패시브하우스에서...
"겨울에는 추울 것입니다. "라고 고전이 말했습니다. 필요하지 않은 것으로 나타났습니다. 또한 단시간 보온을 하기 위해서는 더럽고 냄새나고 환경에 해롭지 않아도 됩니다.
현재 우리는 연료유, 가스 및 전기로 인해 반드시 집에 난방을 할 수 있는 것은 아닙니다. 태양열, 지열 및 심지어 풍력 에너지는 최근 몇 년 동안 연료 및 에너지원의 오래된 혼합에 합류했습니다.
이 보고서에서는 폴란드에서 여전히 가장 널리 사용되는 석탄, 석유 또는 가스 기반 시스템에 대해서는 다루지 않을 것입니다. 왜냐하면 우리 연구의 목적은 우리가 이미 잘 알고 있는 것을 제시하는 것이 아니라 현대적이고 매력적인 대안을 제시하는 것이기 때문입니다. 에너지 절약뿐만 아니라 환경 보호.
물론 천연 가스와 그 파생물의 연소를 기반으로 한 난방도 상당히 환경 친화적입니다. 그러나 폴란드의 관점에서 볼 때 국내 수요를 위한 충분한 연료 자원이 없다는 단점이 있습니다.
물과 공기
폴란드의 대부분의 주택과 주거용 건물은 전통적인 보일러 및 라디에이터 시스템으로 난방을 합니다.
중앙 보일러는 난방 센터 또는 건물의 개별 보일러 실에 있습니다. 그 작업은 파이프를 통해 실내에 위치한 라디에이터로의 증기 또는 온수 공급을 기반으로합니다. 고전적인 라디에이터 - 주철 수직 구조 -는 일반적으로 창 근처에 배치됩니다 (1).
1. 전통적인 히터
최신 라디에이터 시스템에서 뜨거운 물은 전기 펌프를 사용하여 라디에이터로 순환됩니다. 뜨거운 물은 라디에이터에서 열을 방출하고 냉각된 물은 추가 가열을 위해 보일러로 되돌아갑니다.
라디에이터는 미적 관점에서 덜 "공격적인"패널 또는 벽 히터로 교체 할 수 있습니다. 때로는 소위 말하는 경우도 있습니다. 건물의 디자인과 장식을 고려하여 개발된 장식용 라디에이터.
이 유형의 라디에이터는 주철 핀이 있는 라디에이터보다 무게(일반적으로 크기)가 훨씬 가볍습니다. 현재 시장에는 주로 외부 치수가 다른 이러한 유형의 라디에이터 유형이 많이 있습니다.
많은 최신 난방 시스템은 냉각 장비와 공통 구성 요소를 공유하며 일부는 난방과 냉각을 모두 제공합니다.
예약 HVAC (난방, 환기 및 공기 조절)은 집안의 모든 것과 환기를 설명하는 데 사용됩니다. 어떤 HVAC 시스템을 사용하든 관계없이 모든 난방 장비의 목적은 연료원의 열 에너지를 사용하여 주거 공간으로 전달하여 쾌적한 주변 온도를 유지하는 것입니다.
난방 시스템은 천연 가스, 프로판, 난방유, 바이오 연료(목재 등) 또는 전기와 같은 다양한 연료를 사용합니다.
사용하는 강제 공기 시스템 송풍기 오븐덕트 네트워크를 통해 가정의 다양한 영역에 따뜻한 공기를 공급하는 는 북미에서 인기가 있습니다(2).
2. 강제 공기 순환 시스템 보일러실
이것은 폴란드에서 여전히 비교적 드문 해결책입니다. 그것은 주로 새로운 상업용 건물과 개인 주택에서 일반적으로 벽난로와 함께 사용됩니다. 강제 공기 순환 시스템(포함. 열 회수를 통한 기계적 환기) 실내 온도를 매우 빠르게 조정하십시오.
추운 날씨에는 히터 역할을 하고 더운 날씨에는 냉각 공조 시스템 역할을 합니다. 유럽과 폴란드의 경우 일반적으로 스토브, 보일러실, 물 및 스팀 라디에이터가 있는 CO 시스템은 난방용으로만 사용됩니다.
