Адрес: 105678, г. Москва, Шоссе Энтузиастов, д. 55 (Карта проезда)
Время работы: ПН-ПТ: с 9.00 до 18.00, СБ: с 9.00 до 14.00

Автономное отопление дома: что это, плюсы и минусы

Содержание

Что такое автономное отопление? Водогрейные устройства для него.

Водяная автономная система отопления — самый популярный способ обогрева загородного дома. Водогрейное устройство — ее основа. Какой агрегат выбрать? — решать вам. Рассмотрим три известных варианта: котел, камин с водяным контуром и тепловой насос.

На фото:

Рисунок дает представление о том, что такое автономное отопление дома: от водогрейного устройства (котла) горячая вода поступает по трубам в комнаты и отдает тепло через систему радиаторов и теплый пол. Охлажденная жидкость возвращается к котлу по обратному контуру.

Как устроены системы водяного отопления

Тепло в дом несет горячая вода. При централизованной системе вода нагрвается на теплоэлектроцентрали и по теплотрассе поступает в дома и квартиры. Автономное отопление не предусматривает передачи теплоносителя на дальние расстояния. Все ее элементы компактно расположены в самом доме или в непосредственной близости от него.

Автономное отопление — замкнутая система, она не имеет выходов во вне, за пределы дома, и никак не связана с теплоцентралью и теплотрассой. Устройство, нагревающее воду, находится в доме. Вода циркулирует в системе по замкнутому кругу: от водогрейного котла по трубам к радиаторам или теплому полу, а затем обратно к котлу. Систему также оборудуют расширительным баком, фильтром, предохранительным клапаном и, если она принудительная, циркуляционным насосом. Нюансы в работе такой системы зависят по большей части от типа выбранного водогрейного устройства.

Типы водогрейных устройств

1. Отопительные котлы.

По принципу нагрева жидкости их можно условно разделить на два типа.

  • Котлы, которые работают за счет горения топлива: в процессе горения выделяется большое количество теплоты, она расходуется на подогрев теплоносителя в системе. В эту группу входят газовые, твердотопливные и многотопливные (комбинированные) котлы, а также котлы, работающие на жидком топливе.
  • Электрические котлы: их работа основана на свойстве металлических проводников нагреваться под воздействием проходящего через них электрического тока. Полученное таким образом тепло используется для подогрева жидкости в системе отопления.

На фото:

2.

Печи-камины с водяным контуром

По виду — камин, по принципу работы — твердотопливный котел. Иначе их называют каминами с водяной «рубашкой». Камин, который устраивают для создания уютной атмосферы в гостиной, благодаря подсоединенной к нему водяной системе отопления позволяет еще и отапливать весь дом. Система может быть как открытой (гравитационной), так и закрытой (с принудительной циркуляцией жидкости).

На фото:

3. Тепловые насосы

Берут энергию из воздуха, грунтовых вод и из почвы. Принцип работы схож с работой холодильника: в насосе циркулирует фреон, он нагревается от тепла, взятого из окружающей среды. Попадая в конденсатор, пары фреона охлаждаются и отдают свое тепло теплоносителю, циркулирующему в системе.

Не получили широкого распространения. Виной тому — довольно высокая стоимость систем отопления, построенных на их основе. Особенно сложно организовать забор тепла из почвы, воздуха или грунтовых вод. Сложно также и найти специалиста, способного правильно просчитать и спроектировать подобную систему. Кроме того, тепловые насосы эффективны лишь при плюсовой температуре источника тепла.

На фото:


В статье использованы изображения: buderus.ru, viessmann.ru

Что такое автономное отопление в частном доме

Что же такое автономное отопление

На сегодняшний день в России существует два способа как можно отопить свой загородный дом

  •  центральное отопление

Когда горячая вода по трубам поступает к вам дом, и при помощи этого вы отапливаете, и в том числе используете ее для бытовых нужд в виде горячей воды, горячего водоснабжения.  

  •  автономное отопление

У вас в доме находится котел, который нагревает подаваемую воду, идёт подача ее по системе отопления, чтобы можно было отапливаться и обогревать помещение. А так же в систему горячего водоснабжения, чтобы вы могли пользоваться горячей водой у вас в душе, на кухне и так далее.

В этот раз более подробно остановимся на втором способе отопления. Из чего же оно состоит, какие основные части, как правильно ее использовать, на что обратить внимание? Давайте по порядку.

Отмечу, что в систему автономного отопления входит оборудование, которое располагается внутри вашего дома. А автономным оно называется, потому что в отличие от централизованного теплоснабжения вы сами можете в своем доме управлять температурой. Как теплоносителя, так и горячей водой.

Из чего состоит  автономная система отопления загородного дома
  1. котел, который нагревает теплоноситель
  2. трубопроводы, по которым идет циркуляция теплоносителя
  3. радиаторы или, как их по-простому называют – батареи, которые отапливают и обогревают ваше помещение

Теперь давайте подробнее остановимся на каждом из этих составляющих, чтобы было общее понимание, что есть на сегодняшний день на рынке, сколько это стоит и что лучше выбрать.

Трубопроводы

На сегодняшний день существует большое разнообразие трубопроводов, которые можно использовать для системы отопления. Но самые распространенные — это полиэтиленовые трубы. Это металлопластиковые трубы и сшитый полиэтилен. Полиэтиленовые используются для наружного применения, металлопластиковые зачастую используют для прокладки внутри пола. Сшитый полиэтилен используется для теплых полов. На самом деле вас не должно пугать такое большое разнообразие материалов. Это решается очень просто.

Вы вызываете к себе специалиста по отоплению, который вам спроектирует всю систему. Он вам подскажет и расскажет какой материал именно для вас лучше использовать.

Батареи

Несмотря на то, что тема такая простая, на сегодняшний день на рынке очень много разновидностей батарей, при помощи которых вы отапливаете. С первого раза очень сложно разобраться какие же лучше выбрать. Есть чугунные, есть алюминиевые, есть биметаллические.

Для каждой системы отопления, когда она спроектирована правильно и грамотно, подходит именно свои определенные. Поэтому очень важно перед тем, как вы будете решать, какие же батареи вам нужны, нужно составить проект системы автономного отопления, которого вы  впоследствии будете придерживаться. В противном случае, если вы заранее не продумайте какие же батареи вам нужны, то при их поиске вы просто запутаетесь, и есть большая вероятность того, что купите не те, которые вам нужны.

 

Главная составляющая — котел

Здесь можно рассказывать очень долго и посвятить множество статей этой теме. Потому что котлов на сегодняшний день просто безумное количество. Есть атмосферные, конденсационные, напольный, настенный, с таким дымоходом, с другим дымоходом.

