Проектирование "умного" (автономного) жилого частного дома

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

архитектурный умный дом застройка

Приступая к проектированию жилища необходимо подробно изучить несколько важных аспектов:

1. задачи архитектурного проектирования данного жилища в соответствии с потребностями и пожеланиями семьи;

2. размещение здания в существующей застройке, его ориентация;

3. планировочное решение жилого дома;

4. требования к благоустройству дома;

5. конструктивное решение дома;

6. архитектурно-образное решение;

7. графическое исполнение проекта.

И первой задачей является организация пространственной среды для проживания семьи, соответствующей современному образу жизни в условиях оснащения дома комплексом современных материально-технических средств на основе учета функциональных требований по организации социально-бытового процесса жизнедеятельности членов семьи.

Модель семьи: мать - специалист по виноградарству (нужен отдельный выход во двор, т.к. есть личный сад); отец - музыкант и звукорежиссер (для работы требуется хорошо изолированная студия); ребенок - девочка дошкольного возраста; предполагается, что в семье будет еще, по меньшей мере, два ребенка. Семья ведет активный образ жизни и любит проводить много времени на природе, поэтому приобрела участок загородом. Ей не требуется больших пространств в самом доме, нет потребности в таких помещениях, как столовая, отдельная от ванной душевая и уборная, гардеробная, переходы, шлюзы и холлы. Семья изъявила желание построить полностью автономный и экологичный дом, техническую комнату и студию звукозаписи разместить на цокольном этаже. Есть потребность в одноместном гараже.

1. Планировка

Семье было предложено четыре плана различных по площади и количеству помещений. Все они показаны в приложениях.

Заказчик хочет, чтобы дом был автономен. Для этого потребуется установка альтернативных источников энергии, водоснабжения и системы отопления. От автоматической системы полива растений отказался.

В качестве альтернативных источников энергии было решено применить ветрогенератор и солнечные батареи. Для водоснабжения жилища будут использованы подземные контейнеры, система сбора ливневки и грунтовых вод. Также, необходимо установить системы очистки и нагревания воды. Для отопления жилого сооружения будут применена система водного отопления.

Заказчик остановился на первом варианте планировки дома (приложение 1) из соображений экономии энергии, добываемой из альтернативных источников.



Ветрогенератор

Еще в Древнем Египте за три с половиной тысячи лет до нашей эры применялись ветровые двигатели для подъема воды и размола зерна. За пятьдесят с лишним веков ветряные мельницы почти не изменили свой облик. Например, в Англии имеется мельница, построенная в середине XVII в. Несмотря на свой преклонный возраст, она исправно трудится и по сей день. В России до революции насчитывалось приблизительно 250 тыс. ветряных мельниц, общая мощность которых составляла около 1,5 млн. кВт. На них размалывалось до 3 млрд. пудов зерна в год.

Типы ветрогенераторов

Разработано большое количество ветрогенераторов. В зависимости от ориентации оси вращения по отношению к направлению потока ветрогенераторы могут быть классифицированы следующим образом:

* с горизонтальной осью вращения, параллельной направлению ветрового потока;

* с горизонтальной осью вращения, перпендикулярной направлению ветра (подобные водяному колесу);

* с вертикальной осью вращения, перпендикулярной направлению ветрового потока.

Рисунок 1 Ветрогенераторы с горизонтальной осью вращения

Рисунок 2 Ветрогенераторы с вертикальной осью вращения с использованием силы сопротивления и подъемной силы



Рисунок 3 Ветрогенераторы других типов

Разработаны также устройства для преобразования энергии ветра в электроэнергию без применения движущихся частей. К ним относится, например, устройство, в котором для выработки электрической энергии на основе термоэлектрического эффекта Томсона применяется процесс охлаждения в ветровом потоке.

Для ограничения частоты вращения ветроколеса при большой скорости ветра используется ряд методов, в том числе установка лопастей во флюгерное положение, использование клапанов, установленных на лопастях или вращающихся вместе с ними, а также устройства для вывода ветроколеса из-под ветра с помощью бокового плана, расположенного параллельно плоскости вращения колеса.