강제 공기 시스템은 일반적으로 먼지와 알레르겐을 제거하기 위해 여과하기도 합니다. 가습(또는 건조) 장치도 시스템에 내장되어 있습니다.
이러한 시스템의 단점은 환기 덕트를 설치하고 벽에 이를 위한 공간을 확보해야 한다는 것입니다. 또한 팬에서 때때로 소음이 발생하고 움직이는 공기가 알레르겐을 퍼뜨릴 수 있습니다(장치를 적절하게 유지 관리하지 않은 경우).
우리에게 가장 잘 알려진 시스템 외에도 라디에이터 및 공기 공급 장치, 대부분 현대적인 다른 것들이 있습니다. 공기뿐만 아니라 가구와 바닥을 가열한다는 점에서 순환수식 중앙 난방 및 강제 환기 시스템과 다릅니다.
뜨거운 물을 위해 설계된 플라스틱 파이프의 콘크리트 바닥이나 나무 바닥 아래에 깔아야 합니다. 조용하고 전반적으로 에너지 효율적인 시스템입니다. 빨리 가열되지는 않지만 열을 더 오래 유지합니다.
바닥 아래에 설치된 전기 설비를 사용하는 "바닥 타일링"(보통 세라믹 또는 석재 타일)도 있습니다. 온수 시스템보다 에너지 효율이 낮고 일반적으로 욕실과 같은 작은 공간에서만 사용됩니다.
또 다른 현대적인 난방 유형입니다. 유압 시스템. 베이스보드 온수기는 벽에 낮게 장착되어 방 아래에서 차가운 공기를 끌어들인 다음 가열하여 다시 실내로 되돌릴 수 있습니다. 그들은 많은 것보다 낮은 온도에서 작동합니다.
이 시스템은 또한 중앙 보일러를 사용하여 배관 시스템을 통해 개별 가열 장치로 흐르는 물을 가열합니다. 사실 이것은 이전 수직 라디에이터 시스템의 업데이트된 버전입니다.
전기 패널 라디에이터 및 기타 유형은 주요 가정 난방 시스템에서 일반적으로 사용되지 않습니다. 전기 히터주로 전기 요금이 높기 때문입니다. 그러나 예를 들어 계절별 공간(예: 베란다)에서 인기 있는 보조 난방 옵션으로 남아 있습니다.
전기 히터는 설치가 간단하고 저렴하며 배관, 환기 또는 기타 분배 장치가 필요하지 않습니다.
기존의 패널 히터 외에도 전기 방사 히터(3) 또는 가열 램프를 통해 온도가 낮은 물체에 에너지를 전달합니다. 전자기 방사.
3. 적외선 히터
방사체의 온도에 따라 적외선 방사의 파장 범위는 780nm에서 1mm입니다. 전기 적외선 히터는 입력 전력의 최대 86%를 복사 에너지로 방출합니다. 수집된 거의 모든 전기 에너지는 필라멘트에서 적외선 열로 변환되어 반사경을 통해 더 멀리 전송됩니다.
지열 폴란드
예를 들어 아이슬란드와 같이 매우 발전된 지열 난방 시스템에 대한 관심이 높아지고 있습니다.여기서 (IDDP) 시추 엔지니어들은 지구의 내부 열원으로 점점 더 깊이 파고들고 있습니다.
2009년 EPDM을 시추하던 중 실수로 지구 표면에서 약 2km 아래에 위치한 마그마 저수지로 유출되었습니다. 따라서 약 30MW의 에너지 용량을 가진 역사상 가장 강력한 지열 우물이 얻어졌습니다.
과학자들은 지각판 사이의 자연 경계인 지구에서 가장 긴 중앙 해령인 대서양 중앙 해령에 도달하기를 희망합니다.
그곳에서 마그마는 해수를 1000°C의 온도로 가열하고 압력은 대기압보다 50배 높습니다. 이러한 조건에서 일반 지열정보다 약 50배 더 많은 XNUMXMW의 에너지 출력을 가진 초임계 증기를 생성할 수 있습니다. 이것은 보충 가능성을 XNUMX으로 의미합니다. 주택.
프로젝트가 효과적인 것으로 판명되면 러시아와 같은 세계의 다른 지역에서도 유사한 프로젝트를 구현할 수 있습니다. 일본이나 캘리포니아에서.