На что обращаем внимание

  • Первое — это чем вы будете отапливать свой загородный дом. Каким видом топлива точнее. Это может быть газ, это может быть дизель, это может быть уголь, это может быть электричество. Когда вы определитесь, каким видом топлива вы будете отапливаться, сможете подобрать нужный и необходимый вам газовый котел.

 

  • Второй фактор — это мощность котла. Мощность котла зависит от площади, которую вы собираетесь отапливать. Чем больше площадь отопления, тем мощнее вам нужен котел.

Котлы в зависимости от мощности делятся на 2 типа:

  1. настенные
  2. напольные

Третий фактор при выборе котла — это необходимость нагрева воды для бытовых нужд. Имеется ввиду для подачи в душевую кабину, ванну, для подачи горячей воды на кухне для того, чтобы мыть посуду и так далее.

Какие здесь моменты необходимо учесть? Котлы есть двухконтурные, которые помимо нагрева отопления, также могут сразу нагревать вам и горячую воду. А есть котлы одноконтурные, но к которым дополнительно идет бойлер.

Для чего нужен бойлер? Для того, чтобы нагреть большее количество горячей воды. Попросту для того, чтобы вам ее хватало. Поэтому обратите тоже внимание на этот фактор.

Он очень важный, потому что вам потом жить и использовать горячую воду.

  • Четвертый немаловажный фактор при выборе котла — это дымоход. На самом деле кажется, что в этом сложного? Дымоход и дымоход. Но нужно обязательно учесть, какой вы будете использовать котел. Потому что различные котлы используют различную систему отведения отработанных газов либо продуктов горения. И в зависимости от разных моделей либо марки котла, используются разные системы дымоходов.

Поэтому, если вы изначально в проекте не продумаете, какой котел вы будете покупать, то это может  привести к тому, что вам придется либо перестраивать свою котельную, либо разбирать половину стены или половину дома. Для того, чтобы построить необходимый нужный дымоход для вашего котла.

Из этих четырех факторов, наверное, самый важный — это на каком виде топлива будет работать ваш котел.

У нас есть статьи, где мы рассказываем, какие вообще существуют виды топлива. Плюсы, их минусы. Поэтому обязательно прочитайте для того, чтобы вам стало еще более понятно, как же эффективнее и правильней отапливать свой загородный дом. 




Лень читать? Тогда смотри!


Автономное газовое отопление в частном доме

Автономное отопление является рациональным, выгодным, а во многих случаях и единственным способом организации теплоснабжения частного дома. Существуют два варианта подвода газа к объекту:

  • Магистральный газопровод. Подключение к нему требует прокладки подземных коммуникаций, а также подготовки и согласования пакета документов.
  • Газгольдер. В этом случае в качестве источника топлива используется резервуар для хранения сжиженного газа. Он устанавливается на участке возле дома. При грамотном подборе газгольдера с учетом потребления топлива домохозяйством его нужно заправлять не чаще 2-3 раз в год.

Заказывайте монтаж автономного отопления в компании «СК-Газ». Мы предлагаем несколько вариантов систем — от экономкласса до премиум-класса, используем проверенную технику и аксессуары производства Германии, Италии, Турции.

Цены на газификацию дома площадью до 100 м2:
  Договор «Стандарт»
Площадь дома до 100 м2 Kadatec (Чехия) 196000 р.
Объем газгольдера 2700 л Kadatec Pro (Чехия) 216000 р.
Мощность котельной до 12 кВт FAS (Германия) 226000 р.
Цены на газификацию дома площадью 100-150 м2:
  Договор «Стандарт»
Площадь дома 100-150 м2 Kadatec (Чехия) 226000 р.
Объем газгольдера 3800 л Kadatec Pro (Чехия) 246000 р.
Мощность котельной до 18 кВт FAS (Германия) 256000 р.
Цены на газификацию дома площадью 150-200 м2:
  Договор «Стандарт»
Площадь дома 150-200 м2 Kadatec (Чехия) 256000 р.
Объем газгольдера 4800 л Kadatec Pro (Чехия) 276000 р.
Мощность котельной до 24 кВт FAS (Германия) 286000 р.
Цены на газификацию дома площадью 200-250 м2:
  Договор «Стандарт»
Площадь дома 200-250 м2 Kadatec (Чехия) 286000 р.
Объем газгольдера 5700 л Kadatec Pro (Чехия) 306000 р.
Мощность котельной до 31 кВт FAS (Германия) 316000 р.
Цены на газификацию дома площадью 250-350 м2:
  Договор «Стандарт»
Площадь дома 250-350 м2 Kadatec (Чехия) 308000 р.
Объем газгольдера 6600 л Kadatec Pro (Чехия) 328000 р.
Мощность котельной до 35 кВт FAS (Германия) 338000 р.
Цены на газификацию дома площадью 350-500 м2:
  Договор «Стандарт»
Площадь дома 350-500 м2 Kadatec (Чехия) 448000 р.
Объем газгольдера 9100 л Kadatec Pro (Чехия) 468000 р.
Мощность котельной до 50 кВт FAS (Германия) 478000 р.
Цены на газификацию дома площадью 500-800 м2:
  Договор «Стандарт»
Площадь дома 500-800 м2 Kadatec (Чехия) 482000 р.
Объем газгольдера 10 000 л Kadatec Pro (Чехия) 502000 р.
Мощность котельной до 80 кВт FAS (Германия) 512000 р.
Цены на газификацию дома площадью 800-1000 м2:
  Договор «Стандарт»
Площадь дома 800-1000 м2 Kadatec (Чехия) 578000 р.
Объем газгольдера 12 000 л Kadatec Pro (Чехия) 598000 р.
Мощность котельной до 100 кВт FAS (Германия) 608000 р.
Цены на газификацию дома площадью более 1000 м2:
  Договор «Стандарт»
Площадь дома более 1000 м2 Kadatec (Чехия) 758000 р.
Объем газгольдера 15 000 л Kadatec Pro (Чехия)
Мощность котельной 100 кВт и более FAS (Германия)
Цены на газификацию дома площадью более 1000 м2:
  Договор «Стандарт»
Площадь дома более 1000 м2 Kadatec (Чехия) 1140000 р.
Объем газгольдера 20 000 л Kadatec Pro (Чехия)
Мощность котельной 100 кВт и более FAS (Германия)

Схема автономного газового отопления частного дома

В состав индивидуальной системы теплоснабжения входит следующее базовое оборудование:

  • отопительный котел;
  • бойлер косвенного нагрева для горячего водоснабжения;
  • радиаторы, нагревающие воздух в помещениях;
  • система электропитания для управления работой котла. Она включает в себя источник бесперебойного питания, стабилизатор напряжения, аккумуляторные батареи;
  • газоанализатор для предотвращения утечки газа;
  • отсечной клапан и другая запорно-регулирующая арматура.

