нее будет меньше работы, а изоляция и герметизация дома — обычно самый дешевый способ снизить ваши счета за электроэнергию.

Мы написали статью с несколькими простыми советами по повышению энергоэффективности, которые вы можете сделать, но это довольно большая тема. Я фанат This Old House, и в блоге Energy Vanguard есть много занудных статей на эту тему.

Какой солнечный обогреватель лучше всего подходит для вашего дома?

Солнечные тепловые панели будут улавливать больше солнечной энергии в виде тепла, но для большинства домов в Соединенных Штатах лучший способ обогреть свой дом солнечной энергией — это установить тепловой насос и фотоэлектрические солнечные панели. На это есть несколько причин:

• Широко доступный опыт. В США есть пара миллионов солнечных фотоэлектрических установок и тысячи местных компаний, которые их устанавливают.Установщики тепловых насосов тоже очень распространены, учитывая, что они очень похожи на кондиционеры. С другой стороны, солнечное тепло используется гораздо реже, а это означает, что найти опытного подрядчика, как правило, будет сложнее.
• Большой выбор продукции. Солнечные фотоэлектрические и тепловые насосы очень популярны во всем мире, поэтому существует широкий выбор производителей. С другой стороны, солнечная тепловая энергия популярна в некоторых частях мира, но гораздо реже в США.Из-за этого у вас будет меньше вариантов выбора солнечной тепловой продукции; некоторые домовладельцы даже выбирают маршрут «сделай сам» и строят свои собственные тепловые коллекторы.
• Солнечная тепловая энергия требует большего обслуживания. Можно владеть фотоэлектрическими панелями в течение 25 лет и никогда не проводить никакого обслуживания. Тепловые насосы, как и кондиционеры, требуют периодических сервисных проверок. Но солнечные тепловые системы основаны на водопроводе, солнечных коллекторах, теплоносителях, насосах и многом другом. Необходимо позаботиться о гораздо большем количестве механического оборудования и о большем количестве компонентов, которые могут выйти из строя.
• Вы получаете отопление и охлаждение. Тепловые насосы могут обогревать и охлаждать ваш дом, заменяя печь и кондиционер. В США мало мест, где вам нужно отопление, но нельзя также воспользоваться кондиционером. С другой стороны, солнечная тепловая система может только обогреть ваш дом.

Другими словами, хотя солнечный тепловой коллектор будет улавливать больше солнечной энергии для обогрева вашего дома, другие практические соображения означают, что большинству людей лучше использовать более популярную комбинацию фотоэлектрических панелей и теплового насоса.

Тем не менее, существует широкий спектр домашних солнечных систем отопления, от пассивных солнечных до активных с использованием наземных или воздушных тепловых насосов. Каждая из этих технологий имеет преимущества, которые могут подойти вашему дому, поэтому о них стоит узнать.

Солнечное отопление для вашего дома

Существует два типа нагрева солнечной энергией: пассивное солнечное и активное солнечное .

Пассивная солнечная энергия основана на дизайне дома для обогрева вашего дома без использования механических устройств, в то время как активная солнечная энергия использует различные технологии, такие как фотоэлектрические и солнечные тепловые обогреватели.

Для большинства домов лучшим подходом является активное солнечное отопление с использованием фотоэлектрических элементов и теплового насоса. Хотя существуют и другие типы солнечных обогревателей, многие из них довольно экзотичны и используются редко. Найти опытного установщика может быть сложно.

Тепловые насосы, однако, становятся обычным явлением и часто могут быть установлены любым подрядчиком, который уже устанавливает центральные кондиционеры. Кроме того, многие коммунальные предприятия предлагают скидки на высокоэффективные тепловые насосы.

Что такое пассивное солнечное отопление?

Пассивное солнечное отопление означает, что здание спроектировано так, чтобы улавливать солнечный свет для обогрева внутренних помещений.В северном полушарии это означает наличие большого количества стекла, обращенного на юг, которое пропускает солнечный свет внутрь здания, и меньшего количества стекла на северной стороне, чтобы лучшая изоляция стен могла удерживать тепло.

Другие особенности могут включать длинные выступы, предназначенные для пропускания света в зимние месяцы и затемнения окон летом, когда солнце находится выше в небе. Частью этого может быть ландшафтный дизайн, например, использование лиственных пород на южной стороне здания, которые теряют свои листья и пропускают солнечный свет зимой, но блокируют солнечный свет летом.

Этот метод называется пассивным, потому что в нем не используются электричество или механические технологии. Тем не менее, можно использовать высокие технологии, такие как окна с двойным или тройным остеклением или тепловую массу в стенах или полу, которая помогает удерживать тепло.

В то время как полностью пассивный дом на солнечных батареях необходимо проектировать с нуля, любой домовладелец может делать простые вещи, чтобы максимизировать приток солнечного тепла зимой и уменьшить его летом.

Например, вы можете сэкономить удивительное количество энергии, просто управляя жалюзи.Если зимой солнечный день и у вас много окон, выходящих на юг, широко открытыми жалюзи можно добавить тепла, эквивалентного включению обогревателя. И наоборот, если держать жалюзи закрытыми летом, это может значительно снизить потребность в кондиционировании воздуха.

Пассивные солнечные обогреватели для вашего дома

Принцип пассивного солнечного нагрева можно использовать для создания нагревателей, в которых не используются какие-либо технологии, кроме небольшого вентилятора. На Youtube много людей, демонстрирующих свои проекты «сделай сам», в которых используются простые материалы, такие как алюминиевые банки в деревянной раме и оргстекле.

Эти простые обогреватели используют солнечный свет для пассивного нагрева воздуха внутри обогревателя и небольшой вентилятор для перемещения теплого воздуха внутри здания. Они могут быть эффективными и в принципе аналогичны более сложным коммерческим солнечным тепловым коллекторам, упомянутым ниже.

Хотя вы, возможно, не захотите прикреплять собранный солнечный обогреватель к своему дому, он может быть хорошим вариантом для сарая или отдельного гаража. Если у вас есть руки и вы хотите сделать проект своими руками, вы можете зайти на Youtube, чтобы найти множество солнечных обогревателей, которые люди построили из простых материалов, таких как консервные банки, оргстекло и листовой металл.

Что такое активные солнечные системы отопления?

Активное солнечное отопление, напротив, использует механические или электрические технологии, чтобы обогреть ваше здание. Существует множество различных типов солнечных обогревателей, некоторые из которых довольно экзотичны.

Отопление дома с помощью солнечных коллекторов

Солнечные тепловые коллекторы напрямую улавливают солнечную энергию в виде тепла и передают ее в резервуар с горячей водой в вашем доме.

В отличие от солнечных фотоэлектрических панелей, в которых используются полупроводники для преобразования солнечного света в электричество, солнечные тепловые коллекторы являются относительно простыми устройствами.Они работают с использованием коллектора темного цвета, который поглощает солнечные лучи. Коллектор нагревается, и нагретая жидкость внутри движется по контуру к теплообменнику, который сбрасывает тепло в бак с горячей водой. Подобная система может обеспечивать потребности дома в горячей воде, или горячая вода может использоваться для лучистого отопления помещений.

Вот отличное видео из This Old House, в котором подробно показана система:

Виды солнечных тепловых обогревателей для дома

Существуют различные конструкции солнечных коллекторов.Электростанции коммунального масштаба, такие как солнечная электростанция Иванпа в пустыне Мохаве, используют поля зеркал для отражения солнечного света на центральном коллекторе, который использует огромное количество собранной тепловой энергии для привода паровых турбин.

Иванпа огромен, с паспортной мощностью около 400 мегаватт. Такой дизайн возможен в пустыне, где пространство не вызывает беспокойства, но домовладельцу нужно что-то более компактное.

Вот что такое коллектор с плоской пластиной. Это просто набор заполненных жидкостью трубок внутри коллектора черного цвета со стеклянной крышкой.Стеклянная крышка позволяет солнечному свету нагревать трубы внутри, а также помогает удерживать тепло внутри коллектора. В зависимости от вашего климата и количества необходимой вам тепловой энергии несколько коллекторов могут быть соединены вместе, так что конечная температура будет очень высокой — даже выше точки кипения воды. Пример плоского солнечного коллектора. (кредит)

Эти коллекционеры хороши тем, что они скромны. Каждый из них занимает примерно столько же места, что и фотоэлектрическая панель. Есть два основных типа:

• Плоские коллекторы состоят из медных трубок внутри стеклянной панели.Жидкость проходит по медному трубопроводу и нагревается перед выходом из коллектора.
• Вакуумные (вакуумные) трубчатые коллекторы работают аналогично, за исключением того, что вместо сплошной медной трубы коллектор состоит из нескольких отдельных коллекторов, герметизированных под вакуумом, как термосы. Трубы также подвергаются прямому воздействию солнца, а не находятся внутри коллектора. Этот тип коллектора является лучшим выбором для холодного климата, поскольку в атмосферу теряется меньше тепловой энергии.На фото вверху статьи показано, как выглядит вакуумный трубчатый коллектор.

Горячая вода от солнца

Тепло от любого из этих типов коллекторов сбрасывается в резервуар для хранения горячей воды. Пара коллекторов может быть всем, что вам нужно для удовлетворения потребностей в горячей воде для среднего дома. Если у вас большие потребности в горячей воде, например, для бассейна или гидромассажной ванны, вы можете просто добавить дополнительные коллекторы.

Водяной теплый пол

Если у вас есть водяная система водяного обогрева пола, ваша солнечная горячая вода может быть использована для обогрева вашего дома.Многие гидравлические системы используют одну и ту же систему для нагрева теплоносителя для теплого пола и горячего водоснабжения. Это позволит солнечной энергии удовлетворить все ваши потребности в отоплении.

Принудительное воздушное отопление

Можно даже использовать солнечную тепловую систему для обогрева дома принудительным воздушным отоплением. Это работает с использованием теплообменника в воздушном потоке системы принудительного воздуха. Теплообменник имеет металлические ребра, которые позволяют собирать солнечное тепло в воздух, где оно циркулирует в воздуховодах.

Отдельный теплообменник

Другой вариант — направить жидкость, нагреваемую солнечными батареями, в автономный теплообменник в жилом помещении, например в плинтус или настенный радиатор. Это имеет то преимущество, что не нужно изменять какие-либо существующие системы. Это может быть хорошим выбором для небольшого дома без существующей системы отопления или если вы хотите добавить немного тепла в еще не отапливаемое пространство, например гараж или подвал.