4. 소위 시각화. 얕은 지열 에너지
이론적으로 폴란드는 국가 영토의 80%가 중부 유럽, 카르파티아 및 카르파티아의 40개 지열 지방에 의해 점유되어 있기 때문에 매우 좋은 지열 조건을 가지고 있습니다. 그러나 지열수 사용의 실제 가능성은 국가 영토의 XNUMX%에 해당합니다.
이 저수지의 수온은 30~130°C(어떤 곳에서는 200°C까지)이며, 퇴적암의 발생 깊이는 1~10km입니다. 자연 유출은 매우 드뭅니다(Sudety - Cieplice, Löndek-Zdrój).
그러나 이것은 다른 것입니다. 깊은 지열 최대 5km의 우물과 소위 말하는 것. 얕은 지열, 열원은 상대적으로 얕은 매설 설비(4)를 사용하여 일반적으로 수 m에서 100 m까지 지면에서 가져옵니다.
이러한 시스템은 물이나 공기에서 열을 얻기 위한 지열 에너지와 유사한 기반인 히트 펌프를 기반으로 합니다. 폴란드에는 이미 그러한 솔루션이 수만 개 있는 것으로 추정되며 그 인기는 점차 높아지고 있습니다.
열 펌프는 외부에서 열을 가져와 집안으로 전달합니다(5). 기존의 난방 시스템보다 적은 전력을 소비합니다. 밖이 따뜻할 때는 에어컨의 역활을 할 수 있습니다.
5. 간단한 압축기 열 펌프의 구성: 1) 응축기, 2) 스로틀 밸브 또는 모세관, 3) 증발기, 4) 압축기
대중적인 유형의 공기 열원 히트 펌프는 덕트리스라고도 하는 미니 분할 시스템입니다. 비교적 작은 외부 압축기 장치와 방이나 가정의 원격 영역에 쉽게 추가할 수 있는 하나 이상의 실내 공기 처리 장치를 기반으로 합니다.
상대적으로 온화한 기후에 설치하는 경우 열 펌프를 권장합니다. 그들은 매우 덥고 매우 추운 날씨 조건에서 덜 효과적입니다.
흡수 가열 및 냉각 시스템 그들은 전기가 아니라 태양 에너지, 지열 에너지 또는 천연 가스에 의해 구동됩니다. 흡수식 히트펌프는 다른 히트펌프와 거의 같은 방식으로 작동하지만 에너지원이 다르고 암모니아 용액을 냉매로 사용합니다.
하이브리드가 더 좋다
열 펌프와 재생 가능 에너지원을 사용할 수 있는 하이브리드 시스템에서 에너지 최적화가 성공적으로 달성되었습니다.
하이브리드 시스템의 한 형태는 다음과 같습니다. 열 펌프 조합하여 콘덴싱 보일러로. 펌프는 열 수요가 제한되는 동안 부분적으로 부하를 인계받습니다. 더 많은 열이 필요할 때 콘덴싱 보일러가 난방 작업을 대신합니다. 마찬가지로 열 펌프는 고체 연료 보일러와 결합될 수 있습니다.
하이브리드 시스템의 또 다른 예는 조합입니다. 태양열 시스템을 갖춘 콘덴싱 유닛. 이러한 시스템은 기존 건물과 새 건물 모두에 설치할 수 있습니다. 설비 소유자가 에너지원 측면에서 더 많은 독립성을 원하는 경우 열 펌프를 광전지 설비와 결합하여 자체 가정용 솔루션에서 생성된 전기를 난방에 사용할 수 있습니다.
태양열 설비는 열 펌프에 전력을 공급하기 위해 저렴한 전기를 제공합니다. 건물에서 직접 사용되지 않는 전기로 생성된 잉여 전기는 건물의 배터리를 충전하는 데 사용하거나 공공 그리드에 판매할 수 있습니다.
현대식 발전기 및 열 설비에는 일반적으로 인터넷 인터페이스 태블릿이나 스마트폰의 앱을 통해 전 세계 어디에서나 원격으로 제어할 수 있어 부동산 소유자가 비용을 최적화하고 절감할 수 있습니다.