Особенности установки автономного газового отопления частного дома

При монтаже автономного отопления учитываются следующие моменты:

  • минимальный объем помещения для установки котла составляет 15 м3;
  • при мощности оборудования до 60 кВт его можно установить на кухне или в любой другой комнате частного дома. Если этот показатель выше 150 кВт, требуется отдельное помещение под котельную;
  • вентиляция делается в нижней части комнаты, поскольку пропан тяжелее воздуха;
  • не рекомендуется ставить оборудование в подвале из-за сложности проведения вытяжки.

Рассчитать ориентировочную цену газификации можно с помощью онлайн-калькулятора.

Фото объектов

Как мы работаем

фото, схемы, помощь в выборе

Обогрев частного дома остается актуальной проблемой в нашей стране, особенно в преддверии отопительного сезона. Очень часто владельцу приходится сталкиваться с тем, что загородное жилье не имеет теплоснабжения. Бывает и так, что существующая инфраструктура оставляет желать лучшего. В этом случае стоит подумать о том, как организовать автономное отопление в частном доме. Если такая система будет подобрана правильно, то она будет эффективной, экономичной и удобной.

Выбор подходящей схемы

Автономное отопление – это создание комфортной температуры в доме, коттедже или на даче без использования централизованных инженерных коммуникаций. Основой индивидуального обогрева служит система, все компоненты которой находятся внутри жилища. Простейший пример – печное отопление. Но так как это не самое удобное в эксплуатации решение, оно все больше уходит в прошлое.

Организация индивидуального обогрева требует тщательного и вдумчивого проектирования и реализации. Любые упущения на стадии расчетов, прокладки труб, монтажа оборудования станут причиной ее неэффективного функционирования. К тому же, качество работ непосредственно влияет на безопасность.

В современных условиях используется схема, представляющая собой соединенные между собой трубопроводы, подключаемые к независимому нагревательному элементу. Она может полностью не зависеть от внешних источников. В другом исполнении они используются частично.

В большинстве отечественных загородных жилищ теплоносителем в такой схеме служит вода. Ее подогрев осуществляется с помощью котла. Для домовладельцев предусмотрены следующие варианты оборудования:

  • На твердом топливе.
  • На газе.
  • На электричестве.
  • На жидком топливе.
  • Комбинированного типа.

Твердотопливный котёл

Он обеспечит действительно автономное отопление дома. В этом случае пользователь никак не зависит от коммуникаций. Главное задача – вовремя заготавливать топливо, в качестве которого применяются дрова, пеллеты, брикеты, кокс, уголь. Плюсы – это простое устройство, надежность, низкая стоимость оборудования. Но топливо нужно где-то хранить, а это может быть проблемой. Серьезным недостатком для многих станет и необходимость в постоянном обслуживании. Но в продаже уже можно найти инновационные аппараты, работающие на одной закладке от 3 до 7 суток.

Газовый котел

Это пример частичного использования внешних источников. Он работает на сжиженном или природном топливе. Это решение подойдет для тех мест, где развиты сети газоснабжения. Производители предлагают разнообразные агрегаты с хорошими техническими характеристиками. Само топливо достаточно недорогое, но у такой идеи в целом есть существенные недостатки. Это и значительные затраты на подключение к магистрали природного газа, и обивание порогов ведомств в попытке получить разрешение. Если же выбирается сжиженное топливо, то встает вопрос хранения баллонов.

Электрическое оборудование

Простое и доступное по цене, к тому же практически не подводит, имеет компактные габариты, не требует установки вытяжки. Электрокотлы автоматизированы и безопасны, а их обслуживание элементарно. Однако отопление с помощью этого вида энергии считается самым дорогим. Нельзя исключать вероятность перебоев электроснабжения, сложностей с получением мощности необходимого уровня. Да и тарифы в целом кусаются. При пристальном рассмотрении эти устройства не столь привлекательны.

Жидкотопливные котлы

Для растопки используется дизель, солярка, керосин. Чаще всего это устройства с хорошей автоматизацией, отличающиеся надежностью при условии достаточного электроснабжения и регулярного обслуживания. С помощью такой автономной системы отопления частного дома можно создать комфортные условия на большой площади. Среди минусов – необходимость присоединения к котлу специальной емкости объемом от 2 до 5 тонн, где будет храниться дизтопливо. Оно, в свою очередь, не отличается высоким качеством, хотя цены на него постоянно растут.

Другим значительным недостатком жидкотопливных приборов является пожароопасность. В частном жилище их желательно использовать исключительно в качестве запасного источника тепла.

Комбинированные устройства

Такие отопительные приборы работают сразу на нескольких вариантах топлива. Если одного вида нет, такой агрегат эксплуатируется с использованием другого. Хотя эта многофункциональность кажется привлекательной, в повседневном использовании такая техника не может похвастаться надежностью. Дополнительные отрицательные моменты связаны со сложным монтажом, управлением, техобслуживанием и ремонтом.

Особенности проектирования и монтажа

Многим домовладельцам, узнавшим, что такое автономное отопление, покажется соблазнительной идея самостоятельной сборки. Делать этого не стоит. Гораздо более разумным и в целом безопасным решением станет обращение к специалистам. Причины следующие:

  • Проектирование должно быть максимально точным и учитывать все нюансы. Самоучки и умельцы вполне могут что-то упустить, а последствия окажутся трагичными.
  • При профессиональной установке оборудования можно рассчитывать на гарантию. Таким образом, если возникнет неисправность, специалисты устранят ее, а вам не придется за это платить.
  • Монтаж современных аппаратов бывает довольно сложным. К тому же, правильное функционирование гарантировано только при профессиональном обслуживании. Эту услугу обычно оказывают специалисты той же компании, которая занималась установкой.

Для поддержания оптимального уровня давления, что обеспечит действенность и безопасность системы, желательно установить расширительный бачок. Если в вашей местности подача холодной воды осуществляется с перерывами, это условие становится обязательным.

Немаловажным моментом является мощность нагревательного прибора. Если хотите избежать сбоев в работе автономного отопления частного дома, обратите внимание на показатели мощности устройства.

Разрабатывая проект автономного отопления в частном доме, нужно предусмотреть возможность горячего водоснабжения. С этой целью рекомендуется выбирать двухконтурные котлы. Таким образом, вы получаете не только желанный комфорт, но и забываете об установке дополнительного прибора для подогрева воды.

Как бы ни хотелось сэкономить на создании автономного обогрева и выбрать отопительный прибор попроще да подешевле, этот подход нецелесообразен. Повысить удобство эксплуатации, обеспечить безопасность работы можно только с помощью современных автоматизированных моделей.