Отопление дома с помощью солнечной фотоэлектрической системы

Солнечные фотоэлектрические панели также можно использовать для обогрева вашего дома. Во многих отношениях это предпочтительный подход, поскольку это более простой с механической точки зрения подход, особенно если вы уже используете электричество для обогрева дома. При электрическом отоплении нет отдельной системы, которая переносит нагретую жидкость в ваш дом, и нет теплообменников, которые необходимо механически интегрировать.

Кроме того, не имеет значения, светит ли солнце. Ваш дом на солнечных батареях будет оставаться подключенным к сети, поэтому вы будете использовать электроэнергию для обогрева дома, когда не светит солнце.Если ваша солнечная система предназначена для выработки 100% электроэнергии в год, вы, вероятно, будете вырабатывать избыточную электроэнергию летом, которая будет отправляться в сеть, получая кредиты, которые вы используете зимой.

Одним из основных недостатков солнечной фотоэлектрической системы для отопления является более низкая эффективность по сравнению с солнечной тепловой батареей . Хотя тепловая эффективность солнечной энергии сильно зависит от климата (солнечные тепловые коллекторы теряют больше тепла в окружающую среду в более холодном климате), в лучшем случае они могут быть более чем на 70%.

Лучшие солнечные фотоэлектрические панели, с другой стороны, имеют номинальный КПД около 22% и достигают меньшего, чем в реальных условиях.

Даже в этом случае преимущества солнечной фотоэлектрической энергии имеют тенденцию перевешивать этот недостаток.

Воздушные и грунтовые тепловые насосы

Тепловые насосы извлекают тепло из окружающей среды и сбрасывают его в ваш дом. Они работают с использованием компрессора и змеевика, заполненного хладагентом, как в вашем холодильнике или кондиционере.Фактически, тепловые насосы обычно могут работать летом как кондиционеры, что делает их еще более полезным дополнением к вашему дому.

Одним из больших преимуществ тепловых насосов является то, что они являются очень эффективными нагревательными приборами — гораздо более эффективными, чем электрические резистивные нагреватели.

Вообще говоря, есть два типа:

• Воздушный тепловой насос . Этот тип работает за счет извлечения тепловой энергии из воздуха с помощью вентилятора, обдувающего змеевик компрессора. Воздух нагревает змеевик, а затем компрессор сжимает хладагент внутри змеевика, вызывая его нагрев.Второй вентилятор обдувает нагретый сегмент змеевика воздухом, отбирая тепло, которое затем используется для обогрева вашего дома. Это работает даже в очень холодную погоду: некоторые тепловые насосы для холодного климата работают при температуре до 0 ° F. Если вам интересно, как можно извлечь тепло из холодного воздуха, подумайте о морозильной камере. В среднем морозильная камера охлаждает продукты до температуры около 0 ° F, но змеевики в задней части морозильной камеры все еще остаются теплыми.
• Тепловой насос подземного типа . Вместо извлечения тепловой энергии из воздуха наземный тепловой насос использует контур хладагента, закопанный в землю.На глубине нескольких метров температура почвы не сильно колеблется даже в разгар зимы или в самые жаркие дни лета. Более умеренная температура земли означает, что этот тип теплового насоса даже более эффективен, чем воздушный насос. Обратной стороной является то, что грунтовые тепловые насосы намного дороже в установке.

Сколько электроэнергии потребляет тепловой насос?

Количество электроэнергии, выделяемой электрическим тепловым насосом, сильно зависит от его размера (в тоннах или БТЕ), а также зависит от производителя и модели. Чтобы узнать, сколько электроэнергии потребляет ваша модель, обратитесь к руководству пользователя. Вам нужно будет сложить потребление электроэнергии, указанное для двигателя компрессора, вентилятора компрессора и наружного вентилятора.

Имейте в виду, что количество ампер, указанное в руководстве для двигателя и вентиляторов, является всего лишь номинальным значением, и фактическое потребление электроэнергии будет отличаться в зависимости от реальной нагрузки, под которой находится устройство.

Тем не менее, чтобы помочь определить размер вашей солнечной фотоэлектрической системы, цифры, которые вы получаете из руководства к тепловому насосу, являются достаточно хорошей оценкой.Чтобы помочь вам, мы рассмотрели несколько тепловых насосов сплит-систем от основных производителей (Rheem и Goodman) и усреднили потребление электроэнергии по размеру агрегата. Мы округлили их, чтобы подчеркнуть, что это лишь приблизительные числа.

Размер воздушного теплового насоса (в тоннах)	Приблизительная максимальная мощность
1,5	2,400
2	2,800
2,5	3,500
3	4,000
4	5,200
5	6 400

Сколько солнечных панелей мне нужно для работы теплового насоса?

Если у вас уже есть тепловой насос, просто посмотрите на свой счет за электроэнергию за отопительные месяцы, чтобы узнать, на сколько больше электричества по сравнению с месяцами, когда ваш тепловой насос не работает.

Если вы планируете добавить систему теплового насоса в будущем и хотите оценить потребление электроэнергии, вам необходимо выполнить расчеты, чтобы оценить правильный размер теплового насоса и время его работы.

Максимальная мощность теплового насоса говорит о том, сколько электроэнергии он потребляет, когда работает на полном газу. Сколько электричества он будет использовать для поддержания тепла в вашем доме, зависит от температуры снаружи, от того, насколько хорошо ваш дом изолирован и герметичен, и какова площадь вашего дома в квадратных футах.

Расчет отопительной или охлаждающей нагрузки всего дома является сложной задачей, и для этого требуется, чтобы специалист по системам отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха выполнил ручное вычисление J . Этот расчет сложно сделать правильно, поэтому обязательно выбирайте подрядчика с большим опытом работы в этой сфере.

После того, как квалифицированный специалист выполнит расчет, вы получите точную оценку теплового насоса правильного размера для вашего дома и климата, а также приблизительное время работы. Это даст вам количество киловатт-часов, которое будет использовать ваша система отопления, что, в свою очередь, подскажет вам, сколько солнечных панелей вам понадобится (с помощью нашего солнечного калькулятора для оценки выработки электроэнергии для вашего климата и крыши).

Электрический резистивный нагрев

Электрический нагреватель сопротивления использует электричество для нагрева проводов с высоким сопротивлением, как в тостере или фене. В небольших обогревателях, которые можно поставить рядом со столом в холодном офисе, используется электрическое сопротивление.

Поскольку этот тип отопления очень неэффективен, он редко используется для отопления всего дома, за исключением климата с небольшим количеством градусов тепла в день.

Небольшой обогреватель потребляет около 1800 Вт. Если у вас есть электрическая мебель, прочитайте свой счет за электроэнергию за месяцы отопления, чтобы оценить, сколько дополнительной энергии вы потребляете для обогрева дома.

Множество вариантов отопления дома солнечными батареями

Как видите, существует множество различных способов обогрева дома. К счастью, солнечная энергия — вполне жизнеспособный способ обеспечить это тепло, независимо от того, какой тип системы отопления в настоящее время используется в вашем доме.

Как солнечные тепловые, так и солнечные фотоэлектрические технологии имеют свои плюсы и минусы. Что вы выберете, зависит от типа системы отопления (и охлаждения), которую вы хотите использовать. Для большинства домовладельцев в Соединенных Штатах солнечные фотоэлектрические панели в паре с тепловым насосом — это лучший способ, но солнечное тепло популярно в Азии и во многих европейских странах.

Эти варианты могут быть технически сложными, поэтому мы рекомендуем работать с опытным специалистом по HVAC, чтобы правильно рассчитать вашу систему отопления и рекомендовать лучший способ интеграции солнечной тепловой или фотоэлектрической системы в вашу механическую систему HVAC.

Одна услуга, которую предоставляет Solar Nerd, — получение нескольких предложений от квалифицированных солнечных ограничителей. Эта услуга может помочь вам найти опытного профессионала, который правильно установит вашу солнечную тепловую или фотоэлектрическую систему и выберет систему, размер которой соответствует вашим потребностям в отоплении.

Дополнительная литература

ТЕГИ :

#Обогрев #Тепловые насосы #Solar Thermal

Проектирование здания с использованием пассивной солнечной энергии

Фото: Джереми Левин (CC BY 2.0) vie flickr.

Назначение

Чтобы узнать, как проектирование, строительство и расположение здания могут снизить использование энергии для отопления и охлаждения.

---

Контекст

Этот урок является частью проекта «Inventing Green» — коллекции образовательных ресурсов в области изобретательства, которые можно использовать для привлечения учащихся 6–12 классов к решению проблем, творчеству, дизайну и социальной осведомленности.Образование в области изобретательства включает в себя идею о том, что обучение основывается на практическом опыте, который позволяет учащимся с успехом превращать идеи в изобретения. Вы можете узнать больше об образовании в области изобретательства, прочитав первую часть «Инструментария для преподавателя в образовании в области изобретательства».

Это второй из трех уроков, посвященных влиянию сжигания ископаемого топлива на окружающую среду и тому, как пассивные солнечные конструкции и технологии могут помочь смягчить это воздействие. Он предполагает наличие у студентов некоторых предварительных знаний об изменении климата.В качестве предварительного условия мы рекомендуем студентам пройти первый урок из этой серии.

На первом уроке «Смягчение последствий изменения климата с помощью пассивного солнечного дизайна» студенты исследовали, какие материалы могут быть наиболее эффективными в качестве тепловой массы в пассивной солнечной конструкции. Теперь они должны иметь некоторое представление о типах строительных материалов, которые лучше всего подходят для этой цели.

На этом втором уроке из серии ученики будут проектировать здание с использованием методов пассивной солнечной энергии.Сначала они изучат местную географию вокруг своей школы, чтобы определить место для строительства. Затем они будут использовать программное обеспечение для проектирования пассивного солнечного здания. Студенты будут учитывать множество факторов, таких как местоположение, строительные материалы и методы строительства, при проектировании своего собственного энергоэффективного пассивного солнечного дома.