집에서 만드는 에너지보다 더 좋은 것은 없습니다
물론 모든 난방 시스템에는 에너지원이 필요합니다. 비결은 이것을 가장 경제적이고 저렴한 솔루션으로 만드는 것입니다.
궁극적으로 이러한 기능에는 "집에서"라는 모델에서 생성된 에너지가 있습니다. 마이크로 열병합 () 또는 미소 발전소 ().
정의에 따르면 이것은 중소 전력 연결 장치의 사용을 기반으로 열과 전기(오프 그리드)의 결합 생산으로 구성된 기술 프로세스입니다.
마이크로 열병합 발전은 전기와 열이 동시에 필요한 모든 시설에서 사용할 수 있습니다. 페어링된 시스템의 가장 일반적인 사용자는 개인 수혜자(6)와 병원 및 교육 센터, 스포츠 센터, 호텔 및 다양한 공공 시설입니다.
6. 가정 에너지 시스템
오늘날 일반 가정용 전력 엔지니어는 이미 가정과 마당에서 에너지를 생성하는 몇 가지 기술(태양열, 풍력 및 가스)을 보유하고 있습니다. (바이오가스 - 실제로 "소유"인 경우).
따라서 열 발생기와 혼동하지 않고 물을 가열하는 데 가장 자주 사용되는 지붕에 설치할 수 있습니다.
그것은 또한 작은 도달할 수 있습니다 풍력 터빈개인의 필요에 따라. 가장 자주 그들은 땅에 묻힌 돛대에 놓입니다. 300-600W의 전력과 24V의 전압을 가진 가장 작은 것은 설계가 이에 맞게 조정된다면 지붕에 설치할 수 있습니다.
국내 조건에서 3-5kW 용량의 발전소가 가장 많이 발견되며 필요에 따라 사용자 수 등에 따라 다릅니다. - 조명, 다양한 가전 제품의 작동, CO 용 워터 펌프 및 기타 작은 필요에 충분해야 합니다.
열 출력이 10kW 미만이고 전기 출력이 1-5kW인 시스템이 주로 개별 가정에서 사용됩니다. 이러한 "가정용 마이크로 CHP"를 운영하는 아이디어는 공급되는 건물 내부에 전기와 열원을 모두 배치하는 것입니다.
가정용 풍력 에너지를 생성하는 기술은 여전히 개선되고 있습니다. 예를 들어 WindTronics(7)에서 제공하는 블레이드가 부착된 자전거 바퀴와 다소 유사한 덮개가 있는 소형 Honeywell 풍력 터빈(직경 약 180cm)은 평균 풍속 2,752m/s에서 10kWh를 생성합니다. 특이한 수직 설계의 Windspire 터빈에서도 유사한 성능을 제공합니다.
7. 집 지붕에 설치된 소형 Honeywell 터빈
재생 가능한 자원에서 에너지를 얻는 다른 기술 중에서 주목할 가치가 있습니다. 바이오 가스. 하수, 생활폐기물, 분뇨, 농식품산업폐기물 등 유기화합물의 분해과정에서 발생하는 가연성가스를 총칭하는 용어입니다.
오래된 열병합 발전, 즉 열병합 발전소에서 열과 전기를 결합하여 "소형" 버전으로 생산하는 기술은 매우 젊습니다. 보다 우수하고 효율적인 솔루션에 대한 검색은 여전히 진행 중입니다. 현재 왕복 엔진, 가스 터빈, 스털링 엔진 시스템, 유기 랭킨 사이클 및 연료 전지를 포함한 몇 가지 주요 시스템을 식별할 수 있습니다.
스털링의 엔진 격렬한 연소 과정 없이 열을 기계적 에너지로 변환합니다. 작동 유체-가스로의 열 공급은 히터의 외벽을 가열하여 수행됩니다. 외부에서 열을 공급함으로써 엔진은 석유 화합물, 석탄, 목재, 모든 유형의 가스 연료, 바이오매스, 태양 에너지 등 거의 모든 소스에서 XNUMX차 에너지를 공급받을 수 있습니다.
이 유형의 엔진에는 XNUMX개의 피스톤(차갑고 따뜻함), 재생 열 교환기 및 작동 유체와 외부 소스 사이의 열 교환기가 포함됩니다. 사이클에서 작동하는 가장 중요한 요소 중 하나는 가열된 공간에서 냉각된 공간으로 흐르는 작동 유체의 열을 취하는 재생기입니다.