Альтернативные варианты

Организуя автономное отопление в частном доме, можно обойтись и без котла. Такие схемы в нашей стране пока только набирают популярность. Например, воздушное отопление. Такая система работает за счет теплогенератора и представляет собой группу внутренних воздуховодов. По ним циркулирует нагретый воздух, нагнетаемый вентиляторами. Теплогенераторы надо обеспечить топливом, жидким или газовым. Есть устройства, подключаемые к электросети.

Другая пока нетрадиционная схема включает использование геотермальных насосов. В случае организации такого автономного электрического отопления понадобятся немалые первоначальные вложения, зато себестоимость тепловой энергии окажется ниже по сравнению с обычным обогревом. Тепловой насос встраивается в систему водяного отопления. За ним можно даже не следить – в этом заключается его выгодное отличие от привычных котлов. Для работы этой схемы нужно только электричество.

Солнечные батареи могут послужить для оборудования любой разновидности обогрева (водяного, воздушного). Во время циркуляции горячего теплоносителя по медным трубкам они нагреваются и передают тепло покрытию над ними. Для сбора энергии применяются аккумуляторы большой мощности, гарантируя ее подачу даже в пасмурные дни и ночью.

Совет. Вы точно сбережете свои средства в будущем, если продумаете установку в своей системе вентиляторов для обеспечения тяги, насосов, создающих циркуляцию, температурных датчиков в комнатах.

Автономное отопление в частном доме – удобное решение, с помощью которого можно рассчитывать на уют и тепло в холодное время года. Но при этом оно требует значительных финансовых затрат, тщательного соблюдения всех нюансов и расчетов, а также соблюдениявсех требований.

Автономное отопление загородного дома

Автономное отопление в загородных домах – это полная энергонезависимость от централизованных магистралей и реальная возможность каждый месяц экономить немаленькую сумму. Его суть заключается в установке отопительного котла и подключения к нему отопительных радиаторов. В результате пользователь лишается необходимости платить за услуги коммунальных предприятий, а также получает больше тепла за счет отсутствия потерь в теплотрассах.

Принцип работы любой системы автономного отопления заключается в циркуляции теплоносителя от нагревателя к источникам отдачи тепла. В качестве теплоносителя в традиционных системах отопления выступает жидкость.

Компания «ГенСтройРемонт» оказывает услуги по обустройству автономного отопления в многоквартирных домах и частных домовладениях. Помимо инсталляционных работ, мы осуществляем продажу качественного отопительного оборудования и комплектующих.

— Проектирование автономного отопления в частном доме или коттедже. В рамках услуги, рассчитываем мощность котла, исходя из климатических особенностей местности, площади здания и его теплоизоляции. Планируем объемы потребления горячей воды и количество расходуемого топлива. Определяемся с количеством радиаторов в каждом из помещений и схемой их подключения.

— Выполняем монтажные работы. Самостоятельно отключаем от старых коммуникаций, подготавливаем место под установку котлов автономного отопления, инсталлируем трубные магистрали и радиаторы. Производим тестирование и настройку системы. При дополнительном согласовании, инсталлируем системы типа «теплый пол».

— Предлагаем помощь с оформлением разрешительной документации, выполняем обслуживание систем автономного отопления, обеспечиваем их безопасность при эксплуатации.

— Реализуем оборудование для обустройства автономного отопления. Предлагаем широкий ассортимент газовых и твердотопливных котлов, трубопроводов, циркуляционных насосов, конвекторов, радиаторов и фитингов.

плюсы и минусы, нужно ли разрешение на установку системы в квартире

Для многих владельцев квартир вопрос обогрева в зимний период становится острой проблемой.

Как показывает опыт, централизованное отопление уже себя не оправдывает, так как, либо оборудование старое и попросту «не тянет», либо тарифы неоправданно высоки.

Можно ли делать автономное отопление в квартире? Автономное отопление квартиры в многоквартирном доме – это сегодняшняя реальность, но прежде чем принимать решение установить газовый котел или монтировать теплый пол, следует выяснить, насколько это юридически законно, и какая система будет рентабельна и надежна.

Как сделать автономное отопление в квартире читайте в статье.

Автономное отопление в многоквартирном доме

Можно ли в квартире установить автономное отопление своими руками? Хотя законодательного запрета на проведение автономного отопления нет, все равно желательно проконсультироваться у юриста, так как на некоторые обогревательные системы наложен запрет. Например, водяные теплые полы в квартирах нельзя монтировать из-за того, что они могут перегрузить систему, лишив, таким образом, тепла других жильцов дома.

В остальных случаях, требуется собрать необходимые документы и предъявить их в органы местного самоуправления:

  • техпаспорт на жилье;
  • заявление об отказе от центрального отопления;
  • документ на право собственности;
  • схему новой системы отопления;
  • согласие всех жильцов квартиры.

Как правило, такая на первый взгляд простая просьба, как отказ от центрального отопления и переход на само обеспечение теплом, оказывается длительной бюрократической проблемой.

Еще большими неприятностями станет установка автономного отопления в квартире без соответствующего на то разрешения. Это может закончиться не только большим штрафом, но и судебным разбирательством, так что перед тем, как решиться обустраивать квартиру какими-либо отопительными системами, нужно получить консультацию в соответствующих органах и разрешение на автономное отопление в квартире.

Схемы автономного отопления квартиры:

Достоинства и недостатки

Если на автономное отопление в многоквартирном доме разрешение уже получено, то можно приступать к выбору альтернативного вида тепла. Это проще сделать, зная плюсы и минусы автономного отопления в квартире.

Впервые автономная система отопления квартиры появилась в Европе. Благодаря ее явным преимуществам перед централизованными способами обогрева помещений, она довольно быстро распространилась по всему миру.

Преимущества:

  1. Главное преимущество системы – это значительная экономия средств. Владелец квартиры самостоятельно решает, когда ему включать, а когда выключать обогрев. Например, сегодня существуют терморегуляторы, в которых можно установить таймер на определенное время, что позволяет либо полностью, либо частично отключать систему, когда дома никого нет, и включать за полчаса до прихода жильцов.
  2. Владелец квартиры может в каждой комнате создать нужный микроклимат.
  3. Платить исключительно по отопительному счетчику и не зависеть от коммунальщиков и государственных тарифов.

Делая выбор в пользу альтернативного тепла, нужно заранее узнать, сколько стоит автономное отопление в квартире, и какой его вид будет не только экономным, но и эффективным.

Среди недостатков подобной системы можно отметить следующие нюансы:

  1. Регулярная ее профилактическая проверка раз в год, для чего нужно вызывать специалиста. Это не так дорого стоит, но все равно многие пользователи либо игнорируют эту необходимость, либо попросту забывают о ней.
  2. Устанавливая даже самые лучшие радиаторы отопления для квартиры, следует помнить о возможных теплопотерях, которые часто вызывают наружные стены, неотапливаемые снизу помещения или некачественное остекление.