Лопасти могут быть непосредственно закреплены на валу генератора, или же вращающий момент может передаваться от его обода через вторичный вал к генератору, или другой рабочей машине.

Из рисунка 4 видно, как установленная мощность Р_уст, развиваемая ветроколесом с горизонтальной осью вращения, зависит от его размеров.



Рисунок 4 Мощности ветрогенераторов различных размеров при скорости ветра 7,6 м/с

Солнечные батареи

Элементы солнечной батареи

Модули солнечной батареи наземного применения как правило конструируются для зарядки свинцово-кислотных аккумуляторных батарей с номинальным напряжением 12В. При этом последовательно соединяются 36 солнечных элементов, и далее собираются в модуль. Полученный пакет как правило обрамляют в алюминиевую раму, облегчающую крепление к несущей (опорной) конструкции. Мощность модулей солнечной батареи может достигать 10-300Вт.

Электрические параметры таких модулей отражаются в вольтамперной характеристике, определенной при стандартных условиях (т.е. когда мощность солнечной радиации равняется 1000 Вт/м², температура элементов - 25°С и солнечный спектр - на широте 45°) (рисунок 5). Точка пересечения кривой с осью напряжения называется напряжением холостого хода V_х.х., а с осью тока - током короткого замыкания I_к.з. На этом же графике приведена кривая мощности, получаемой от солнечных элементов в зависимости от нагрузки. Номинальная мощность модуля определяется как наибольшая мощность при стандартных условиях. Значение напряжения, соответствующее максимальной мощности именуется рабочим напряжением V_р, а соответствующий ток - рабочим током I_р. Значение рабочего напряжения для модуля, состоящего из 36 элементов примерно равно 16-17В (0,45-0,47В/элемент) при 25°С. Такой запас по напряжению нужен для того, чтобы компенсировать уменьшение рабочего напряжения при разогреве модуля солнечным излучением. Температурный коэффициент напряжения холостого хода для кремния составляет - минус 0,4%/градус. Температурный коэффициент тока - плюс 0,07 %/градус. Напряжение холостого хода солнечного модуля мало меняется при изменении освещенности, в то время как ток короткого замыкания прямо пропорционален. КПД солнечного модуля определяется как отношение максимальной мощности модуля к общей мощности излучения, падающей на его поверхность при стандартных условиях, и составляет 15-40%.

Рисунок 5 Вольтамперная характеристика солнечной батареи

С целью получения требуемой мощности и рабочего напряжения модули соединяют последовательно или параллельно. Так получают солнечную батарею. Мощность солнечной батареи всегда ниже, чем сумма мощностей модулей - из-за потерь, обусловленных различием в характеристиках однотипных модулей (потерь на рассогласование). Чем тщательнее подобраны модули в батарее (то есть, чем меньше различие в характеристиках модулей), тем ниже потери на рассогласование. К примеру, при последовательном соединении десяти модулей с разбросом характеристик 10% потери составляют примерно 6%, а при разбросе 5% - снижаются до 2%.

В случаи затенения одного модуля, или части элементов в модуле, в солнечной батарее при последовательном соединении появляется "эффект горячего пятна" - затененный модуль (или элемент) начинает рассеивать всю производимую освещенными модулями (или элементами) мощность, стремительно нагревается и выходит из строя. Для устранения этого эффекта параллельно с каждым модулем (или его частью) устанавливают шунтирующий диод. Диод нужен при последовательном соединении более двух модулей. К каждой линейке (последовательно соединенных модулей) также подключается блокирующий диод для выравнивания напряжений линеек. Все эти диоды как правило размещаются в соединительной коробке самого модуля. Схема батареи приведена на рисунок 6.

Рисунок 6 Схема диодов в солнечной батареи

Вольтамперная кривая солнечной батареи имеет тот же вид, что и единичного модуля. Рабочая точка батареи, подключенной к нагрузке, не всегда совпадает с точкой максимальной мощности (тем более, что положение последней зависит от условий освещенности и температуры окружающей среды). Подключение таких нагрузок, как, например, электродвигатель, может сдвинуть рабочую точку системы в область минимальной или даже нулевой мощности (и двигатель просто не запустится). Вследствие этого следующий важный компонент солнечной батареи - преобразователи напряжения, способные согласовывать солнечную батарею с нагрузкой. Общая схема солнечной электростанции имеет показана на рисунках 7 и 8 .