На третьем уроке «Моделирование пассивных домов на солнечной энергии» ученики построят прототип дома, в котором используется пассивная солнечная энергия, чтобы уменьшить количество энергии, используемой для отопления и охлаждения.Им будет предложено попробовать что-то новое и новаторское.

По мере роста спроса на энергию мы должны начать учитывать наше использование энергии и влияние, которое производство энергии оказывает на нашу глобальную окружающую среду. Данные ясно показывают, что глобальные температуры повышаются. Хотя отчасти это изменение климата может быть вызвано естественными причинами, большая часть его, по-видимому, вызвана деятельностью человека. На отопление и охлаждение приходится почти половина энергии, используемой в типичном доме в США.

Под пассивным солнечным дизайном понимается использование солнечной энергии для обогрева и охлаждения жилых помещений.При таком подходе само здание или какой-либо его элемент использует естественные энергетические характеристики материалов и воздуха, создаваемые воздействием солнца. Пассивные системы просты, имеют небольшое количество движущихся частей, требуют минимального обслуживания и не требуют никаких механических систем.

Открывающиеся окна, тепловая масса и тепловые трубы — обычные элементы пассивного дизайна. Рабочие окна — это просто окна, которые можно открывать. Термическая масса относится к таким материалам, как кладка и вода, которые могут сохранять тепловую энергию в течение длительного времени.Тепловая масса предотвратит резкие колебания температуры. Тепловые дымоходы создают или усиливают эффект подъема горячего воздуха, вызывающего движение воздуха для охлаждения.

Этот урок будет посвящен проектированию здания. Студенты выберут подходящую строительную площадку рядом со школой. Затем, используя бесплатную онлайн-программу Planner 5D, они создадут 3D-рендеринг дома, который они построят на этом сайте.

Идеи этого урока связаны с концепциями следующих научных стандартов следующего поколения:

Техника, технологии и приложения науки

• МС-ETS1-1.
  Оцените конкурирующие дизайнерские решения для сохранения биоразнообразия и экосистемных услуг.
• МС-ETS1-2.
  Оцените конкурирующие проектные решения, используя систематический процесс, чтобы определить, насколько хорошо они соответствуют критериям и ограничениям проблемы.

Экосистемы: взаимодействия, энергия и динамика

• МС-LS2-5.
  Оцените конкурирующие дизайнерские решения для сохранения биоразнообразия и экосистемных услуг.

---

Планирование вперед

Для получения дополнительной информации о пассивной солнечной энергии перейдите в раздел «Пассивный солнечный дизайн».

Перед тем, как вы начнете этот урок со своими учениками, мы рекомендуем вам прочитать «Инструментарий преподавателя в области изобретений». Мы также предлагаем вам предоставить вашим студентам листок «Набор инструментов для обучения изобретательству», чтобы они могли получить справочную информацию об образовании в области изобретательства.

Вы можете проверить свои компьютеры, чтобы убедиться, что проигрыватель Adobe Flash обновлен, поскольку он потребуется для запуска Planner 5D. И наоборот, Planner 5D доступен как приложение для iOS или Android бесплатно.Если у ваших учеников есть доступ к мобильным устройствам, они потенциально могут использовать вместо этого приложение.

У программного обеспечения есть некоторые ограничения, которые могут затруднить включение определенных пассивных солнечных элементов. Рекомендуется сначала изучить сайт самостоятельно, чтобы ознакомиться с его функциями. Некоторые советы по использованию Planner 5D

см. В листе учителя «Проектирование пассивного солнечного строительства».

Рекомендуемое время для студентов использовать приложение / программное обеспечение 5D для проектирования своего дома — три 45-минутных урока.

---

Мотивация

Вместе со студентами ознакомьтесь с ключевыми концепциями первого урока «Смягчение последствий изменения климата с помощью пассивного солнечного дизайна».

• Что такое пассивная солнечная энергия?
(Пассивная солнечная энергия использует солнечное тепло для обогрева зданий.)
• Почему стоит выбрать строительство дома с пассивной солнечной энергией?
(Причин может быть несколько, в том числе желание использовать меньше энергии, желание уменьшить количество сжигаемого ископаемого топлива, желание быть энергетически независимым и т. Д.)
• Почему в пассивных домах на солнечной энергии используется много стекла при строительстве?
(Стекло пропускает тепловую энергию солнца, чтобы помочь согреть дома.)
• В каком направлении все это стекло должно быть обращено в доме с пассивными солнечными батареями?
(Большая часть стекла должна быть обращена на юг.)
• Что такое тепловая масса? Какую пользу приносит пассивный солнечный дом?
(Тепловая масса — это то, что может поглощать, накапливать и выделять тепловую энергию солнца.Он может принести пользу пассивному дому на солнечных батареях, поглощая солнечную тепловую энергию в течение дня, а затем высвобождая ее ночью.)

Покажите слайд-шоу домов Power Point, прикрепленное к уроку. Некоторые дома представляют собой проекты с пассивной солнечной энергией, а другие — нет. Обсудите эстетику домов, попросите учащихся предсказать, будет ли в доме пассивное солнечное излучение или нет, основываясь на доказательствах, которые они видят на фотографиях. Обсудите пейзаж вокруг дома. Спросите студентов: «Как растительность и география местности повлияют на пассивную солнечную конструкцию?»

Сообщите учащимся, что они спроектируют свой собственный пассивный дом на солнечных батареях, используя сайт онлайн-дизайна, но сначала они должны найти подходящее место для его строительства.

Студенты должны использовать свою студенческую таблицу «Проектирование пассивного солнечного строительства» для доступа к Google Планета Земля (или Google Maps, если Google Планета Земля недоступна). Они должны найти узнаваемые места, такие как их дом, школа или местный парк. Когда они узнают, как находить вещи, они должны использовать программу для поиска места для строительства своего дома. Однако, прежде чем они попытаются выбрать место, им следует посетить эти два ресурса, чтобы узнать больше о пассивном солнечном озеленении и выборе места:

По мере того, как студенты просматривают ресурсы, они должны ответить на эти вопросы в своем студенческом листе «Проектирование пассивного солнечного здания»:

• Каковы географические соображения при выборе места для дома с пассивной солнечной батареей?
(При выборе места для дома с пассивной солнечной батареей вы должны учитывать ориентацию солнца в течение дня, расположение деревьев и других растений, тип климата, диапазон средних температур, будь то обычно облачно или солнечно, и т.п.)
• С какой стороны дома должны быть расположены большие окна?
(Большие окна должны быть расположены на южной стороне, чтобы использовать солнечное отопление в холодные зимние месяцы.)
• Как посадка деревьев и другой растительности влияет на дизайн?
(Посадка деревьев и другой растительности может помочь сохранить прохладу в здании в летние месяцы, а также действовать как ветрозащитные полосы, чтобы поддерживать тепло в зимние месяцы.)
• Объясните разницу в солнечной ориентации дома в зависимости от того, является ли дом находится в северном или южном климате.
(Если дом находится в северном климате, длинная ось дома должна проходить в направлении восток-запад, обеспечивая максимальное солнечное излучение на южной стороне. Если дом находится в южном климате, длинная ось может очень хорошо спроектированы для движения в направлении север-юг.)

В зависимости от того, что они изучают, учащиеся должны выбрать строительную площадку и сделать снимок экрана своего местоположения в Google Планета Земля или Карты, чтобы вставить в документ. Им следует написать абзац, объясняющий, почему их сайт будет работать.Им следует учесть эти факторы в своем абзаце:

• В какой части города (или как далеко от него) вы хотите жить.
• Доступ к дорогам и прочим коммунальным услугам.
• Размер лота / локации. Достаточно ли южной экспозиции, чтобы эффективно использовать пассивное солнечное излучение?
• Достаточно ли открыта площадка, чтобы солнечный свет попадал в дом?
• Топография, представляющая собой особенности определенного участка земли (холмы, реки, дороги и т. Д.)).

---

Разработка

ПРИМЕЧАНИЕ. Возможно, вы захотите, чтобы ваши ученики сначала поработали в автономном режиме и нарисовали план этажа вручную, поскольку мозговой штурм часто хорошо реагирует на рисование карандашом, записывание идей и подходы на основе салфетки. Если вы решите включить эту стратегию, подумайте о реорганизации этого раздела, чтобы представить параметры дизайна перед видео Planner 5D и взаимодействием.

Теперь ученики должны использовать свои студенческие таблицы, чтобы перейти к Planner 5D.Это сайт, на котором они будут создавать дизайн своего дома на солнечных батареях. Покажите (или попросите учащихся посмотреть) Как быстро и легко составлять планы этажей с помощью Planner 5D, видео, в котором будут продемонстрированы основы использования сайта. Электронная таблица дает некоторые рекомендации о том, как студенты могут использовать программное обеспечение. Кроме того, таблица «Проектирование пассивного солнечного здания» предоставляет информацию о том, как им следует проектировать свои дома на пассивной солнечной энергии. Вы также можете поделиться рубрикой из листа учителя «Проектирование пассивного солнечного строительства».

Дома, которые проектируют студенты, должны иметь не менее пяти комнат:

1. Кухня / столовая
2. Ванная
3. Спальня
4. Гостиная
5. Еще один на их выбор.

Студенты должны быть уверены, что их поэтажные планы имеют смысл. Например, в каждую комнату должны быть двери. Кухонные шкафы не должны располагаться напротив окна. В спальне не должно быть машины. Вы должны поощрять студентов быть творческими, но реалистичными.Возможно, они не смогут включить в дизайн именно то, что им нужно, из-за ограничений программного обеспечения. Поощряйте их использовать лучшие доступные варианты.

Дома, спроектированные учащимися, должны быть спроектированы с учетом преимуществ пассивной солнечной энергии с учетом следующих факторов:

1. Строительные материалы: Какие типы материалов были бы наиболее эффективными для обогрева и охлаждения? Студенты должны рассмотреть окна с низким энергопотреблением (с низким энергопотреблением можно свести к минимуму количество ультрафиолетового и инфракрасного света, которое может проходить через стекло без ущерба для количества передаваемого видимого света), изоляцию, переработанные материалы и другие «зеленые» строительные материалы. .Студенты могут не иметь возможности специально выбирать эти параметры в программном обеспечении, но они могут указать в описании своего дома, какие материалы они будут использовать.
2. Окна, выходящие на юг: учащиеся должны обязательно сориентировать дом так, чтобы он мог использовать солнечный свет, проникающий через окна, выходящие на юг.
3. Тепловая масса: учащиеся должны указать, какие элементы внутри дома будут поглощать и выделять тепловую энергию.
4. Ландшафтный дизайн (деревья и др.): Ученики должны принять во внимание, как можно использовать растения, чтобы затенять дом, когда в нем тепло, и пропускать солнечный свет, когда холодно.