Сегодня многие строительные организации возводят жилые многоквартирные дома с уже готовыми автономными системами обогрева. Такое жилье пользуется большим спросом, так как стоит несколько дешевле и позволяет владельцам самостоятельно решать, какой вид отопления выбрать.

Газовое отопление

Как правило, перед собственниками квартир стоит выбор между двумя видами альтернативных источников тепла:

  1. Конструкции, в основе которых находится газовый котел.
  2. Электрические системы обогрева.

Газовое отопление обладает рядом преимуществ:

  1. Современные котлы оснащены повышенной системой безопасности и работают автономно, поддерживая тот уровень тепла, который необходим жильцам.
  2. Такие котлы имеют малые габариты, поэтому их можно устанавливать в помещениях даже небольшого размера.
  3. Его легко монтировать, так что при должном внимании и наличии некоторых инструментов и навыков это сможет сделать даже новичок.
  4. Автономное газовое отопление в квартире оснащено системой дымохода и ее не придется проводить отдельно.
  5. Газовые котлы работают абсолютно бесшумно, так что не станут причиной жалоб соседей.
  6. Доступная цена и полная укомплектованность всеми узлами и деталями делают газовое отопление наиболее частым выбором у потребителей.

Устанавливая новое отопление, старую систему нужно демонтировать. Легче и дешевле поставить новые радиаторы, чем пытаться подогнать под нее старые. Хотя современные газовые котлы имеют самую высокую степень защиты, утечка газа все же возможна.

Выбор труб, котла и радиаторов

От правильного выбора котла зависит работа всей системы.

Они бывают:

  • одноконтурные;
  • двухконтурные.

Например, если для подогрева воды требуется установка бойлера, то можно обойтись вариантом одноконтурного газового котла.

Делая выбор в пользу отопления газом, лучше приобрести котел из чугуна или специального прочного металла. Хотя они и тяжелые, но будут служить намного дольше.

А вот трубы для подобной системы отопления подойдут полипропиленовые или металлопластиковые, как бюджетный вариант, и медные, если кошелек это позволяет.

С радиаторами так же придется определяться заранее. Сегодня большую популярность у потребителей получили биметаллические радиаторы отопления.

Какие лучше для квартиры на самом деле, можно определить по количеству их теплоотдачи, например:

  • батареи из чугуна отдают 110 Вт;
  • алюминиевые – 199 Вт тепла;
  • стальные до 85 Вт;
  • биметаллические – 199 Вт.

Перед покупкой радиаторов, необходимо заранее просчитать, сколько секций потребуется на каждое помещение. Для этого теплоотдачу материала нужно разделить на 100. Например, для биметаллического радиатора она составляет 199 Вт/100, что равняется 1.99 Вт на 1м2.

Существует несколько нюансов, которые следует учесть при выборе радиаторов и расчете их количества:

  1. Если установка батарей предполагается в угловой комнате, то к тем результатам, что получились при расчетах, нужно добавить 2-3 секции.
  2. Когда устанавливаются декоративные панели, скрывающие за собой батареи, то теплоотдача уменьшается на 15%, что следует учесть перед расчетами.
  3. Утепленные стены или металлопластиковые окна способны уменьшить теплопотери.
  4. Установка счетчика позволит самостоятельно регулировать потребление газа.

Сделав все расчеты и добавив к ним стоимость самой автономной газовой системы отопления, можно принимать решение об ее покупке, а можно сравнить эти цифры с электрическими видами отопления.

Электрическое отопление

Если выбирать в качестве источника тепла электричество, то можно остановить свой выбор:

  • на электро котле;
  • системе кабельного теплого пола;
  • на инфракрасном пленочном поле;
  • на тепловом насосе.

Электрический котел монтируется так же, как и газовый, но все упрощается тем, что ему не требуется дымоход и система вентиляции.

Теплые полы, особенно нагревательные маты и пленочные системы, уже давно покорили сердца многих потребителей. Они являются достойной альтернативой централизованному отоплению, а при качественном терморегуляторе способны значительно экономить средства при их эксплуатации.

В основе работы тепловых насосов находится закачка воздуха с улицы и его нагрев. Современные кондиционеры так же способны обеспечить необходимым количеством тепла все помещения в квартире, но, как указывают отзывы потребителей, по-настоящему комфортные условия позволяют создать именно теплые полы.

Отопление дома без газа, автономное отопление дома

В данном проекте было необходимо организовать автономную систему отопления дома без газа. Вариантов  отопления дома без газа немного: использовать электрическую энергию, что дорого, твердотопливный котел, что не очень удобно, либо систему автономного отопления сжиженным газом.

В качестве системы отопления для каркасного дома площадью 160м² в г. Каменск-Уральский (Свердловская область) Заказчиком была выбрана воздушная система отопления.

Выбор именно воздушной системы был обусловлен несколькоми факторами:

Во-первых, воздушная система отопления экономичнее традиционных водяных систем, что в отсутствие магистрального природного газа становится особенно актуальным;

Во вторых, каркасные дома достаточно гермитичные и в них необходим постоянный принудительный приток свежего воздуха для вентиляции.

Технология воздушного отопления позволяет обновлять воздух в помещениях дома каждый час, при этом добавляя до 20% свежего воздуха с улицы для поддержания необходимого уровня кислорода.

В качестве оборудования для отопления дома установлен газовый воздухонагреватель «Nordyne» G7XA-061 тепловой мощностью 17,8кВт настроенный под использование сжиженного газа. Так же предусмотрен резервный источник отопления — электрический комплект нагрева мощностью 11кВт, который позволяет поддерживать необходимую температуру в доме если владелец забудет вовремя заправить газобаллонную группу (мобильный газгольдер).

помещение котельной

Основным источником энергии для автономного отопления дома служит сжиженный газ (СУГ). Сжиженный газ поступает к воздухонагревателю из газобаллонной установки на автомобильном прицепе (Мобильного газгольдера). Установка располагается рядом с домом в холодном пристрое.

Как показала практика эксплуатации за отопительный сезон газгольдер емкостью 600 литров заправляют 5-7 раз, т.е. примерно раз в 1,5 месяца.

мобильный газголдер на прицепе 600 литров

Таким образом, отсутствие магистрального газа не является препятствием для комфортного проживания в загородном доме, а использование сжиженного газа вместо электричества для отопления домов и коттеджей позволяет экономить немалые средства.

Мобильный газгольдер — это прекрасная альтернатива бытовым газовым баллонам, которые требуют регулярной заправки и дорогостоящим стационарным газгольдерам, которые требуют немалых вложений и получения согласований и разрешений контролирующих органов, а так же применению электрической энергии для отопления здания.