Регуляторы отбора мощности батареи

Обычно, в этих регуляторах реализуется принцип поиска максимума мощности путем коротких периодических изменений положения рабочей точки. Если при этом мощность на выходе прибора возрастает, то положение рабочей точки меняется в этом направлении при последующем шаге. Таким образом непрерывно оптимизируется нагрузочная характеристика для отбора максимальной мощности, а также обеспечивается возможность регулировки в широком динамическом диапазоне и формирования импульсов тока, способных зарядить аккумуляторную батарею даже в условиях слабой освещенности. Этот достаточно простой алгоритм может быть улучшен запоминанием часто повторяющихся направлений смещения рабочей точки (для устранения шагов смещения в ложных направлениях), что бывает важно в условиях быстро меняющейся освещенности. На выходе регулятора формируются импульсы постоянного тока, ширина и частота следования которых зависят от мощности, производимой солнечной батареей в данный момент. При этом, если рабочее напряжение нагрузки ниже, чем рабочее напряжение модуля, то можно получать большие значения токов в нагрузке, чем ток короткого замыкания батареи. Нужно учитывать, что регуляторы имеют КПД 0,85-0,95.

Аккумуляторы в системе солнечной батареи

Выработанную солнечной батареей энергию можно сохранять в разных формах:

* химическая энергия в электрохимических аккумуляторах;

* потенциальная энергия воды в резервуарах;

* тепловая энергия в тепловых аккумуляторах;

* кинетическая энергия вращающихся масс или сжатого воздуха.

Для солнечных батарей больше подходят электро-аккумуляторы, так как солнечные батареи производят, а потребитель потребляет электроэнергию, которая непосредственно и запасается в аккумуляторе. Исключение - солнечные станции для водоснабжения, где потребляется вода, а энергия запасается в потенциальной энергии воды в водонапорной башне.

В большинстве фотоэлектрических систем применяют свинцово-кислотные аккумуляторы. Нужно сразу подчеркнуть, что аккумуляторы специально предназначенные для солнечных батарей (и других подобных систем), существенно отличаются от стартерных автомобильных аккумуляторов, пусть даже имеющих в основе туже технологию.

Главными условиями по выбору аккумуляторов являются:

* стойкость к циклическому режиму работы;

* способность переносить без последствий глубокий разряд;

* низкий саморазряд аккумулятора;

* некритичность к нарушению условий зарядки и разрядки;

* долговечность;

* простота в обслуживании;

* компактность и герметичность (важный критерий для переносных или периодически демонтируемых солнечных батарей).

Этим требованиям в полной мере удовлетворяют аккумуляторы, изготовленные по технологиям "dryfit" и AGM (адсорбированный электролит) или рекомбинационной технологии. Они характеризуются отсутствием эксплуатационных затрат и перекрывают диапазон емкостей 1-12000 А*ч, что позволяет удовлетворять требованиям всех потребителей. Эти аккумуляторы отличаются пониженным газовыделением и рекомбинацией кислорода. Вследствие этого вода электролита не электролизуется и не испаряется, и такие аккумуляторы не требуют доливки электролита. К примеру, аккумуляторы одной из фирм с трубчатыми положительными пластинами, имеют следующие характеристики:

* большой срок службы -15 лет;

* стойкость к циклическому режиму - более 1200 циклов;

* отсутствие необходимости обслуживания в течение всего срока службы;

* минимальное газовыделение (благодаря применению сплава без сурьмы и использованию технологии внутренней рекомбинации газа);

* саморазряд - примерно 3% в месяц.

Вследствие высокой стоимости таких аккумуляторов, появляется желание использовать обычные стартерные свинцово-кислотные аккумуляторные батареи (автомобильный аккумулятор). Срок службы таких аккумуляторов в составе солнечной батареи - не более 3-5 лет. Вследствие этого за срок использования солнечной батареи (15-20 лет и более) необходимо будет менять аккумуляторы (к этому добавятся затраты на обслуживание аккумуляторов и оборудование помещений).