Следует поощрять учащихся к добавлению мебели, изменению цвета полов и стен, а также к добавлению любых других элементов, которые им небезразличны.

---

Оценка

После того, как учащиеся завершат свои проекты, они должны написать несколько абзацев, чтобы обосновать и объяснить свой выбор материалов, свой ландшафтный дизайн и географическое положение дома.Они должны включать изображения сайта из Google Планета Земля или Карты, а также двухмерные и трехмерные изображения их дома.

В своих параграфах они должны ответить на следующие вопросы:

• Как вы использовали свои знания о проектировании пассивных солнечных батарей для завершения проектирования вашего здания с пассивными солнечными батареями?
• Какие физические и биологические ограничения вам нужно было принять во внимание при проектировании здания?
• В чем заключаются уникальные проблемы проектирования для пассивной солнечной энергии по сравнению с более традиционным дизайном?

Вы можете использовать рубрику в разделе «Оценка» листа учителя «Проектирование пассивного солнечного строительства», чтобы помочь вам оценить эссе учащихся.

---

Добавочные номера

Из этого урока следует последний урок из этой серии: Моделирование пассивных домов на солнечных батареях.

---

Вы можете расширить обучение на этом уроке, проведя своих учеников через «Бросающие вызов смерти тараканы», в которых ученики изучают организмы, чтобы понять, как они движутся, а затем создают изобретение, которое может двигаться, как они.

---

Информация о спонсоре
Основанный в Портленде, Фонд Лемельсона использует силу изобретения для улучшения жизни.Вдохновленный верой в то, что изобретения могут решить многие из самых больших экономических и социальных проблем нашего времени, Фонд помогает следующему поколению изобретателей и предприятий, основанных на изобретениях, процветать. Фонд Лемельсона был основан в начале 1990-х годов плодовитым изобретателем Джеромом Лемельсоном и его женой Дороти. На сегодняшний день Фонд выделил гранты на общую сумму более 200 миллионов долларов в поддержку своей миссии. Для получения дополнительной информации посетите http://lemelson.org.

Отправьте нам отзыв об этом уроке>

Открытая прямая система обеспечивает тепло и горячую воду от ОДНОГО водонагревателя

«Открытая прямая радиантная система» — это значительный прорыв в дизайне лучистого отопления.Открытая прямая излучающая система предлагает беспрецедентной эффективности с очень доступной первоначальной стоимостью и является нашей предпочтительной системой из всех систем лучистого отопления. Это одна система, которая работает двумя разными и разными способами. . Когда требуется обогрев пола, включается насос, и вода вытекает из бака через зону излучающего теплого пола и обратно в бак. Когда требуется горячая вода, вода вытекает из резервуара и направляется в арматуру. Вся вода в системе остается питьевой.

Это, пожалуй, самая энергоэффективная и экологически чистая система отопления в мире.

Это одно из очень немногих исключений из правила, что лучшие вещи стоят дороже. Вы буквально получаете гораздо лучшую систему за гораздо меньшие деньги.

Открытые прямые преимущества энергоэффективности системы.

• «Открытая прямая система» использует лучистое отопление, которое существенно на энергоэффективнее .
• Конструкции двойного назначения имеют менее 1/2 потерь в режиме ожидания двух независимых методов. Один набор исключен, а другой уменьшен из-за эффективного использования.
• Более низкая первоначальная стоимость дает возможность купить более качественный и эффективный агрегат.
• «Открытая прямая система» совместима с солнечной батареей .
• Бытовые водонагреватели потенциально более эффективны, чем бойлер . Они могут работать при низких температурах и позволяют конденсировать дымовые газы.Имейте в виду, что эти преимущества доступны только с качественными водонагревателями и не могут быть реализованы с дешевыми моделями.
• Предварительный нагрев холодной воды обеспечивает ограниченное естественное охлаждение за счет того, что холодная замещающая вода проходит через трубы в полу перед тем, как попасть в резервуар.
• Бак позволяет установить огромный теплообменник для дымохода.

Экологические преимущества открытой системы Direct.

• Меньший расход топлива
• ЕСЛИ ВЫ СОГЛАСИВАЕТЕ ПАР В ВЫПУСКНОЙ ВОДЕ, ВЫ МОЖЕТЕ ПОЛУЧИТЬ ЕЩЕ 10% ЭФФЕКТИВНОСТИ. Значительное количество загрязняющих веществ растворяется в воде, и они безвредно уходят в канализацию вместо того, чтобы загрязнять воздух.

Другие преимущества системы «Open Direct»

Наша открытая прямая система исключительно доступна

• Наш дизайн простой и элегантный
• В конструкции используется водонагреватель двойного назначения
• Никакой котел не экономит тысячи долларов
• В нашей конструкции используется на деталей меньше
• Простая установка снижает затраты на рабочую силу
• Энергоэффективность снижает затраты на топливо.

Простота установки

Наша открытая прямая система отличается простой конструкцией и небольшим количеством деталей. по сравнению с другими системами.

Простота работы на

Простота нашей конструкции и легкость, с которой вы можете найти наши детали в любом хозяйственном магазине , делают эту систему без проблем для мастера на все руки или для Do-It-Yourselfer .

Простота обслуживания

Наш дизайн прост для понимания.Наша излучающая система работает при гораздо более низкой температуре, чем у печи, поэтому с ней безопаснее работать, и наших материалов служат долго, поэтому не требуют постоянного ухода.

Легко достать запчасти для

У нас простая конструкция и общие детали . Может показаться, что это не очень хорошо, но это так! Вы можете найти запчасти, которые мы используем, в любом хорошем хозяйственном магазине, специального заказа не требуется.

Меньше деталей

Поскольку наша конструкция проста и мы используем водонагреватель для отопления и горячего водоснабжения, наша система менее сложна и использует меньше деталей .

Более надежный

Наша система имеет меньше движущихся частей , работает при более низких температурах, чем котельные системы, и предлагает нержавеющую сталь.

Более длительный

Более низкие рабочие температуры, конструкция из нержавеющей стали и высококачественные трубки. означает систему, которая служит и служит продуктом .

Энергоэффективность

Лучистое отопление естественно энергоэффективно.Наша система работает при более низких температурах, поэтому требуется на меньше топлива для нагрева воды, а наши водонагреватели конденсируют дымовые газы до , чтобы получить максимальный нагрев от вашего топлива .

Экологически чистый

Поскольку мы используем конденсационные водонагреватели, наши системы имеют меньше выбросов, чем другие. Наши системы также потребляют меньше топлива, чем котельная система , и совместимы с солнечными батареями.

Совместимость с Solar

Наша открытая прямая система совместима с солнечной батареей .Вы можете запланировать установку солнечных батарей на начальном этапе или в любое время в будущем. Ознакомьтесь с нашей библиотекой солнечной энергии для получения дополнительной информации о том, как интегрировать солнечные панели в вашу систему лучистого отопления.

Сделай сам по-дружески

Наша открытая прямая система — это простая и элегантная конструкция , в которой используются простые для поиска общие детали. Многие из наших клиентов предпочитают использовать нашу бесплатную помощь при проектировании и устанавливают систему самостоятельно с большой экономией .
Подробнее об установке своими руками здесь.

Соответствует Коду

Наши системы соответствуют нормам . Обратитесь к своему техническому специалисту за дополнительной информацией о вашем конкретном приложении, но в целом вот некоторая важная информация:

Сейф

Наша система работает при более низких температурах, чем системы с бойлером , что делает ее более безопасной в установке, использовании и обслуживании.

ВНИМАНИЕ, ОТРИЦАТЕЛЬНОСТЬ

Здесь мы должны отметить, что инновации не всегда приветствуются теми, кто имеет особые интересы в существующем статус-кво. Вы должны учитывать источник, когда оцениваете комментарии тех, кто получает прибыль от продажи котлов. Низкая стоимость и простота не всегда приветствуются. Вы не можете получить прибыль в 5000 долларов из системы за 5000 долларов. Использование водонагревателей в системах лучистого отопления допускается всеми основными нормативами. Не было ни одного случая заболевания легионеров, связанного с открытой прямой системой.

Не позволяйте лжи недовольных конкурентов лишить вас того, на что вы имеете право.

Открытая прямая система — это единая система , которая работает двумя разными способами :

• Работа в режиме обогрева — в этом режиме обогревает ваш дом.
• Работа в режиме горячего водоснабжения — в этом режиме подается горячая вода.

Эта оригинальная полностью автоматическая система . Это
без какого-либо участия домовладельца.Вам не нужно выполнять какие-либо отдельные действия или настройки, чтобы использовать его. Вот как работают два разных режима, начиная с режима нагрева:

Когда термостат определяет потребность в тепле, он включает насос. Теплая вода перекачивается из водонагревателя по трубам в полу, излучая тепло через систему обогрева пола в жилые помещения. Теплая вода достигает конца трубной петли, которая значительно холоднее, чем была в начале, и возвращается к нагревателю для повторного нагрева.

Примечание: Холодная вода не поступает в систему во время режима отопления , если только кто-то не заберет горячую воду, потому что система уже заполнена.

ОПИСАНИЕ ПОТОКА — Работа в режиме обогрева

• Когда требуется тепло, включается насос, и вода вытекает из верхней части бака, через зону нагрева и обратно в нижнюю часть бака, чтобы снова нагреться.
• Эта система невероятно эффективна .Летом использует ограниченное естественное охлаждение , что позволяет сэкономить на счете за кондиционирование воздуха. Тепло поглощается из здания по мере того, как вода в вашей системе лучистого теплого пола нагревается до комнатной температуры. Вода комнатной температуры втягивается в резервуар для горячей воды, поскольку горячая вода используется в доме, и заменяется холодной водой в напольных излучающих трубах. Вода комнатной температуры, подаваемая в резервуар для горячей воды для бытового потребления из вашей отопительной системы, также требует меньших затрат на отопление, что снова позволяет сэкономить на счетах за газ!