이러한 시스템에서 열원은 주로 연료 연소 중에 발생하는 배기 가스입니다. 반대로 회로의 열은 저온 소스로 전달됩니다. 궁극적으로 순환 효율은 이러한 소스 간의 온도 차이에 따라 달라집니다. 이러한 유형의 엔진의 작동 유체는 헬륨 또는 공기입니다.
스털링 엔진의 장점은 다음과 같습니다. 높은 전체 효율, 낮은 소음 수준, 다른 시스템에 비해 연비, 저속. 물론 우리는 단점을 잊어서는 안되며 그 중 가장 중요한 것은 설치 가격입니다.
다음과 같은 열병합 메커니즘 랭킨 사이클 (열역학 사이클에서 열 회수) 또는 스털링 엔진은 작동에 열만 필요합니다. 그 소스는 예를 들어 태양 에너지 또는 지열 에너지일 수 있습니다. 컬렉터와 열을 사용하여 이러한 방식으로 전기를 생성하는 것은 광전지를 사용하는 것보다 저렴합니다.
개발 작업도 진행 중 연료 전지들 및 열병합 발전소에서의 사용. 시장에서 이러한 유형의 혁신적인 솔루션 중 하나는 다음과 같습니다. 클리어에지. 시스템별 기능 외에도 이 기술은 첨단 기술을 사용하여 실린더의 가스를 수소로 변환합니다. 그래서 여기에는 불이 없습니다.
수소 전지는 전기를 생산하고 열을 발생시키는 데에도 사용됩니다. 연료전지는 기체연료(주로 수소 또는 탄화수소계 연료)의 화학에너지를 전기화학반응을 통해 고효율로 전기와 열로 전환시키는 새로운 형태의 장치로, 가스를 태워 기계적 에너지를 사용할 필요 없이, 예를 들어 엔진이나 가스 터빈의 경우입니다.
일부 요소는 수소뿐만 아니라 천연 가스 또는 소위 말하는 것으로도 동력을 공급받을 수 있습니다. 탄화수소 연료 처리의 결과로 얻은 개질유(개질 가스).
온수 어큐뮬레이터
우리는 뜨거운 물, 즉 열이 일정 시간 동안 특별한 가정용 용기에 축적되어 저장될 수 있다는 것을 알고 있습니다. 예를 들어 태양열 집열기 옆에서 자주 볼 수 있습니다. 그러나 모든 사람들이 다음과 같은 것이 있다는 것을 알지 못할 수도 있습니다. 많은 양의 열 보유거대한 에너지 축적기처럼 (8).
8. 네덜란드의 우수한 축열기
표준 단기 저장 탱크는 대기압에서 작동합니다. 단열이 잘되어 주로 피크시간대 수요관리용으로 사용됩니다. 이러한 탱크의 온도는 100°C보다 약간 낮습니다. 때때로 난방 시스템의 요구에 따라 오래된 오일 탱크가 축열기로 변환된다는 점을 추가할 가치가 있습니다.
2015년 독일 최초의 듀얼 존 트레이. 이 기술은 Bilfinger VAM에서 특허를 받았습니다.
이 솔루션은 상부 및 하부 수역 사이에 유연한 층을 사용하는 것을 기반으로 합니다. 상부 구역의 무게는 하부 구역에 압력을 가하여 그 안에 저장된 물의 온도가 100°C 이상일 수 있습니다. 상부 구역의 물은 그에 따라 더 차갑습니다.
이 솔루션의 장점은 대기 탱크에 비해 동일한 부피를 유지하면서 더 높은 열 용량과 동시에 압력 용기에 비해 안전 비용이 낮다는 것입니다.
최근 수십 년 동안 지하 에너지 저장. 지하수 저장소는 콘크리트, 강철 또는 섬유 강화 플라스틱 구조일 수 있습니다. 콘크리트 컨테이너는 현장에서 또는 조립식 요소로 콘크리트를 부어 제작됩니다.
추가 코팅(폴리머 또는 스테인리스 스틸)은 일반적으로 확산 기밀성을 보장하기 위해 호퍼 내부에 설치됩니다. 단열층은 컨테이너 외부에 설치됩니다. 자갈로만 고정되거나 대수층에 직접 땅을 파는 구조물도 있습니다.