С целью получения требуемого рабочего напряжения аккумуляторы или аккумуляторные батареи соединяют последовательно. При этом следуют определенным правилам:

* используют аккумуляторы только одного типа, произведенные одним изготовителем;

* эксплуатируют все аккумуляторы одновременно, не делая отводов от отдельных аккумуляторов составляющих аккумуляторную батарею;

* не объединяют аккумуляторы с разницей в дате выпуска более чем на месяц в одну аккумуляторную батарею;

* обеспечивают разницу температур отдельных аккумуляторов не более 3°С.

Ради продления срока службы аккумуляторов при циклическом режиме работы в солнечных батареях важно не допускать глубокого разряда. Уровень разряда характеризуется глубиной разряда, которая выражается в процентах от номинальной емкости аккумулятора. На рисунке 5 изображена зависимость емкости аккумулятора (в процентах от номинальной) от количества отработанных циклов при различной глубине разряда (аккумуляторы FIAMM GS). Таким образом, эксплуатация аккумуляторов при глубоком разряде ведет к их более частой замене и, соответственно, к удорожанию системы. Глубину разряда аккумуляторов солнечных батарей стараются ограничить на уровне 30-40%, что достигается отключением нагрузки (или снижением мощности) либо использованием аккумуляторов большей емкости.

Рисунок 9 Зависимость емкости аккумулятора от количества отработанных циклов при различной глубине разряда

Вследствие этого, для управления процессом зарядки и выбора оптимального режима, в состав солнечной электростанции обязательно включают контроллеры зарядки-разрядки аккумуляторной батареи.

Регуляторы зарядки и разрядки аккумуляторов

Стоимость регулятора заряда составляет не выше 5% от стоимости всей системы (однако от качества зарядных регуляторов зависит то, как часто придется менять аккумулятор). Чтобы предохранить батарею от избыточной разрядки, нагрузка должна быть отключена, когда напряжение батареи опускается ниже напряжения отключения. Нагрузка не должна подключаться до момента, когда напряжение не возрастет до определенного значения (напряжения подключения). Имеются довольно противоречивые стандарты этих значений. Они зависят от конструкции определенных батарей, производственного процесса и срока службы аккумуляторных батарей. В некоторых моделях регуляторов применяется звуковой сигнал, который сообщает пользователю о скором отключении питания.

Чтобы защитить батарею от перезарядки надо ограничить зарядный ток при достижении напряжения завершения зарядки. Напряжение начнет снижаться, пока не достигнет другого порога, называемого напряжением возобновления заряда. Небольшие солнечные электростанции имеют склонность к перепотреблению энергии (а не к перезарядке) вследствие этого допускается перезарядка, и при этом нужно применять более высокое напряжение завершения заряда.

Выше изложенное относится к регуляторам для автономных солнечных электростанций небольшой мощности (до 1кВт). У более мощных системах солнечных батарей функции контроля зарядки и разрядки берет на себя системный контроллер (управляющий также всей системой). Как правило это устройство сопряжено с компьютером (осуществляющим к тому же постоянный мониторинг за работой элементов с записью значений освещенности, температуры, тока и напряжения для дальнейшего анализа).

Инверторы

Солнечный генератор (каким бы сложным и большим он не был) может вырабатывать лишь постоянный ток. К счастью, имеется много потребителей, использующих именно постоянный ток (зарядка аккумуляторов, освещение, радиоаппаратура и т.д.), но потребителей переменного напряжения 220В ни меньше. Для преобразования постоянного тока аккумуляторной батареи в переменный синусоидальной формы, нужен инвертор.

Инверторы - полупроводниковые приборы. Они могут быть поделены на два типа в соответствии с типом фотоэлектрических систем:

* инверторы для автономных систем солнечных батарей;

* инверторы для сетевого использования.

Выходной каскад у обоих типов во многом похож, а основное отличие в схеме управления. Первый тип имеет генератор частоты, а второй должен работать синхронно с промышленной сетью (и в качестве генератора частоты использует саму сеть).