Теплая вода выходит из резервуара и течет в ваши светильники, такие как раковина, душ и т. Д.Холодная вода из колодца или из городской водопроводной сети должна заменять использованную воду. Эта холодная вода проходит по напольным излучающим трубам к водонагревателю. Этот предотвращает застой воды в трубках летом и обеспечивает некоторое естественное охлаждение.

ОПИСАНИЕ ПОТОКА — ГВС

• Когда используется горячая вода (в раковине, душе и т. Д.), вода вытекает из верхней части резервуара к месту использования.Холодная вода заменяет объем горячей воды , который был использован , поступая в верхней части системы через систему отопления, а затем в нижнюю часть бака . Причины этого следующие:
• Возможность застоя, особенно летом, когда нет тепла, полностью исключена. .
• Зимой при такой схеме потока приоритет отдается потреблению горячей воды для бытового потребления, если и тепло, и горячая вода запрашиваются одновременно (чтобы человек в душе не выбегал). Зимой потери эффективности нет; Любое тепло, забираемое из пола, возвращается в резервуар, поэтому в системе не происходит чистой потери энергии.

Компания Radiantec сыграла ведущую роль в разработке этих систем, и они приняты большинством основных строительных норм и правил . Как и в случае с любым другим строительным проектом, вы должны убедиться, что система Radiantec любого типа соответствует вашим местным строительным нормам.

Уточните свои местные нормы и правила и, при необходимости, обратитесь за помощью в компанию Radiantec.Официальный представитель вашего кода может позвонить нам с любыми вопросами.

ОТКРЫТАЯ ПРЯМАЯ СИСТЕМА

ПРЕИМУЩЕСТВА

• Эта система очень низкая стоимость .
• Это очень простой в механическом отношении , элегантный и надежный.
• Превосходная энергоэффективность , особенно при использовании водонагревателя Polaris.
• Проблемы диффузии кислорода не имеют значения, потому что все материалы пригодны для питья.
• Использование внешнего смесителя для полива газонов, мытья машин и т. Д. Еще больше усилит охлаждение.
• Вы можете установить дополнительную солнечную батарею для горячего водоснабжения с самого начала или добавить ее в любое время в будущем.

ОТКРЫТАЯ ПРЯМАЯ СИСТЕМА

ПРОБЛЕМЫ

• Вода во всех частях системы должна быть питьевой и пригодной для употребления. Деталь потока в наших инструкциях и в анимации здесь должна быть выполнена . Все материалы, используемые в системе, должны быть пригодны для питья.
• Вам может потребоваться расширительный бак, если обратные клапаны или устройства предотвращения обратного потока предотвращают возврат воды расширения в остальную систему водоснабжения.
• Вы должны убедиться, что давление в системе совместимо с пределами температуры и давления в трубке.

OPEN DIRECT — ЛУЧШАЯ СИСТЕМА

Мы считаем эту систему лучшей альтернативой . Он прост по конструкции, эффективен в эксплуатации, имеет умеренные начальные затраты и может использовать экологически чистую солнечную технологию. Когда и где местные нормы разрешают подавать отопление помещений и горячее водоснабжение через единую систему, мы рекомендуем открытую прямую систему.Вот почему:

КПД

Открытая прямая система использует один водонагреватель для отопления помещений и горячее водоснабжение , что устраняет необходимость в бойлере. Низкие рабочие температуры лучистого отопления позволяют использовать современные «конденсационные» водонагреватели , эффективность которых составляет 95 процентов. Функция охлаждения в летнее время предоставляется бесплатно и фактически снижает затраты на нагрев горячей воды для бытового потребления (см. Диаграмму).

Начальная стоимость

Наша открытая прямая система чрезвычайно проста и требует меньших затрат. Рассмотрим, например, дом площадью 2500 кв. Футов с двумя зонами. Материалы для пола, насосы и элементы управления обойдутся вам примерно в 4300 долларов. Добавьте высокоэффективный водонагреватель Polaris (бойлер не требуется), и его стоимость составит 7500 долларов, что является непревзойденной ценой для высококачественной системы.

Простота

Помимо сохранения низких начальных затрат, более простая система обеспечивает большую надежность .

Долговечность

Все основные компоненты изготовлены из нержавеющей стали или полиэтиленового пластика и должны служить в течение всего срока службы. . Кроме того, на наши компоненты предоставляются исключительно строгие гарантии.

Энергоэффективность

Этот тип системы может быть спроектирован для первоначального использования солнечной энергии или может быть преобразован в солнечную в любое время. Если вы хотите приготовить теплую воду для лучистого отопления или горячего водоснабжения, солнечные тепловые панели будут более эффективными и дешевле .

Щелкните здесь, чтобы увидеть, как открытая прямая система может использовать солнечную энергию.

СДЕЛАЙТЕ ОТЛИЧНУЮ СИСТЕМУ ЕЩЕ ЛУЧШЕ!
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ИЗЛУЧЕНИЯ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИЕЙ
НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ УЗНАТЬ ОБ ЭТОМ

Как построить солнечный обогреватель для пластиковых банок — The Independent

Перебои в подаче электроэнергии и постоянные отключения электроэнергии в Ньюфаундленде прошлой зимой заставили большинство людей задуматься о необходимости экономии энергии. Жителей Сент-Джона раздражало то, что им приходилось отключать неиспользуемый свет, выключать термостаты и стирать белье в непиковые часы.Вместо того чтобы думать об энергосбережении как о раздражении (или о чем-то, что мы все делаем, когда правительство умоляет нас сберечь во время чрезвычайных ситуаций, но быстро выходит из моды, когда электричество снова в сети), мы собрали группу друзей, вдохновленных на размышления о том, как мы можем быть более энергетически самодостаточными. Мы хотим оставаться в тепле и питаться, не полагаясь только на энергию «сети».

Группа, неофициально называемая «Энергетический клуб», сформировалась из ярмарки DIY Energy, которую мы организовали в январе прошлого года (результат трех дней сидения в темноте, холода и холода!).Конечная цель Энергетической ярмарки заключалась в том, чтобы пролить свет на опасности централизованной энергетической монополии путем демонстрации самостоятельных проектов и стимулирования обсуждения альтернатив. Нет веских причин для осуществления гидроразрыва на западном побережье или мегапроектов, таких как водопад Маскрат, для получения энергии, когда существует так много альтернатив для более мелких и децентрализованных энергетических инноваций, таких как ветровая, геотермальная и солнечная энергия. Мы узнали от людей на Энергетической ярмарке, что хорошим способом дать толчок общественным инвестициям в производство возобновляемой энергии было бы введение законодательства о «зеленых тарифах», которое позволит населению продавать избыточную мощность обратно в электросеть (которая в настоящее время объявлен вне закона в провинции в соответствии с уполномочивающим законодательством Маскрэт-Фолс).

Energy Club производит устройства для сбора энергии «сделай сам», которые являются недорогими и экологически безопасными. Мы хотим показать другим, что можем начать с малого и можем начать прямо сейчас. Нашим первым проектом был солнечный обогреватель.

Солнечный обогреватель — это воздухонагреватель, который использует солнце для обогрева воздуха в здании. Основной принцип заключается в том, что воздух нагревается, проходя через алюминиевые банки, помещенные на солнце. В Интернете есть несколько хороших ресурсов для создания самодельных солнечных нагревателей, как небольших прототипов, так и крупномасштабных устройств.Для просмотра примеров щелкните здесь, здесь и здесь. Обогреватели также можно приобрести в компании CanSolAir из Ньюфаундленда.

Прототип солнечного нагревателя Energy Club Pop Can

Эти шаги описывают, как Energy Club построил прототип солнечного нагревателя с банкой, но они могут быть адаптированы для других размеров и стилей.

Шаг 1. Собираем банок из-под пива или пива (на наш прототип ушло 20 банок). Замочите банки в горячей воде с мылом, тщательно промойте и дайте высохнуть.

Шаг 2. Используйте обычный кухонный нож для консервных банок, чтобы отрезать ВЕРХНИЕ СТАКАНЫ.

Шаг 3. С помощью сверла проделайте три отверстия в ДНЕ каждой банки. Три отверстия создают небольшой эффект турбины, замедляя прохождение воздуха через банки. Существуют альтернативы стилю с тремя отверстиями, например, использование изогнутых ножниц по металлу, чтобы вырезать небольшую турбину в каждой банке, или просто просверливание одного большого отверстия в дне каждой банки.

Шаг 4. Постройте каркас солнечного нагревателя.Убедитесь, что рамка такого же размера, как кусок стекла или оргстекла, который будет использоваться для ее покрытия. Используйте кольцевую пилу, чтобы просверлить отверстия вверху и внизу устройства. Нижнее отверстие будет втягивать холодный воздух внутрь устройства, а верхнее отверстие будет пропускать теплый воздух.

Шаг 5. Изолируйте рамную коробку картоном или другим утеплителем.

Шаг 6. Выровняйте банки в столбики и скрепите их вместе с помощью термостойкого клея (например,силикона) или алюминиевой изоленты. Какой бы материал ни использовался для скрепления банок, они должны выдерживать высокую температуру. Обычной клейкой ленты недостаточно — клей плавится.

Фото Дженн Нолан.

Шаг 7. Покрасьте весь блок в черный цвет, желательно с использованием термостойкой аэрозольной краски.

Фото Дженн Нолан.

Шаг 8. Закрепите стекло или оргстекло на верхней части устройства с помощью ленты, силикона или застежки. Устройство должно быть максимально герметичным.

Шаг 9. Подсоедините переработанные компьютерные вентиляторы (или другой тип вентилятора) к отверстиям в верхней и нижней части устройства. Нижний вентилятор будет «всасывающим», втягивающим холодный воздух в агрегат. Верхний вентилятор будет «вытягивать» теплый воздух из блока. Для блоков большого размера могут потребоваться вентиляторы большего размера или более высокая мощность.