생태와 경제의 손을 맞잡고
집안의 열은 우리가 어떻게 난방을 하는지 뿐만 아니라 무엇보다 열 손실로부터 집을 보호하고 에너지를 관리하는 방법에 달려 있습니다. 현대 건설의 현실은 에너지 효율성에 중점을 두는 것입니다. 덕분에 결과물은 경제성과 운영 측면에서 가장 높은 요구 사항을 충족합니다.
이것은 생태와 경제의 이중 "에코"입니다. 점점 배치 에너지 효율적인 건물 그들은 소위 콜드 브리지의 위험이 있는 컴팩트한 본체를 특징으로 합니다. 열 손실 영역. 이것은 지상 바닥과 함께 고려되는 외부 칸막이 면적과 전체 가열 부피의 비율과 관련하여 가장 작은 지표를 얻는 것과 관련하여 중요합니다.
온실과 같은 완충 표면은 전체 구조물에 부착되어야 합니다. 그들은 적절한 양의 열을 집중시키는 동시에 건물의 반대쪽 벽에 열을 전달하여 저장고뿐만 아니라 자연 라디에이터도 됩니다.
겨울에는 이러한 유형의 완충 장치가 너무 차가운 공기로부터 건물을 보호합니다. 내부에는 건물의 버퍼 레이아웃 원칙이 사용됩니다. 방은 남쪽에 있고 다용도실은 북쪽에 있습니다.
모든 에너지 효율적인 주택의 기본은 적절한 저온 난방 시스템입니다. 열 회수가 있는 기계적 환기가 사용됩니다. 즉, "사용된" 공기를 내보내고 열을 유지하여 건물로 불어오는 신선한 공기를 가열하는 복열 장치를 사용합니다.
표준은 태양 에너지를 사용하여 물을 가열할 수 있는 태양계에 도달합니다. 자연을 최대한 활용하려는 투자자들은 열 펌프도 설치합니다.
모든 재료가 수행해야 하는 주요 작업 중 하나는 최고의 단열. 결과적으로 따뜻한 외부 칸막이만 세워지면 지면 근처의 지붕, 벽 및 천장이 적절한 열 전달 계수 U를 가질 수 있습니다.
외부 벽은 적어도 XNUMX겹이어야 하지만 최상의 결과를 위해서는 XNUMX겹 시스템이 가장 좋습니다. 또한 종종 XNUMX개의 창과 충분히 넓은 열 보호 프로필이 있는 최고 품질의 창에 대한 투자가 이루어지고 있습니다. 모든 큰 창문은 건물 남쪽의 특권입니다. 북쪽에는 글레이징이 다소 뾰족하고 가장 작은 크기로 배치됩니다.
기술은 더욱 발전합니다 패시브 하우스수십 년 동안 알려져 있습니다. 이 개념의 창시자는 Wolfgang Feist와 Bo Adamson으로, 1988년 Lund University에서 태양 에너지 보호를 제외하고는 추가 단열재가 거의 필요하지 않은 건물의 최초 설계를 발표했습니다. 폴란드에서는 2006년 Wroclaw 근처 Smolec에 최초의 패시브 구조가 건설되었습니다.
패시브 구조에서는 일사량, 환기에서 열 회수(회수) 및 전기 제품 및 거주자와 같은 내부 소스에서 입력된 열을 사용하여 건물의 열 수요 균형을 맞춥니다. 특히 낮은 온도 기간 동안에만 건물에 공급되는 공기의 추가 가열이 사용됩니다.
패시브 하우스는 특정 기술과 발명이라기보다 아이디어, 일종의 건축 설계에 가깝습니다. 이 일반적인 정의에는 에너지 수요(연간 15kWh/m² 미만)와 열 손실을 최소화하려는 욕구를 결합한 다양한 건물 솔루션이 포함됩니다.
이러한 매개변수를 달성하고 저장하기 위해 건물의 모든 외부 칸막이는 매우 낮은 열 전달 계수 U를 특징으로 합니다. 건물의 외부 쉘은 통제되지 않은 공기 누출에 영향을 받지 않아야 합니다. 마찬가지로 창 가구는 표준 솔루션보다 열 손실이 훨씬 적습니다.