Для всех типов ключевой параметр - КПД (который должен быть более 90%). Выходное напряжение автономных инверторов как правило составляет 220В (50/60 Гц), а в инверторах мощностью 10-100кВт можно получать трехфазное напряжение 380В. Все автономные инверторы трансформируют постоянный ток аккумуляторных батарей. Вследствие этого входное напряжение выбирается из ряда 12, 24, 48 и 120В. Чем больше входное напряжение, тем проще инвертор и тем выше его КПД. При больших напряжениях существенно меньше потери на передачу энергии от солнечного генератора к аккумуляторной батарее, регулятору зарядки и инвертору, однако при этом усложняется конструкция солнечной электростанции и ее эксплуатация при опасных напряжениях (выше 40 В). К форме выходного сигнала автономных инверторов предъявляются менее жесткие требования. В ряде случаев (если позволяет нагрузка) возможно использование инверторов с трапециевидным выходным сигналом. Такие инверторы стоят в 2-3 раза дешевле инверторов с синусоидальным выходным сигналом. Важный параметр автономных инверторов - зависимость КПД от мощности подключенной нагрузки. КПД не должен значительно снижаться при подключении нагрузки в десять раз меньшей (по потребляемой мощности), чем номинальная мощность инвертора. Вместе с тем инвертор должен выдерживать перегрузки в выходных цепях (при подключении электродвигателей и прочих динамичных нагрузок). Таким образом, к автономному инвертору предъявляются следующие требования:

* способность переносить без последствий перегрузки (как кратковременные, так и длительные);

* маленькие потери при малых нагрузках и на холостом ходу;

* стабилизация выходного напряжения;

* низкий коэффициент гармоник;

* высокий КПД;

* отсутствие помех на радиочастотах.

Иностранные фирмы предлагают широкий ассортимент инверторов, специально разработанных для солнечных батарей. Такие инверторы уже имеют блок регулятора отбора максимальной мощности, блок регулятора заряда, а также дополнительный вход подключения дизель-генератора (для экстренной подзарядки аккумуляторной батареи).

К выходному сигналу сетевых инверторов предъявляются наиболее жесткие требования. Для понижения потерь на преобразование такие инверторы работают при высоких входных напряжениях. Поскольку их входные цепи запитываются напрямую от солнечной батареи, инверторы имеют регулятор отбора максимальной мощности (встроенный в инвертор). Сетевые инверторы имеют также блок контроля мощности солнечной батареи (и включаются автоматически, как только мощность солнечной батареи становится достаточной для формирования переменного сигнала).

Водоснабжение

Как создать собственный водопровод

К счастью, опыт организации подачи воды в частные строения сегодня достаточно богат. Типичная схема водоснабжения частного дома включает такие элементы, как:

· источник воды (колодец или скважина);

· устройство для подачи воды в систему (насос или насосная станция);

· гидроаккумулятор;

· система водопроводных труб, наружных и внутренних;

· необходимые сантехнические приборы.

Если в доме запланирована организация подогрева воды для бытовых нужд, частью схемы водоснабжения загородного дома станет еще и котел. Чаще всего это двухконтурные модели, в которых разделены функции отопления дома и подогрева водопроводной воды. Альтернативным вариантом может стать электрический накопительный водонагреватель.

Откуда лучше брать воду

Организация автономного водоснабжение в загородном доме начинается с поиска подходящего источника воды. Обычно у владельцев усадьбы есть три варианта решения проблемы:

· колодец;

· скважина "на песок";

· артезианская скважина.

Колодец -- самая простая и наименее затратная конструкция, однако воды в нем не так уж много, да и ее чистота находится под вопросом. Загрязнение талыми водами, проникшими в грунт стоками, различным мусором и даже трупами мелких животных -- эти проблемы хорошо известны владельцам колодцев. Следует отметить, что очистить колодец все же проще, чем скважину, которая также может подвергнуться загрязнению.

Скважина "на песок" позволяет получать воду из водоносного слоя, который пролегает относительно неглубоко -- в 10-30 метрах от поверхности. Воду из такой скважины добывают с помощью погружного насоса. Вода из скважины "на песок" поступает обычно достаточно хорошего качества, но за источником нужно правильно ухаживать, чтобы предотвратить заиливание. Вода из "песчаной" скважины обычно нуждается в дополнительной фильтрации.