Газгольдер можно использовать для отопления загородных домов, коттеджей, небольших магазинов и производственных помещений.

Подробнее с конструкцией и характеристиками мобильного газгольдера можно ознакомиться в нашем каталоге.

Компания «Северные решения» выполнить для вас расчет системы автономного отопления загородного дома, выполнить подбор оборудования и сделает монтаж всей системы «под ключ» качественно и в установленные сроки.

Автономная система отопления, вентиляции и кондиционирования может обеспечить больший комфорт при меньшем потреблении энергии — ScienceDaily

По мере ослабления карантинных требований COVID-19 меняет то, как мы используем внутренние помещения. Это создает проблемы для тех, кто управляет этими помещениями, от домов до офисов и заводов.

Не последнее место среди этих проблем занимает отопление и охлаждение, которые являются крупнейшим потребителем энергии в американских домах и коммерческих зданиях. Существует потребность в более умном и гибком климат-контроле, который позволит нам чувствовать себя комфортно, не нагревая и не охлаждая целые пустые здания.

Теперь группа исследователей из Мичиганского университета разработала решение, которое могло бы обеспечить более эффективный и персонализированный комфорт, полностью отказавшись от настенных термостатов, к которым мы привыкли. Автономный термостат, воплощенный в человеке, или «ТЕПЛО», подробно описан в исследовании, опубликованном в июльском выпуске журнала Building and Environment за 2020 год.

Система объединяет тепловизионные камеры с трехмерными видеокамерами, чтобы измерять, жарко или холодно людям, отслеживая температуру их лица.Затем он передает данные о температуре в прогностическую модель, которая сравнивает их с информацией о температурных предпочтениях жильцов.

Наконец, система определяет температуру, при которой максимальное количество людей будет чувствовать себя комфортно при минимальном расходе энергии. Новое исследование показывает, как система может эффективно и действенно поддерживать комфорт 10 человек в лабораторных условиях.

«COVID представляет собой множество новых проблем в области климат-контроля, поскольку здания менее постоянно заняты, и люди изо всех сил пытаются чувствовать себя комфортно, надевая маски и другие средства защиты», — сказала главный исследователь проекта и соавтор исследования Кэрол Менасса, доцент кафедры гражданского и инженерия окружающей среды.

«HEAT может обеспечить ненавязчивый способ максимизировать комфорт при меньшем потреблении энергии. Ключевым нововведением здесь является то, что мы можем измерять комфорт, не требуя от пользователей носить какие-либо устройства обнаружения и не нуждаясь в отдельной камере для каждого пассажира».

HEAT работает примерно так же, как современные обучаемые термостаты с подключением к Интернету. После установки жильцы сообщают системе о своих предпочтениях, периодически оставляя отзывы со своих смартфонов по трехбалльной шкале: «слишком жарко», «слишком холодно» или «комфортно».Через несколько дней HEAT узнает их предпочтения и действует самостоятельно.

Исследовательская группа работает с энергетической компанией Southern Power, чтобы начать тестирование HEAT в ее офисах в Алабаме, где тестовые камеры будут установлены на штативах в углах комнат. Менасса объясняет, что в стационарной установке камеры будут менее навязчиво размещаться. Камеры собирают данные о температуре без идентификации людей, а все кадры удаляются сразу после обработки, обычно в течение нескольких секунд.

Второе испытание, также проведенное с компанией Southern Power, позволит разместить систему в недавно построенных умных домах в штате Алабама. По оценкам команды, в течение следующих пяти лет они могут вывести на рынок жилую систему.

Температура лица является хорошим предиктором комфорта, сказал Менасса. Когда нам слишком жарко, кровеносные сосуды расширяются, излучая дополнительное тепло, повышая температуру лица; когда нам слишком холодно, они сужаются, охлаждая лицо. В то время как более ранние версии системы также использовали температуру тела для прогнозирования комфорта, они требовали, чтобы пользователи носили браслеты, которые непосредственно измеряли температуру тела, и предоставляли частую обратную связь об их уровне комфорта.

«Камеры, которые мы используем, являются обычными и недорогими, и модель очень хорошо работает в жилых помещениях», — сказал соавтор исследования Винит Камат, профессор UM в области гражданского и экологического строительства, электротехники и информатики. «Интернет-термостаты, которые обнаруживают вас и учатся у вас, создали платформу для следующего этапа, где вообще нет видимого термостата».

Прогностическая модель

HEAT была построена доцентом UM по промышленным операциям и инженерии Ыншином Бёном, который также является автором исследования.Она считает, что изменения в модели могут сделать систему полезной не только дома и в офисе — например, в больницах, где медицинские работники изо всех сил стараются чувствовать себя комфортно в масках и других средствах защиты.

«Пандемия COVID-19 требует, чтобы медсестры и другие работники больниц носили много защитного снаряжения, и они изо всех сил пытались чувствовать себя комфортно в быстро меняющейся больничной среде», — сказал Байон. «Систему HEAT можно адаптировать, чтобы помочь им чувствовать себя комфортно, регулируя температуру в помещении или даже сигнализируя им, когда им нужно сделать перерыв.»

В сотрудничестве со школой медсестер UM исследовательская группа Menassa уже провела пилотное исследование, в ходе которого изучалось, как можно использовать систему для обеспечения персонализированного теплового комфорта для медсестер, работающих в медицинских учреждениях, таких как отделения химиотерапии.

Когда можно включить отопление в Италии?

Включение отопления в Италии регулируется региональными правилами для централизованных систем.Жителям с автономным отоплением следует соблюдать правила, но иметь немного больше свободы действий.

Уже октябрь, и температура резко упала. Холодно и сыро, и было бы так здорово, если бы сейчас включили радиаторы!

Что касается  включения систем отопления в Италии , то различают централизованные и автономные системы отопления. Разница очень важна, поскольку они следуют разным правилам.


Каждый регион Италии имеет дату активации для соблюдения .Северные регионы могут включить отопление раньше, чем южные.

Здесь, в Милане, 15 октября — дата, когда можно включать системы отопления .

Регулируется не только дата включения, но и температура и количество часов в сутки, в течение которых радиаторы могут работать. Радиаторы следует выключать в ночное время с 23:00 до 5:00 и поддерживать температуру не выше 20°C (-/+ 2°) в частных домах, офисах и школах и 18°C в других общественных зданиях.

Эти правила были установлены с целью экономии энергии и применяются к централизованным системам, в которых отоплением управляет администратор здания. Если вы живете в здании с централизованным отоплением, возможно, вы не сможете регулировать температуру внутри своего дома.

Жители с автономными системами отопления должны соблюдать правила. Автономные системы отопления позволяют пользователю регулировать температуру и экономить энергию и затраты.Например, уезжая на зимний отдых, систему можно поставить на минимум, тем самым снизив счет за газ или электричество.