창은 사이에 절연 아르곤 층이 있는 이중창 또는 삼중창과 같이 손실을 최소화하기 위해 다양한 솔루션을 사용합니다. 패시브 기술에는 여름에 태양 에너지를 흡수하는 대신 반사하는 흰색 또는 밝은 색상의 지붕으로 주택을 짓는 것도 포함됩니다.
친환경 냉난방 시스템 그들은 앞으로 한 걸음 더 나아갑니다. 패시브 시스템은 난로나 에어컨 없이 자연의 냉난방 능력을 극대화합니다. 그러나 이미 개념이 있습니다. 활성 주택 – 잉여 에너지 생산. 그들은 태양 에너지, 지열 에너지 또는 소위 녹색 에너지라고 하는 기타 소스로 구동되는 다양한 기계적 난방 및 냉각 시스템을 사용합니다.
열을 발생시키는 새로운 방법 찾기
과학자들은 여전히 새로운 에너지 솔루션을 찾고 있으며, 이를 창의적으로 사용하면 놀라운 새 에너지원을 제공하거나 적어도 에너지를 복원하고 보존할 수 있는 방법을 찾을 수 있습니다.
몇 달 전에 우리는 겉보기에 모순되는 것처럼 보이는 열역학 제XNUMX법칙에 대해 썼습니다. 실험 교수 안드레아스 쉴링 취리히 대학교에서. 그는 Peltier 모듈을 사용하여 외부 전원 없이 100g의 구리 조각을 XNUMX°C 이상의 온도에서 실온보다 훨씬 낮은 온도로 냉각시키는 장치를 만들었습니다.
냉각을 위해 작동하기 때문에 가열도 해야 하므로 예를 들어 열 펌프 설치가 필요하지 않은 새롭고 보다 효율적인 장치를 위한 기회를 만들 수 있습니다.
차례로 Saarland 대학의 Stefan Seeleke 교수와 Andreas Schütze 교수는 이러한 속성을 사용하여 구동 와이어의 열 생성 또는 냉각을 기반으로 하는 매우 효율적이고 환경 친화적인 가열 및 냉각 장치를 만들었습니다. 이 시스템은 환경적 이점인 중간 요소가 필요하지 않습니다.
University of Southern California의 건축학과 조교수인 Doris Soong은 다음을 통해 건물 에너지 관리를 최적화하고자 합니다. 열 바이메탈 코팅 (9) 인간의 피부처럼 작용하는 지능형 소재 - 실내를 태양으로부터 동적이고 신속하게 보호하여 자체 환기를 제공하거나 필요한 경우 격리합니다.
9. 도리스 숭과 바이메탈
이 기술을 이용하여 Soong은 시스템을 개발했습니다. 열경화성 창. 태양이 하늘을 가로질러 이동할 때 시스템을 구성하는 각 타일은 독립적으로 균일하게 움직이며 이 모든 것이 실내의 열 체계를 최적화합니다.
건물은 외부에서 들어오는 에너지의 양에 독립적으로 반응하는 살아있는 유기체와 같습니다. 이것은 "살아있는" 집에 대한 유일한 아이디어는 아니지만 움직이는 부품에 추가 전원이 필요하지 않다는 점에서 다릅니다. 코팅의 물성만으로도 충분합니다.
거의 XNUMX년 전에 스웨덴 예테보리 근처 Lindas에 주거 단지가 지어졌습니다. 난방 시스템 없이 전통적인 의미에서 (10). 서늘한 스칸디나비아에서 난로와 라디에이터가 없는 집에서 산다는 생각은 엇갈린 감정을 불러일으켰다.
10. 스웨덴 린도스에 있는 난방 시스템이 없는 패시브 하우스 중 하나.
현대 건축 솔루션 및 재료 덕분에 자연 조건에 대한 적절한 적응뿐만 아니라 외부 기반 시설과의 연결에 필요한 결과로 열에 대한 전통적인 아이디어-난방, 에너지 - 또는 연료 공급자와도 제거되었습니다. 우리 집의 따뜻함에 대해 같은 방식으로 생각하기 시작하면 올바른 길을 가고 있는 것입니다.
더워, 더워... 더워!