Максимум отличной чистой воды можно получить из артезианской скважины. Это самый дорогостоящий и трудоемкий способ создания источника воды, поскольку артезианская вода пролегает очень глубоко. Однако насос для такой скважины не требуется, а обеспечить водой можно сразу несколько домов, а то и целое поселение.

Обратите внимание: Обязательно необходимо сделать анализ воды из артезианской скважины. Хотя обычно она очень чистая, в ней может обнаружиться повышенное содержание железа или других минералов. Стоит также помнить, что артезианская вода отличается довольно высокой жесткостью.

Счастливым обладателям артезианского источника придется иметь дело с государственными органами. Воды с глубинных горизонтов относят к стратегическим запасам государства, поэтому источник нужно в обязательном порядке зарегистрировать в соответствующих учреждениях.

Интересным решением для системы водоснабжения загородного дома может стать абиссинский колодец. Устройство абиссинской скважины стоит относительно недорого, работы проводятся буквально в течение нескольких часов, а установить компактный абиссинский колодец можно даже в подвале частного дома.

Как доставить воду в дом из колодца или скважины

Для владельца собственного колодца наиболее приемлемым вариантом устройства водоснабжения в частном доме станет использование насосной станции. Эта система состоит из центробежного насоса, гидроаккумулятора, электромотора, реле давления и т. д. С помощью насосной станции можно наладить автоматическое включение и отключение насоса, чтобы в гидробаке всегда было достаточно воды и при этом, он не переполнялся. Правильно отрегулированная насосная станция позволяет получать достаточно высокий напор воды в системе, чтобы можно было использовать, к примеру, гидромассажный душ или другие блага цивилизации, доступные горожанам.

Для насоса или насосной станции подготавливают место в доме или строят отдельное помещение. Трубу, по которой будет поступать вода, опускают в колодец. Край трубы, закрытый сетчатым фильтром, размещают примерно в 30-40 см от дна. В бетонное дно колодца монтируют специальный штырь, к которому прикрепляют водопроводную трубу, чтобы зафиксировать ее положение. Насосная станция в подвале дома.

Перед насосом нужно поставить обратный клапан и фильтр грубой очистки. Фильтр тонкой очистки размещают после насосной станции. Затем устанавливают манометр и реле давления. Насосную станцию подключают к щитку управления и к водопроводной системе дома.

Вместо насосной станции можно использовать погружной насос, работа которого управляется поплавковым датчиком, установленным в накопительном баке для воды.

Подобным же образом монтируется система водоснабжения частного дома с использованием воды из скважины. Если насосная станция будет установлена в отдельном теплом помещении над скважиной, то порядок ее монтажа примерно таков же, как и при организации доставки воды из колодца. Устройство кессона над скважиной.

Однако можно установить насосную станцию и прямо над скважиной, в специальной емкости, которую называют кессоном. Для этого необходимо:

1. Обкопать трубу на глубину около 2,5 метров. Диаметр ямы должен в два раза превышать диаметр кессона.

2. На дно уложить слой бетона не менее 20 см толщиной.

3. Установить в подготовленную яму кессон.

4. Обрезать трубу, чтобы она возвышалась над краем кессона на 50 см.

5. Выкопать траншею для водопроводной трубы. Глубина пролегания труб -- 1,8-2 м.

6. Установить в кессоне насос и подключить его к трубе скважины.

7. Залить кессон по контуру слоем бетона примерно 40 см.

8. После высыхания бетона засыпать оставшееся пространство песчано-цементной смесью, не доходя до верхнего края кессона примерно 50 см.

9. Оставшееся пространство засыпать грунтом.

10. Установить в жилом помещении гидроаккумулятор с реле давления, манометром и прочими приборами.

11. Соединить все элементы системы, подключить их к электропитанию и к внутренней системе водопровода.

После этого остается только проверить работоспособность всех элементов системы водопровода, убедиться в том, что в местах соединения нет протечек, устранить выявленные недочеты и наслаждаться своим новым водопроводом, характеристики которого могут оказаться даже лучше, чем в централизованных городских системах.

