За отоплението на жилището и други домакински нужди не винаги е необходима топлинна енергия с висока температура

Колкото по-висока е необходимата температура, толкова по-скъпо излиза нейното получаване от алтернативни източници и съхраняването й.
За това не винаги ни е необходима висока температура на топлоносителя.

Вятър, слънце и вода - трябва да се внимава,
има опасност от прегряване!

( СНИМКАТА: АВГУСТ 2006. БЪЛГАРИЯ, ЧЕРНО МОРЕ, НАОКОЛО ВАРНА )

За това решихме да тръгнем по по-лесния път. Каква топлинна енергия, по-точно - топлоносител с каква температура ни е необходим за жилището?

Не за всички домакински потребители е необходима топлинна енергия от 65 градуса по Целзий, какъвто е стандартът за битовите отоплителни системи за Варна.

През зимата температурата на постъпващата в жилището вода е около +3 °C. За кухнята и други домакински нужди и преди получаването на гореща вода тази много студена вода трябва да се подгрее поне до +15 °C, а още по-добре до +25 градуса. За получаването на топла вода е напълно достатъчна температура на топлоносителя от +30...+40 градуса.

Свежият зимен въздух, влизащ в помещението от топлообменника на вентилационната система (осъществяващ топлообмен между изхвърления от жилището и навлизащия отвън въздух) има смисъл да се нагрява до +25 °C. За тази цел също е достатъчна температура на топлоносителя +30...+40 градуса.

Необходимостта от нискотемпературен топлоносител не представлява незначителен разход, както изглежда на пръв поглед. В повечето от случаите за домакински нужди ние използваме гореща вода с температура до +50 °C. С други думи, повече от половината от енергията за получаване на гореща вода през зимата можем да получим от нискотемпературния източник. От +3 до +25 градуса (22 градуса) водата се нагрява от топлоносител с температура +30...+40 градуса, а нагреването й от +25 до +50 (22 градуса) - от топлоносител с температура до +75. В смесителните батерии си струва да се подава не студена вода с температура +3 градуса, а топла - с температура +25 градуса.

Затоплянето на чистия зимен въздух във вентилационната система може да представлява 1/3 от разходите на енергия за отопление.

Нискотемпературният източник на топлина може също така да се използва като източник на топлина за топлинната помпа. И в подходящ момент, т.е. когато има вятър, произвеждащ енергия за компресора на топлинната помпа, да се нагрява високотемпературния топлоакумулатор.

По тази причина, на нас са ни необходими два топлоакумулатора: един нискотемпературен с температура на водата +30...+40 °C, а вторият - високотемпературен, с температура на водата +60...+100°C.

В някои случаи е възможно топлинната помпа в режим на приемане на топлина от околния въздух (като "отпадъци") да произвежда хлад с ниска температура. Добре е да има и трети акумулатор на топлинна енергия, акумулатор за студ -20...-10 °C. Ниските температури от този акумулатор могат да се използват за хладилник или за охлаждане на помещения вместо климатик (electrical air condition). И за... получаване на електрически ток, например чрез елементи на Пелтие (Peltier modules) - поставяйки ги в топлинния поток между високотемпературния акумулатор и акумулатора за студ.

За водно отопление изобщо темепература на топлоносителя над +40 градуса по Целзий може и да не е необходима, ако имаме радиатори с достатъчна площ на топлообмен със стайния въздух. За това изобщо не е задължително да покриваме стените с алуминиеви отоплителни радиатори. Аз живях няколко години в апартамента почти наоколо Северния полюс с отоплителни стени - там през зимата имаше много приятен микроклимат. Между другото, подовото отопление с нагреватели има съществени недостатъци: на пода не бива да се поставят дървени мебели, да се постила с килими, да се мие с вода - тя веднага се изпарява и се оказва във въздуха.

За стенното отопление - т.е. използването на вътрешни стени вместо отоплителни водни радиатори: обикновена полиетиленова тръба с алуминиева вложка се замазва с тънък пласт бетон, така че да се получи междинна преградка. Бетонът се облицова с плочки, камък или се шпаклова и се замазва с вар. От личен опит знам, че един погонен метър нагревател, поставен в бетонна стена, нагрява приблизително 0,8 квадратни метра от стената. Ако за топлоизолирана стая с площ 20 квадратни метра и височина 2,75 метра е необходим отоплителен радиатор с ефективна нагреваема повърхност около 3 квадратни метра при температура на топлоносителя +65 градуса, то при стенно отопление на две стаи с обща преградна стена - всяка стая по 20 квадратни метра - може да е достатъчна 7-10 метра полиетилен алуминиева тръба или просто полиетиленова тръбичка, ако домашното отопление не работи под налягане.

Разбира се, ако се използва стенно отопление, не бива де се използват никакви синтетични материали - даже водоемулсионните и латексните бои "вонят" - върху топлата стена те замирисват. Ако между дървени мебели и топлата стена има въздушно конвекционално разстояние 5-10 сантиметра, то обикновено за една зима мебелите не се разсъхват.

По този начин, цялото енергопотребление за отопление на водата се свежда до температура на топлоносителя +40 градуса, а за снабдяване с гореща вода - спада с повече от 3/4 (ако в смесителните батерии се подава топла и гореща вода вместо обикновено подаваната студена и гореща).

P.S.
Инфрачервената топлина на камина, в която горят дърва, (еко гориво), представлява много приятно допълнение към радиатора в стената. Камина с водна риза може да играе ролята на резервен източник на топлина при екстремално ниски температури.

2006-2007

първата публикация:
"За отоплението на жилището и други домакински нужди не винаги е необходима топлинна енергия с висока температура"
energy-saving.hit.bg/articles/high_temperature_thermal_energy_is_not_always_necessary.html