열교환기 용어집
중앙 난방(CO) - 현대적인 의미에서 구내에 위치한 가열 요소(라디에이터)에 열이 공급되는 설비를 의미합니다. 열을 분산시키기 위해 물, 증기 또는 공기가 사용됩니다. 하나의 아파트, 집, 여러 건물, 심지어 도시 전체를 포괄하는 CO 시스템이 있습니다. 단일 건물에 걸쳐 있는 설비에서 물은 온도 변화에 따른 밀도 변화의 결과로 중력에 의해 순환하지만 펌프에 의해 강제될 수 있습니다. 대규모 설비에서는 강제 순환 시스템만 사용됩니다.
보일러 실 -도시 난방 네트워크를위한 고온 매체 (대부분 물) 생산이 주된 임무 인 산업 기업. 전통적인 시스템(화석 연료로 작동하는 보일러)은 오늘날 드물다. 이는 화력 발전소에서 열과 전기의 결합 생산으로 훨씬 더 높은 효율이 달성되기 때문입니다. 한편, 신재생에너지원만을 이용한 열생산이 각광을 받고 있다. 대부분의 경우 지열 에너지가 이러한 목적으로 사용되지만 대규모 태양열 설비가 건설되고 있습니다.
수집가는 가정용으로 물을 데웁니다.
패시브 하우스, 에너지 절약형 하우스 – 외부 칸막이의 높은 단열 매개변수와 작동 중 에너지 소비를 최소화하기 위한 다양한 솔루션의 사용을 특징으로 하는 건설 표준. 패시브 빌딩의 에너지 수요는 15kWh/(m²·year) 미만인 반면 일반 주택에서는 120kWh/(m²·year)까지 도달할 수 있습니다. 패시브 하우스에서는 열 수요 감소가 너무 커서 전통적인 난방 시스템을 사용하지 않고 환기 공기의 추가 난방만 사용합니다. 또한 열 수요의 균형을 맞추는 데 사용됩니다.
일사량, 환기로 인한 열 회수(회수), 전기 제품 또는 거주자 자체와 같은 내부 소스로부터의 열 획득.
제이니크 (구어체로 - French calorifère의 라디에이터) - 중앙 난방 시스템의 요소인 물-공기 또는 증기-공기 열 교환기. 현재는 강판을 용접하여 만든 판넬라디에이터가 가장 많이 사용되고 있다. 새로운 중앙 난방 시스템에서는 핀이 있는 라디에이터가 실제로 더 이상 사용되지 않지만 일부 솔루션에서는 디자인의 모듈성으로 인해 더 많은 핀을 추가할 수 있으므로 라디에이터 전력을 간단하게 변경할 수 있습니다. 뜨거운 물이나 증기는 일반적으로 CHP에서 직접 나오지 않는 히터를 통해 흐릅니다. 전체 설비에 공급되는 물은 가열 네트워크 또는 보일러의 물과 열 교환기에서 가열된 다음 라디에이터와 같은 열 수신기로 이동합니다.
중앙 난방 보일러 - CH 회로에서 순환하는 냉각수(일반적으로 물)를 가열하기 위해 고체 연료(석탄, 목재, 코크스 등), 가스(천연 가스, LPG), 연료유(연료유)를 연소시키는 장치. 일반적으로 중앙 난방 보일러는 스토브라고 잘못 언급됩니다. 생성된 열을 환경에 발산하는 용광로와 달리 보일러는 이를 운반하는 물질의 열을 발산하고 가열된 몸체는 예를 들어 히터와 같은 다른 곳으로 이동하여 사용됩니다.
콘덴싱보일러 - 연소실이 닫힌 장치. 이 유형의 보일러는 전통적인 보일러에서 굴뚝을 통해 배출되는 연도 가스로부터 추가 열을 받습니다. 덕분에 기존 모델에서는 최대 109%인 반면 최대 90%에 이르는 더 높은 효율성으로 작동합니다. 그들은 연료를 더 잘 사용하여 난방 비용을 낮춥니다. 콘덴싱 보일러의 효과는 연도 가스 온도에서 가장 잘 나타납니다. 전통적인 보일러에서 연도 가스의 온도는 100°C 이상이며 콘덴싱 보일러에서는 45-60°C에 불과합니다.