2. Отопление

Система водяного отопления

Данная автономная система отопления дома пользуется широкой популярностью в домах частного типа. Это можно объяснить тем, что подобная система является одной из наиболее экономичных. Водяное автономное отопление дома еще хорошо тем, что его можно регулировать в зависимости от того, какие на улице наблюдаются температурные показатели. Такая система, обеспечивающая автономное отопление загородного дома, может быть автоматизирована, а это позволит в автоматическом режиме поддерживать именно те температурные показатели, которые наиболее комфортны для владельцев дома.

Минусом такой отопительной системы является ее высокая стоимость установки. Однако установка водяного отопления полностью себя оправдывает. В такую отопительную систему включена не одна структура. Каждая из этих структур выполняет свою функциональную роль, а в совокупности они составляют целостную систему.

Подобная схема автономного отопления частного дома окупит все затраты в максимально короткий период. В автономное отопление коттеджей включены такие элементы, как: бойлер или котел, блок управления, комнатные отопительные радиаторы, трубы, по которым проходит теплоноситель. Вентиляционная система отопления также требует к себе особого внимания. Если все компоненты вентиляционной системы установлены верно, то это может поспособствовать более маленькому расходу топлива. Также вентиляция позволит выводить ненужную влагу и продукты сгорания из дома.

Отопительные котлы

Наиболее главный компонент отопительной системы - это котел. Котлы можно разделить на разные виды, в зависимости от критерия их применения. Котлы могут быть:

· Газовыми;

· Работающими на твердом типе топлива, например на дровах, или на угле;

· Электрическими;

· Жидкотопливными, работающими на керосине, солярке или на дизеле.

Наиболее эффективными считаются котлы, которые работают от электрической сети. Коэффициент их полезного действия может превысить даже 98%.

Минусом таких котлов является то, что с финансовой точки зрения они не совсем выгодны, и автономное отопление частного дома электричеством - недешевое удовольствие. Из всех типов источников тепла электричество можно отнести к разряду наиболее дорогостоящих.

Наиболее популярными для владельцев частных или загородных домов являются котлы газового типа. Установка таких котлов обойдется несколько дешевле, также они более надежны в работе и безопасны в эксплуатации.

Газовые котлы лучше электрических еще тем, что в случае перебоев в сети или аварийных ситуаций последние могут стать причиной если не полного отключения отопления, то, по крайней мере, сделать отопление более слабым. Подобные перебои могут оказать негативное влияние не только на микроклимат в доме, но и на работу некоторых приборов, которые входят в автономные системы отопления загородного дома.

Газовые котлы отопления

Газовые трубы сейчас проходят практически возле любого жилого комплекса. Любой хозяин нового частного или загородного дома, конечно же, захочет подключиться к этой системе. Однако прежде чем принимать решение, необходимо убедиться в том, магистральная труба может быть использована для отопительной системы, или же ее предназначение - это приготовление пищи.

Для того чтобы получить ответы на все интересующие вопросы, лучше всего обратиться в местную газовую контору. Самый главный показатель того, что магистральная труба может быть использована для отопления - это ее диаметр. От данного показателя во многом зависит то, возможно ли будет подключение отопительной системы частного дома к магистрали.

В случае если понятно, что одним газовым котлом не обойтись, то стоит задуматься об установке комбинированного теплового ресурса. Владельцы больших загородных домов и коттеджей нередко применяют газовое автономное отопление коттеджа вместе с отоплением на угле или торфе.

Газовое отопление еще можно эффективно комбинировать с электрической отопительной системой. Такой вариант лучше всего подойдет для двухконтурного вида отопительной системы. В таком случае тепловой ресурс применяется не только для отопления помещения, но и для горячего водоснабжения.

Трубы отопительной системы

Трубы являются главным элементом, который связывает потребителя тепла и источник его распространения. На сегодняшний день отопительные трубы, входящие в автономное отопление для дачи, производят из самых различных материалов. Металлические трубы считаются более надежными и прочными, однако, они более тяжелые. Большей популярностью в последнее время пользуются трубы из пластика. Показатель долговечности подобных труб зачастую превышает даже показатель металлических труб.