Климатические зоны Италии

Инфографика DeltaTu Engineering  



Климатические зоны в Италии обозначены от A до F, объединяя районы с похожим климатом и температурой .  Самыми жаркими районами являются зоны A, B и C, которые включают муниципалитеты южной Италии, такие как провинции Агридженто, Лампедуза, Порто-Эмпедокле, Катания, Кротоне, Бриндизи, Беневенто, Кальяри, Лечче, Неаполь, Таранто, Палермо и Реджо-ди-Калабрия. .

Области D и E находятся в центральной и северной Италии, где температуры обычно падают раньше, как в таких городах и провинциях, как Милан, Генуя, Специя, Анкона, Флоренция, Лукка, Рим, Кьети и Пескара.

Последняя группа, F, объединяет провинции Беллуно, Кунео и Тренто.

Даты включения отопления в Италии
  • 15 октября, зона E (Северные регионы)
  • 1 ноября, зона D (Центральные регионы)
  • 15 ноября, зона C (Центральные регионы)
  • 1 декабря, зоны A и B (Южные регионы)

Зона F, входящие в состав самых северных районов, не имеют каких-либо ограничений на использование системы отопления.

Посмотрите таблицу климатических зон Италии , чтобы узнать, когда можно включить отопление в вашем районе.
 

Ограничение по времени Инфографика Qui Finanza

Обычно считается, что обогреватели остаются выключенными в ночное время с 23:00 до 5:00, что считается пустой тратой энергии.

Каждая климатическая зона в Италии имеет максимальное количество часов, в течение которых может работать отопление:

  • Зона A, 6 часов в день
  • Зона B, 8 часов в день
  • Зона C, 10 часов в день
  • Зона D, 12 часов в день
  • Зона E, 14 часов в день
  • Зона F, без ограничений / день

При сильном холоде или резком понижении температуры возможны исключения.Часто в таких случаях местная мэрия объявляет о новых надбавках.

Исключения предусмотрены также для всех зданий с системным учетом тепла, где имеется централизованный вид отопления или где заключен договор энергоснабжения.

Хотите узнать больше?

См. закон №. 10/1991 (Правила реализации Национального энергетического плана в отношении национального использования энергии, энергосбережения и развития возобновляемых источников энергии) и Дпр н. 412/1993 (Положение, устанавливающее правила проектирования, установки, эксплуатации и технического обслуживания тепловых систем зданий с целью сдерживания потребления энергии).

Ссылки:

Legge сущ. 10/1991 (Norme per l’attuazione del Piano energyo nazionale in materia di uso nazionale dell’energia, di risparmio energyo e di sviluppo delle fonti rinnovabili di energia)

Дпр н. 412/1993 (Regolamento recante norme per la progettazione, l’installazione, l’sercizio e la manutenzione degli impianti termici degli edifici ai fini del contenimento dei consumi di energia).

Статья Энтони Райана для Easy Milano

Энергетический автономный дом – Колледж пермакультуры, Австралия

В связи с загрязнением атмосферы и изменением климата мы все должны взять на себя определенный уровень ответственности; за вклад в проблемы и, что более позитивно, за то, чтобы стать частью решения.

 

Энергетический автономный дом

Робин Фрэнсис

Эта статья была первоначально опубликована в журнале Permaculture International Journal. В этой статье рассматриваются наши внутренние потребности в энергии и способы их удовлетворения эффективными и экологически чистыми способами. Мы можем начать «очищать воздух» в нашем собственном домашнем окружении.

Энергетическая автономия или уверенность в своих силах — это вариант, который сейчас рассматривается более серьезно, чем когда-либо прежде, и на то есть веские причины.

Это может быть просто из-за необходимости для людей, переезжающих в отдаленные сельские районы, где «сетевое» подключение либо недоступно, либо доступно только за большие деньги.Даже несколько опор могут стоить земли, и примерно по той же цене хорошо спланированная автономная энергетическая система может оказаться дешевле в долгосрочной перспективе — счета за электроэнергию не приходят каждые три месяца.

Могут быть и другие причины для установки альтернативного источника электроэнергии. Они основаны на праве этического выбора, НЕ завися от основного источника, который генерируется ядерными реакторами или ископаемым топливом, загрязняющим атмосферу. В этой ситуации мы находим множество примеров полной независимости и многочисленные примеры постепенного изменения; постепенное отключение от сети путем поэтапной установки соответствующих альтернативных источников энергии вместе со стратегиями снижения общего потребления энергии.

Какой бы ни была ситуация или причины выбора самообеспечения энергией, фактический источник и поставка энергии — это только часть общего процесса планирования. Прежде чем мы увлечемся всеми возможностями, предоставляемыми технологиями производства энергии, нам сначала нужно рассмотреть наши варианты энергосбережения. Соответствующая технология начинается с пользователя, а не с производителя.

Энергетические потребности и сохранение
Как и в случае с любым другим элементом или фактором в дизайне пермакультуры, будь то курица, грядка с овощами или пруд, мы должны тщательно проанализировать наши собственные потребности, входы и выходы или производительность элемента, как они будут поставляются, и какие преимущества они предлагают другим аспектам ближайшего окружения. Не является исключением и проектирование бытовой энергосистемы.

Итак, каковы наши потребности в энергии? Мы обнаружили, что большая часть бытовой энергии используется для отопления и охлаждения помещений, горячего водоснабжения, подогрева и охлаждения пищи (кухонные плиты и холодильники), освещения, стирки одежды и различных других бытовых приборов. В домохозяйствах, на 100 % зависящих от электричества, в умеренном или прохладном климате более 60 % энергии часто используется только для отопления помещений и горячего водоснабжения, а в более теплом климате электроснабжение горячего водоснабжения является наибольшим потребителем энергии, оба из которых могут быть легко обеспечены средства, отличные от производства электроэнергии.

Три основных способа сохранения бытовых потребностей в энергии:

1. Поведенческие:
Сюда входят такие вещи, как: максимальное использование светового дня; разумно использовать пространство в доме для различных видов деятельности, например. выбор теплой солнечной стороны для зимних дневных занятий; правильно одеваться, теплее одеваться в зимние дни; укутаться в одеяло с грелкой, чтобы посидеть прохладными вечерами; выработать привычку выключать свет, когда им не пользуются; замачивание бобовых и сушеных продуктов для сокращения времени приготовления.