Шаг 10. Агрегат готов! Наш прототип не был достаточно прочным, чтобы его можно было установить снаружи, но большие блоки должны были быть построены, чтобы выдерживать погодные условия.Большие блоки (около 4 на 8 футов) лучше всего устанавливать на южной стене за пределами дома. Установка агрегата на открытом воздухе предполагает сверление двух отверстий в стене. Одно отверстие совместится с нижним отверстием нагревателя баночки, а другое — с верхом. Гибкие трубки, такие как вентиляционные трубки сушилки, можно использовать для соединения отверстий в устройствах с отверстиями в стене. Холодный воздух изнутри птичника поступает в агрегат через нижнюю часть, нагревается, проходя через нагреватель для пластиковых банок (который находится снаружи дома), и возвращается обратно в дом через верхнее отверстие.Щелкните здесь, чтобы увидеть пример процесса установки на открытом воздухе.

Мы протестировали прототип солнечного обогревателя Energy Club в солнечный июньский день в Сент-Джонс. Без вентиляторов устройство все равно работало. Можно было почувствовать, как из верхнего отверстия выходит горячий воздух, несмотря на многочисленные недостатки и недостатки устройства. Например, агрегат далеко не герметичен. Щели в коробке (т. Е. Древесина, которая не идеально совмещается) и картон позволяют теплому воздуху выходить, прежде чем достигнет верхнего отверстия. Прототипы, подобные нашим, сообщают о температуре воздуха на выходе около 65 градусов по Цельсию!

Советы и извлеченные уроки

• Соберите как можно больше материалов.Из мусора можно вынести кусочки дерева и ДСП, картон, банки из-под пива и пива. Старые окна можно повторно использовать в качестве стекла для агрегата.
• Будьте осторожны, используя силикон — пары токсичны, поэтому используйте его на открытом воздухе и дайте достаточно времени, чтобы высохнуть.
• Аэрозольная краска лучше всего работает, когда баллончик находится в вертикальном положении. Поднимите устройство под углом, пока вы распыляете краску.
• Существуют сотни различных конструкций нагревателей для банок. Посмотрите в Интернете и обратите внимание на методы, стили и материалы, которые вам больше всего подойдут.Разновидностью солнечного обогревателя является экранный солнечный обогреватель.

Если вы хотите поделиться одним из ваших собственных проектов DIY (сделай сам) с читателями Indy, напишите Джастину Брейку по адресу justin (at) theindependent (dot) ca.

---

Примечание редактора: Если вы хотите ответить на эту или любую статью на TheIndependent.ca, или если вы хотите решить проблему, которую мы еще не затронули, мы приветствуем продуманные и четко сформулированные письма редактору. Вы можете отправить свое письмо по адресу: justin (at) theindependent (точка) ca.Не все письма будут напечатаны, но все будут прочитаны.

Как построить гостевой дом: вот что нужно знать

Гостевой дом может показаться роскошью, которую могут себе позволить лишь немногие, но на самом деле это проект по благоустройству дома, который можно осуществить примерно за ту же сумму, что и ремонт кухни. Тем не менее, это не так просто, как купить крошечный дом на Amazon и выбросить его на заднем дворе. Несмотря на то, что можно убедить в некоторых обзорах , гостевые дома — это не мебель ИКЕА, и они действительно требуют тщательного рассмотрения и планирования — фундамента, изоляции, разрешения на строительство — даже если вы покупаете небольшой модульный дом.

Независимо от того, нужно ли вам место для проживания родственников или вы хотите подзаработать на аренде Airbnb, есть множество способов добавить дополнительное жилье к своей собственности, и все они будут стоить вам тысячи. долларов и, скорее всего, месяцев вашего времени. Но когда вы приветствуете своих первых гостей в их личном номере, все это того стоит.

Custom Build

Строительство гостевого дома с нуля — наиболее удобный вариант, но он также будет самым дорогим и трудоемким.По стоимости квадратного метра построить небольшой гостевой дом не дешевле, чем построить полностью новый дом.

В среднем по стране стоимость строительства дома на территории составляет $ 100–200 за квадратный фут. , по данным HomeAdvisor, поэтому стоимость гостевой квартиры с одной спальней площадью 600 кв. Футов будет начинаться с $ 60 000. Однокомнатная каюта площадью 150 квадратных футов с одними спальными местами может стоить всего 15000 долларов, но строительство такой небольшой конструкции редко даст вам хорошую окупаемость инвестиций.Большинство экспертов рекомендуют построить гостевой дом с максимальной допустимой площадью в квадратных футах для ADU (вспомогательной жилой единицы) или площадью не менее 500 квадратных футов, чтобы получить максимальную отдачу от вложенных средств.

Местоположение является самым важным фактором, когда речь идет о цене: чем дороже жилье, тем дороже будет стоить его строительство. На втором месте стоит качество материалов. Новое строительство лучше доверить профессионалам, поэтому стоимость рабочей силы будет составлять не менее половины трети окончательной стоимости, но может достигать и 60 процентов.

Строительство гостевого дома может занять от четырех месяцев до года, при этом погодные условия и условия местности имеют решающее значение для того, как быстро может произойти строительство. Имейте в виду, что это всего лишь временные рамки для строительства — проектирование, получение разрешений и тендеры для подрядчиков добавляют от шести до 10 месяцев.

Преобразование существующей структуры

Преобразование гаража или навеса в гостевой люкс может быть экономичным вариантом.По данным HomeAdvisor , затраты варьируются от 6000 до 21000 долларов, при этом в среднем по стране для этого типа проекта снижается около 13 075 долларов. Структурные изменения, такие как добавление окон, теплоизоляции, гипсокартона, потолка и пола, составляют здесь основную часть затрат (в дополнение к рабочей силе), но если вы хотите сделать полноценную квартиру с ванной комнатой и кухней, ожидайте тратить значительно больше.

Вот разбивка различных затрат:

• Спальня с одним окном, потолком, полом, отоплением и охлаждением, изоляцией, плюс мебель: от 10 000 до 15 000 долларов США
• Люкс с ванной комнатой: Стоимость спальни плюс минимум 3000 долларов.Если вам нужно добавить сантехнику, вы заплатите до 1800 долларов больше.
• Гостевой дом с одной спальней, гостиной, кухней и ванной: от 15 000 до 30 000 долларов США

Проекты переоборудования могут быть выполнены довольно быстро, всего за четыре-шесть недель, но если вы добавляете внутренние стены или На установку сантехники на кухню или ванную комнату сроки могут удвоиться и занять до пяти месяцев. Получение надлежащих разрешений на строительство обычно добавляет две недели к сроку, но может быть намного короче для небольших работ.

Купить один готовый

Модульная структура, которая поставляется в виде набора деталей, является самым дешевым вариантом — некоторые продукты продаются по цене от 5 350 долларов США за — но эта цена редко отражает окончательную стоимость. К тому же, эти конструкции — это гораздо больше, чем просто заказать одну в Интернете и поставить ее на заднем дворе (сколько бы мы ни хотели, чтобы это было масштабом!).

Во-первых, вам необходимо соответствующим образом подготовить площадку, на которой вы планируете установить свою конструкцию.Это влечет за собой выравнивание и градуировку земли, а также установку фундамента. В то время как небольшой садовый сарай может стоять на ровном фундаменте из бетонных блоков и бруса, для всего, что превышает 160 квадратных футов, требуется более прочный фундамент, чтобы он не проваливался в землю. Это будет либо бетонная плита (средняя начальная стоимость 4 доллара за квадратный фут ), либо опорно-балочный фундамент (в среднем 5 долларов за квадратный фут). Для коттеджа площадью 600 квадратных футов фундамент будет стоить не менее 2400 долларов, но может сильно отличаться. HomeGuide оценивает среднюю стоимость бетонного фундамента такого размера в 3 846 долларов.

Вторым важным фактором является изоляция конструкции. Этот очень популярный крошечный домик на Amazon не имеет теплоизоляции, поэтому он подходит только для сна в умеренном климате. Изоляция этой конкретной модели, как сообщил Realtor.com крошечный домостроитель , потребует создания полости в стене, которая потребует столько же времени и усилий, как и строительство дома с нуля.HomeAdvisor оценивает среднюю стоимость установки изоляции на территории площадью 500 квадратных футов от 145 до 200 долларов плюс дополнительные 300-600 долларов на оплату труда.

Тем не менее, есть десятки компаний, которые продают сборные навесы, которые больше подходят для ночлега, чем покупка на Amazon:

• Studio Shed : Одноместные номера компании Signature Series начинаются с 10500 долларов за 64 квадратных фута. Базовая структура. Изолированная одноместная комната площадью 160 квадратных футов будет стоить около 21 000 долларов, а жилье площадью 364 квадратных фута с ванной и кухней — не менее 70 000 долларов, в зависимости от отделки и настройки.Все эти цены указаны без учета фундамента, за который покупатели должны будут заплатить своему подрядчику.
• Kanga Room Systems: Современная Kwik Room имеет площадь от 80 до 196 квадратных футов, а комплекты оболочек для самого маленького размера начинаются с 5000 долларов. Установка может быть завершена всего за пару дней, но многие обозреватели отмечают, что весь процесс может затянуться почти на год.
• Jamaica Cottage Shop: Коттедж Writer’s Haven не изолирован, но для него требуется только фундамент из 6-8 дюймов щебня.Его внутренняя площадь составляет 132 квадратных фута, а стоимость начинается с 3944 долларов за одну раму, 6526 долларов за полный предварительно вырезанный комплект для защиты от атмосферных воздействий или от 9 114 долларов за его доставку в полностью собранном виде. По оценкам компании, если вы строите его сами, на это у двух взрослых уйдет 34 часа.


Подписывайтесь на House Beautiful в Instagram.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Passive Solar Design — Урок

(1 Рейтинг)

Быстрый просмотр

Уровень оценки: 9 (9-11)

Требуемое время: 15 минут

Зависимость уроков: Нет

Тематические области: Физические науки, физика

Ожидаемые характеристики NGSS:

---

Поделиться:

Резюме

Студенты знакомятся с пассивным солнечным проектированием зданий — подходом, который использует солнечную энергию и окружающий климат для обеспечения естественного обогрева и охлаждения.Они узнают о некоторых недостатках традиционных систем отопления и охлаждения и о том, как инженеры внедряют пассивные солнечные батареи в наши здания для повышения эффективности. Эта инженерная программа соответствует научным стандартам нового поколения (NGSS).