Еще одним преимуществом пластиковых труб является то, что они очень просты в установке. Помимо этого, они не подвергаются влиянию многих внешних факторов, также не ржавеют и не подвергаются коррозии.

Более дорогой категорией являются трубы из различных цветных металлов или сплавов, таких как бронза или медь. Разнообразие труб и материалов позволяет каждому владельцу частного дома подобрать именно то, что ему больше по нраву.

Система управления отоплением

Инновационные автономные системы отопления дома оснащены и дополнительными устройствами и приборами. Благодаря этим приборам можно вести постоянный контроль над работой и техническим состоянием всех компонентов отопительной системы. Благодаря блоку управления можно установить все необходимые параметры. Кроме того, автономная система отопления частного дома будет поддерживать необходимый режим в автономном режиме, и владельцы дома не должны будут принимать в этом никакого участия.

Новые отопительные системы включают в себя все необходимые устройства и компоненты, которые могут обеспечить для жильцов самые комфортные условия проживания. Планировка системы также является важным моментом, так как от этого во многом будет зависеть надежность всей системы и бесперебойность работы.

1. Общая площадь: 115 мІ

Возможный материал стен: газобетон, кирпич, керамические блоки

Возможный материал кровли: металлочерепица, гибкая черепица

Тип перекрытий: по деревянным балкам

Количество жилых комнат: 3

Количество этажей: трёхэтажный

Гараж: 1 машина

2. Общая площадь: 181 мІ

Возможный материал стен: оциллиндрованное бревно, профилированный брус, клееный брус

Возможный материал кровли: металлочерепица, гибкая черепица, керамическая черепица

Тип перекрытий: по деревянным балкам

Количество жилых комнат: 5

Количество этажей: трёхэтажный

Высота дома: 8.7 м



3. Общая площадь: 347 мІ

Возможный материал стен: газобетон, кирпич, керамические блоки

Возможный материал кровли: металлочерепица, гибкая черепица, керамическая черепица

Тип перекрытий: по деревянным балкам, монолитное ж/б, плиты ПК

Количество жилых комнат: 6+

Количество этажей: трёхэтажный

Гараж: 2 машины



4. Общая площадь: 360 мІ

Возможный материал стен: газобетон, кирпич, керамические блоки

Возможный материал кровли: металлочерепица, гибкая черепица, керамическая черепица

Тип перекрытий: монолитное ж/б, плиты ПК

Количество жилых комнат: 6+

Количество этажей: трёхэтажный

Гараж: 1 машина



Список литературы

• Арзуманян Н., Микаэлян А., Данелян А. //Альтернативная энергетика и экология. - 2005. - №10. - с.65-68

• Афанасьев К. Топливные элементы - батарейки будущего. // Радиолюбитель. - 2005. - №2. - с.26-29

• Бурков А.Ф История электротехники до конца 19 века. - Владивосток: Морской Гос. Ун-т, 2006. - 153с.

• Ветровая энергия: Учеб. пособие. - Волгоград : Книга, 1995. - 30с.

• Ветроэнергетика / под редакцией Д. Рензо, Я.И. Шефтера. - М.: Энергоатомиздат, 1982. - 271с.

• Карабанов С. Кухмистров Ю. Фотоэлектрические системы. // Электронные компоненты. - 2000. - №5. - с.52-58.

• Колтун М.М. Солнечные элементы. - М.: Наука, 1987. - 192с.

• Курзуков Н.И. Ягнятинсий В.М. Аккумуляторные батареи. Краткий справочник. - М.: За рулем, 2006. - 88с.

• Орлов В.А. Малогабаритные источники тока. - М.: Воениздат, 1970. - 224с

• Солнечная энергия : Учеб. пособие. - Волгоград: Книга, 1995. - 30с.

• Томилин А.Н. Мир электричества. - М.: Дрофа, 2004. - 304с.

• Харченко Н.В. Индивидуальные солнечные установки. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 208с.

• Хрусталев Д.А. Аккумуляторы. - М.: Изумруд, 2003. - 224с.

· http://aqua-rmnt.com/vodosnab/document/vodosnabzhenie-chastnogo-doma.html

· http://www.powerinfo.ru/solar-cell.php

Размещено на Allbest.ru