Инженерное соединение

Широко распространенный интерес к проектированию пассивных солнечных батарей растет по мере роста затрат на энергию и становления реальности глобального изменения климата.Организации, компании, школы и семьи ждут от инженеров, чтобы это произошло. Инженеры-строители изучают и проектируют системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) в существующих и вновь построенных зданиях, предлагая способы внедрения более пассивных методов проектирования солнечных батарей для снижения затрат и энергопотребления, минимизации технического обслуживания, сокращения выбросов парниковых газов и обеспечения комфортные внутренние условия для людей.

Цели обучения

После этого урока учащиеся должны уметь:

• Опишите недостатки стандартных приборов для обогрева и охлаждения.
• Определите пассивное солнечное проектирование.
• Назовите несколько различных методов проектирования пассивных солнечных батарей.
• Опишите роль, которую инженеры играют в проектировании пассивных солнечных батарей.

Образовательные стандарты

Каждый урок или действие TeachEngineering соотносится с одним или несколькими научными дисциплинами K-12, образовательные стандарты в области технологий, инженерии или математики (STEM).

Все 100000+ стандартов K-12 STEM, охватываемых TeachEngineering , собираются, обслуживаются и упаковываются сетью стандартов Achievement Standards Network (ASN) , проект D2L (www.achievementstandards.org).

В ASN стандарты иерархически структурированы: сначала по источникам; например , по штатам; внутри источника по типу; например , естественные науки или математика; внутри типа по подтипу, затем по классу, и т. д. .

NGSS: научные стандарты нового поколения — наука

Ожидаемые характеристики NGSS
HS-ESS3-1.Постройте объяснение, основанное на доказательствах того, как наличие природных ресурсов, возникновение стихийных бедствий и изменения климата повлияли на деятельность человека. (9–12 классы) Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
Щелкните здесь, чтобы просмотреть другие учебные программы, соответствующие этим ожиданиям.
Этот урок посвящен следующим аспектам трехмерного обучения NGSS:
Наука и инженерная практика	Основные дисциплинарные идеи	Сквозные концепции
Составьте объяснение, основанное на достоверных и надежных доказательствах, полученных из различных источников (включая собственные исследования студентов, модели, теории, симуляции, экспертные оценки), и предположении, что теории и законы, описывающие мир природы, действуют сегодня так, как они делали в прошлом и будут делать это в будущем. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!	Доступность ресурсов определяет развитие человеческого общества. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв! Стихийные бедствия и другие геологические события сформировали ход истории человечества; [они] значительно изменили размеры человеческих популяций и привели к миграции людей. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!	Эмпирические данные необходимы, чтобы различать причину и корреляцию и делать заявления о конкретных причинах и следствиях. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв! Современная цивилизация зависит от основных технологических систем. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии — Технология
• Согласование технологических процессов с естественными процессами максимизирует производительность и снижает негативное воздействие на окружающую среду.(Оценки 9 — 12) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Энергетические ресурсы могут быть возобновляемыми или невозобновляемыми.(Оценки 9 — 12) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

ГОСТ Предложите выравнивание, не указанное выше

Какое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?

Больше подобной программы

Введение / Мотивация

Как вы думаете, сколько энергии в ваттах потребляет обычная обычная лампочка? (Ответ: 60-100 Вт.) А как насчет большого оконного кондиционера? (Ответ: 1440 Вт.) Как насчет электрического водонагревателя? (Ответ: 3800 Вт.) Это лишь некоторые из приборов, которые люди используют дома каждый день и которым требуется электричество. (Помните: 750 Вт = 1 лошадиная сила). Электрические кондиционеры используют много энергии для охлаждения внутренних частей наших домов, в то время как солнечный свет, падающий в наши окна, нагревает внутренности наших домов. Copyright

Copyright © 2009 Denise W. Carlson, ITL Программа, Инженерный колледж, Университет Колорадо в Боулдере

Приборы, которые создают высокие или низкие температуры в наших зданиях, требуют большого количества энергии, и, хотя они работают достаточно хорошо, у них есть два основных недостатка.Первый недостаток — это стоимость, связанная с использованием этих устройств. Средняя американская семья тратит около 1900 долларов в год на все виды энергии, включая электричество и газ, причем примерно половина этих затрат приходится только на отопление и охлаждение дома. Это означает, что семья тратит около 950 долларов в год на контроль температуры в своем доме, а в больших домах эти расходы значительно возрастают.

Вторая проблема связана с выбросами парниковых газов в результате производства энергии, необходимой для этих приборов.Большая часть электроэнергии и газа создается методами, которые загрязняют атмосферу парниковыми газами, такими как углекислый газ. Таким образом, чем больше энергии мы используем, тем больше выделяется парниковых газов. Инженеры-строители, изучающие и проектирующие системы отопления, вентиляции и кондиционирования (HVAC), ищут способы уменьшить эти негативные эффекты отопления и охлаждения. Один из способов — сделать приборы более энергоэффективными, чтобы они использовали меньше энергии для выполнения той же работы. Даже если они сделаны очень эффективными, большинству этих современных приборов требуется большое количество энергии для выполнения своей работы.Если бы используемые стандартные приборы можно было заменить или, по крайней мере, дополнить методами нагрева и охлаждения, не требующими энергии, созданной человеком, это решило бы проблему! Именно здесь на сцену выходит пассивный солнечный дизайн.

Пассивный солнечный дизайн — это использование солнечной энергии, географического климата и свойств различных материалов для обогрева и охлаждения зданий. Он включает в себя множество методов, которые не используют искусственную энергию для работы и могут значительно снизить количество энергии, необходимой для обогрева и охлаждения.

Если вы когда-нибудь проводили время на солнце в жаркий день, вы знаете, что солнце обладает невероятной способностью нагревать предметы. Подумайте о том, насколько жарко становится внутри автомобиля после того, как он некоторое время находился на солнце. Использование энергии солнца полезно для работы над повышением энергоэффективности, потому что его энергия бесплатна и почти бесконечна. Вот почему мы считаем солнечную энергию «возобновляемым» источником энергии.

Самый простой способ пассивного солнечного обогрева — солнечный свет сквозь окна.Поскольку мы знаем, что солнце летом поднимается в небе выше, чем зимой, инженеры и архитекторы проектируют здания, которые пропускают солнечный свет через окна в зимние месяцы, когда здание нуждается в обогреве, но блокируют солнечный свет летом, чтобы сохранить здание прохладное (см. рисунок 1). Студенты могут применять свое собственное творческое мышление при проектировании, строительстве и тестировании типовых домов с использованием методов пассивного солнечного отопления, включая изоляцию, размещение окон, тепловую массу, цвета и ориентацию объекта, с соответствующим мероприятием «Жилье с нулевым потреблением энергии».


Рис. 1. Работая вместе, пять элементов пассивной солнечной конструкции составляют законченную и успешную конструкцию пассивного солнечного дома: отверстие / коллектор (окна, выходящие на юг), поглотитель ([обычно] твердая и темная поверхность материала стен или пола) , тепловая масса (фактический материал, который удерживает и накапливает тепло), распределение (циркуляция тепла посредством естественной проводимости, конвекции и излучения) и контроль (свесы крыш, жалюзи, навесы, тенистые деревья). Обратите внимание на разные углы наклона солнца зимой и летом.авторское право

Авторские права © Энергетическая эффективность и возобновляемые источники энергии, Министерство энергетики США http://www.energysavers.gov/your_home/designing_remodeling/index.cfm/mytopic=10270

Ощущали ли вы когда-нибудь тепло от большого камня или бетонной скамейки после захода солнца, которая весь день была на солнце? Камень и скамья поглощали и сохраняли тепло, а затем медленно его отдавали. Точно так же ключевой метод пассивного солнечного излучения заключается в том, что лучистое тепло солнечного света, проникающего в здание, поглощается тепловой массой внутри конструкции.Тепловой массой может быть большая стена или пол, состоящий из строительного материала, способного поглощать большое количество тепла, такого как бетон, кирпич, плитка или даже вода. По мере того, как солнце садится и температура воздуха понижается, тепловая масса медленно выделяет тепло, которое она собирала за весь день, чтобы поддерживать комфортную температуру в помещении в течение ночи. Летом та же самая термальная масса может вытягивать тепло из окружающего воздуха для охлаждения помещения. В любое время года способность термальной массы сохранять тепло помогает поддерживать постоянную температуру.

Благодаря этим идеям, наиболее успешный продукт, созданный человеком, использующий солнечную энергию для обогрева, называется SolarWall. Этот строительный продукт использует солнечный свет для нагрева металлических панелей, прикрепленных на небольшом расстоянии от стены здания. Воздух в пространстве между панелями и зданием нагревается по мере нагрева металлических панелей. Нагретый воздух естественным образом поднимается к верху здания и попадает в отопительные каналы, которые распределяют его по всему зданию. SolarWall не использует энергию для работы и может заменить до 50% тепла, необходимого для зданий.

К сожалению, пассивное солнечное охлаждение не достигло такого большого прогресса, как пассивное солнечное отопление. Две основные идеи, лежащие в основе солнечного охлаждения, — это вентиляция и предотвращение попадания тепла в здание. Правильная вентиляция достигается за счет правильного размещения окон таким образом, чтобы в открытых окнах циркулировало как можно больше воздуха. Один из способов предотвратить попадание тепла в здание — это спроектировать здание с внешней тепловой массой, чтобы оно поглощало тепло перед входом в здание.Другой метод — посадить большие лиственные деревья, чтобы они защищали здание от прямых солнечных лучей в летние месяцы.

Обсуждаем ли мы пассивное солнечное отопление или охлаждение, географическое положение и ориентация зданий играют важную роль. Например, чтобы воспользоваться преимуществами пассивного солнечного отопления и охлаждения, здание в США должно быть спроектировано таким образом, чтобы его окна и основные жилые помещения располагались на южной стороне дома. Таким образом, окна, выходящие на солнце, могут обогревать помещения, в которых люди чаще всего находятся.Окна, расположенные на северной стороне, не пропускают прямые солнечные лучи и пропускают больше тепла, чем сплошная стена. Это одна из причин, по которой ориентация здания важна. Необходимо учитывать географическое положение, потому что в разных местах разный климат. В некоторых регионах облака чаще всего закрывают солнце, поэтому они не являются подходящими местами, чтобы полагаться на солнце для обогрева. Если преобладающий ветер в регионе дует с запада, окна, расположенные на западной и восточной сторонах, будут обеспечивать максимальный воздушный поток.При рассмотрении всех пассивных солнечных методов важно использовать правильные, основанные на климате. Ваш дом получает выгоду от пассивного солнечного дизайна или нет? Обратите внимание, где солнце падает на ваши окна с разных сторон дома в разное время года. Окно на южной стороне под карнизом этого дома не добавляет солнечного тепла внутреннему пространству, когда летнее солнце высоко в небе. Авторское право

Copyright © 2009 Дениз В. Карлсон, Программа ITL, Инженерный колледж, Университет Колорадо Боулдер

Разговор о обогреве и охлаждении был бы неполным, если бы мы не говорили о другом важном аспекте любой системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, пассивной или нет, а именно об изоляции.Без должным образом утепленного здания, независимо от того, насколько хороши его обогреватели и кондиционеры, горячий или холодный воздух будет выходить наружу. Это расходует много энергии, потому что приборы работают на обогрев или охлаждение здания И наружного воздуха! При проектировании пассивных солнечных батарей чрезвычайно важно не тратить впустую нагретый или охлажденный воздух.

Пассивный солнечный дизайн все больше и больше интегрируется в новые дома из-за простоты реализации (в первую очередь проще спроектировать его таким образом, чем возвращаться и перемещать окна и переориентировать свой дом после его постройки) !), и тем более в больших зданиях из-за большого количества энергии, которое можно сэкономить.По-настоящему круто то, что это можно сделать практически безграничными способами, поэтому инженеры могут проявлять творческий подход к проектированию здания, насколько захотят.

Предпосылки и концепции урока для учителей

Системы отопления и охлаждения внутри зданий питаются от разных источников энергии, а не только от электричества. Установки кондиционирования воздуха обычно работают от электричества, в то время как установки центрального отопления часто работают на газе.(Суммы мощности, обеспечиваемые для работы определенных устройств, упомянутых в разделе «Введение / Мотивация», даны только в ваттах электроэнергии; это просто для простоты, чтобы можно было провести сравнение.) Независимо от того, используется ли газ или электричество, главное все то же самое: приборы, которые обогревают и охлаждают здания, потребляют чрезвычайно большое количество энергии.

Пассивное солнечное проектирование — важный аспект проектирования зданий, поскольку люди и предприятия стремятся сэкономить деньги на расходах на электроэнергию и быть экологически ответственными.Пассивные солнечные батареи не следует путать с активными солнечными батареями или фотоэлектрическими солнечными элементами. Хотя активная солнечная конструкция похожа на пассивную, она использует небольшое количество энергии для передачи выделяемого тепла. Например, если солнечная стена нагревает воздух, который затем естественным образом поднимается, это называется пассивным солнечным излучением; если вентилятор использовался для перемещения воздуха, он считался «активным». Активный солнечный дизайн по-прежнему потребляет значительно меньше энергии, чем стандартные методы отопления и охлаждения; его небольшое количество используемой энергии значительно увеличивает его способность перемещать горячий и холодный воздух.Фотоэлектрические солнечные элементы — это солнечные панели, используемые для выработки электроэнергии; они могут быть объединены с активными солнечными батареями, так что небольшое количество необходимой энергии полностью исходит из «чистой» энергии.

Ключевыми аспектами пассивной солнечной конструкции являются: тепловая масса, изоляция, угол и направление солнца (ориентация), окна (расположение и работоспособность), выступы и затенение, вентиляция и циркуляция, цвета поверхности и географическое положение (см. Рисунок 1 ).

Сопутствующие мероприятия

Закрытие урока

Пассивная солнечная энергия использует солнечную энергию и свойства материалов для обогрева и охлаждения внутренних помещений.Почему пассивный солнечный дизайн становится все более популярным и с большей вероятностью будет использоваться в наших зданиях и домах? (Ответ: из-за роста стоимости энергии и растущей озабоченности глобальным изменением климата.) Инженеры часто используют пассивные солнечные батареи в дополнение к традиционным методам отопления и охлаждения, чтобы снизить затраты на энергию и выбросы парниковых газов без ущерба для комфорта.

Каковы наиболее важные аспекты пассивного солнечного дизайна? (Ответы: изоляция, расположение окон, тепловая масса, вентиляция и циркуляция, угол и направление солнца, цвета поверхности и географическое положение).Инженеры, работающие с пассивным солнечным дизайном, должны знать об этих предметах и ​​о том, как их применять творчески, чтобы максимизировать преимущества пассивного солнечного дизайна, создавая при этом эстетически приятные конструкции.

(Выполните дополнительные задания по оценке итогов урока, как описано в разделе «Оценка».)

Словарь / Определения

Инженер-строитель: человек, который проектирует конструкции нашей антропогенной среды (включая здания, аэропорты, небоскребы, гавани, плотины, дороги, мосты, водные системы) или контролирует их строительство или техническое обслуживание.

HVAC: аббревиатура от «отопление, вентиляция и кондиционирование».

пассивное солнечное проектирование: использование солнечной энергии, географического климата и свойств различных материалов для обогрева и охлаждения зданий.

Тепловая масса: Строительный материал, используемый в конструкции пассивных солнечных батарей, благодаря его способности поглощать, накапливать и распределять большое количество тепла. Возможные материалы: полы и стены из бетона, плитки, кирпича, кирпичной кладки, камня, грунта и воды.

ватт: единица измерения мощности в системе СИ. (СИ = международная система единиц)

Оценка

Оценка перед уроком

Мозговой штурм: В классе предложите учащимся участвовать в открытом обсуждении, чтобы придумать определение пассивного солнечного дизайна. Напомните студентам, что в ходе мозгового штурма ни одна идея или предложение не являются «глупыми». С уважением выслушайте все идеи.Занять некритическую позицию, поощрять дикие идеи и препятствовать критике идей. Напишите их идеи на доске.

Оценка после введения

Повторное посещение мозгового штурма: Попросите класс еще раз вернуться к определению (определениям) пассивного солнечного дизайна, которое они придумали перед началом урока. Сделают ли они какие-нибудь модификации?

Итоги урока Оценка

Где вы это видели ?: Разделите класс на небольшие группы и попросите команды перечислить все примеры пассивного солнечного отопления, с которыми они сталкивались и где.(Возможные примеры: дома, школы, магазины, офисы, больницы, общественные здания, музеи.) Какие методы, по их мнению, были эффективными? Кого не было?

Групповое обсуждение: Предложите учащимся обсудить, какие методы пассивного солнечного проектирования они бы использовали в своем собственном доме и почему.

Мероприятия по продлению урока

Групповое исследование: Разделите класс на более мелкие группы, чтобы провести поиск в Интернете по различным типам и аспектам пассивного солнечного проектирования.Попросите учащихся выбрать свои любимые и представить их классу. Примечание: не все методы можно найти под поисковым термином «пассивный солнечный дизайн», поэтому убедитесь, что учащиеся понимают определение достаточно, чтобы иметь возможность расширить свой поиск. Возможные темы: солнечная ориентация, навесы, навесы, затенение, изоляция, герметизация, расположение окон и их размещение, работающие окна, тип остекления, окна в потолочных окнах, поперечная вентиляция, системы теплоаккумулирующих стен, системы прудов на крыше, цвет материала, дымоход, открытый план этажа, солярий, ветрозащитные ограждения, боковые стенки и т. д.Помните, что пассивная солнечная энергия включает в себя элементы дизайна и техники для летнего комфорта, а не только для обогрева зимой.

Другой способ экономии электроэнергии за счет использования солнечной энергии называется «дневное освещение». Предложите учащимся выполнить задание «Дизайн дневного света», в котором они спроектируют и построят модель дома из пенопласта и включат систему дневного освещения на основе своих наблюдений и расчетов оптимального использования доступного солнечного света (от настольной лампы) для своей конструкции.

Дополнительная поддержка мультимедиа

Посмотрите два коротких видеоролика (продолжительностью 3-4 минуты каждый), в которых показаны фактические установки SolarWall для пассивного проектирования солнечных батарей в Conserval Engineering Inc.веб-сайт http://solarwall.com/en/products/solarwall-video-ekostv.php

использованная литература

Пять элементов пассивного солнечного дизайна дома, ваш дом, энергосбережение. Последнее обновление: 24 марта 2009 г. Энергоэффективность и возобновляемые источники энергии, Министерство энергетики США. По состоянию на 22 октября 2009 г. http://www.energysavers.gov/your_home/designing_remodeling/index.cfm/mytopic=10270

Пассивный солнечный дизайн.Выбор для жилищного строительства, Центр потребительской энергии, Энергетическая комиссия Калифорнии. По состоянию на 22 октября 2009 г. http://www.consumerenergycenter.org/home/construction/solardesign/index.html

Пассивный солнечный дизайн. Устойчивые источники. (Предоставляет отличное введение в дизайн солнечной энергии, включая «практические правила» и множество диаграмм, иллюстрирующих накопление тепла, вентиляцию и другие методы), по состоянию на 22 октября 2009 г. http://www.greenbuilder.com/sourcebook/PassiveSol.html

Пассивный солнечный дизайн — Тепловая масса. Центр потребительской энергии, Энергетическая комиссия Калифорнии. По состоянию на 22 октября 2009 г. http://www.consumerenergycenter.org/home/construction/solardesign/thermal.html

SolarWall — специализируется на солнечном отоплении (солнечное отопление и вентиляция), солнечном сельском хозяйстве. Conserval Engineering Inc. По состоянию на 22 октября 2009 г. http://www.solarwall.com

авторское право

© 2008 Регенты Университета Колорадо.

Авторы

Джонатан Макнил; Малинда Шефер Зарске; Дениз В. Карлсон

Программа поддержки

Комплексная программа преподавания и обучения, Инженерный колледж, Университет Колорадо в Боулдере

Благодарности

Содержание этой учебной программы по цифровой библиотеке было разработано за счет гранта Фонда улучшения послесреднего образования (FIPSE), U.S. Министерство образования и Национальный научный фонд ГК-12, грант No. 0338326. Однако это содержание не обязательно отражает политику Министерства образования или Национального научного фонда, и вам не следует предполагать, что оно одобрено федеральным правительством.

Последнее изменение: 5 октября 2021 г.

.

No related posts.