2. Проект дома:
Дом должен быть спроектирован с учетом климата и расположен так, чтобы максимально использовать солнечный свет и защищать от холода и сильного ветра. Доступно множество отличных публикаций с подробной информацией о пассивных и активных методах проектирования солнечных батарей для домов в различных климатических условиях. Это необходимо сочетать с разумным озеленением, используя лиственные деревья на солнечной стороне и вечнозеленые ветрозащитные насаждения на холодной, ветреной стороне. Идеальный дом, спроектированный на солнечных батареях, станет совершенно неэффективным, если зимнее солнце будет закрыто большими вечнозелеными деревьями.Эффективность как обогрева, так и охлаждения может быть повышена путем добавления правильно расположенных конструкций, таких как перголы, теплицы и навесы.
Внутренний дизайн дома имеет решающее значение: активные помещения (кухня, столовая, гостиная, студия/офис) должны находиться на солнечной стороне, а кладовая (кладовая) и спальни должны располагаться на прохладной стороне. Небольшие помещения легче отапливать, чем большие, а хорошо ламбрекеновые шторы и двойное остекление снизят теплопотери. Обязательно размещайте теплоизлучающие устройства, такие как кухонные плиты и обогреватели, там, где они могут отдавать тепло соседним помещениям – дымоход, встроенный в наружную стену, является позорной тратой тепловой энергии.
Выбор материалов играет важную роль в управлении микроклиматом в помещении; их теплоаккумулирующая и излучающая способность, а также их изоляционные качества.
Хороший дизайн дома может значительно сократить потребление внешней энергии, причем не только электроэнергии, но и других видов топлива, включая нефть, газ и древесину.

3. Технологический:
Это относится к нашему выбору приборов, их источникам топлива или энергии и эффективности. Можно выбрать множество бытовых приборов, не требующих электричества, таких как системы горячего водоснабжения с использованием солнечной энергии, кухонные плиты и обогреватели, сохраняющие древесину, стиральные машины с ручным и педальным управлением, сушилка для белья на солнечных батареях (бельевая веревка), сейф koolgardi (см. вставку), газовые приборы ( холодильник, кухонная плита), солнечная печь, плита для сена, потолочные вентиляторы, активируемые солнечными батареями, и это лишь некоторые из них.

Не сбрасывайте со счетов энергоэффективность неэлектрических приборов, особенно дровяных кухонных плит и обогревателей. Сжигание древесины также загрязняет нашу атмосферу. Это очень тяжелая работа, чтобы поддерживать постоянный запас дров, и дорого платить кому-то еще за то, что он поставляет их для вас.

Генерация электроэнергии
После того, как все вышеперечисленное было вычеркнуто из списка, не так уж и много осталось для производства электроэнергии; освещение, радио, телевизор и несколько других электрических инструментов и приборов, которые могут считаться необходимыми. Теперь, когда потребности в электроэнергии определены, следующим шагом является выбор подходящей формы генерации.
В то время как бензиновые и дизельные генераторы иногда рассматриваются как быстрое и простое решение, поскольку выходная мощность в час снижается, они могут быть более дорогими в долгосрочной перспективе, а проблемы использования ископаемого топлива, загрязнения, шума и внешней зависимости не решен.

Основными источниками для автономных энергетических систем являются солнечная энергия, ветер, вода и биогаз (метан). Считается, что солнечная энергия и малая гидроэнергетика имеют преимущество перед энергией ветра в том, что они могут более регулярно перезаряжать аккумуляторные батареи, в то время как у ветра есть недостатки по частоте.Окончательное решение будет зависеть от параметров доступных ресурсов; количество и частота доступного солнечного света, ветра и текущей воды. Биогаз в этом отношении может быть более надежным источником энергии.

AC/DC
Это, безусловно, помогает демистифицировать чудо того, как работает электричество, и понять его различные формы. Проще говоря, постоянный ток (постоянный ток) используется в большинстве небольших домашних энергетических систем, обычно при низком напряжении (12 вольт и 24 вольта). Аккумуляторная батарея хранит электроэнергию, вырабатываемую солнцем, ветром или водой, чтобы она была доступна по мере необходимости, а не только тогда, когда светит солнце, дует ветер или течет вода.12 вольт постоянного тока достаточно для освещения, радио и телевидения, а инвертор можно использовать для преобразования постоянного тока в переменный (переменный ток) для обычных приборов. Переменный ток высокого напряжения является стандартным питанием в основной сети.
Вам необходимо довольно точно оценить, сколько энергии вам потребуется для определения размера вашей системы (например, сколько батарей, солнечных панелей, какая гидросистема и т. д.). Это означает выбор того, какие светильники и приборы будут использоваться, определение того, сколько ампер или ватт каждый из них потребляет в течение того, сколько часов в день. (Понимаете, что я имею в виду под демистификацией?)

«Энергия природы», опубликованная Rainbow Power Company, определенно рекомендуется к прочтению не только с точки зрения понимания энергетических систем, но и для получения важной практической информации об оценке потребностей в энергии, принятии правильных решений при выборе как приборов, так и генерирующих систем, а также « как сделать самому».

Доступные приборы и инструменты постоянного тока (12 вольт):
Освещение, радиоприемники, стереосистемы, телевизоры, водяные насосы, паяльники, дрели, угловые шлифовальные машины, электролобзик, ленточная шлифовальная машина и несколько других инструментов для хобби.На некоторые модели стиральных машин может быть установлен мотор на 12 вольт – подробнее см. «Энергия природы»

.

Практический пример 1
Эта автономная гидросистема была разработана на плато в северной части штата Новый Южный Уэльс, Австралия. Надежный природный источник большого объема обеспечивает постоянный источник воды с соседнего склона. Вода подается самотеком через 2-дюймовую полипропиленовую трубу в напорный резервуар рядом с домом, обеспечивая ежедневное водоснабжение дома и сада. Для выработки электроэнергии был установлен мотор-генератор на 12 вольт (от VW Beetle), который приводился в действие путем открытия крана для заполнения резервуара для воды.Резервуар наполняется каждый вечер, когда требуется электричество для освещения, но иногда вечерние потребности в электричестве превышают емкость резервуара, поэтому он переполняется. Система продолжает работать, перелив воды поступает в утиный пруд. Из-за пористой почвы пруд для уток имеет медленную течь и нуждается в регулярном доливе. Утки любят пруд и обогащают его водой своим пометом. Когда утиный пруд наполняется, обогащенная питательными веществами вода переливается в сад, одновременно поливая и удобряя деревья.В целом, это хорошо спланированная система, соответствующая участку, его потребностям и ресурсам, таким образом, чтобы полностью использовать потенциал воды, используя ее разными способами и сокращая человеческий труд. Много чего происходит, когда кран открыт!

Практический пример 2
В Западном Берлине группа студентов сформировала жилищный кооператив, когда правительство пригрозило выселить их из здания, в котором они жили на корточках. После долгих переговоров они получили законный доступ и право собственности на здание и застроили его как пример энергоэффективности и ресурсоэффективности.Они разорвали связь с сетью по моральным соображениям, не желая использовать энергию, поступающую от ядерного источника. Климат в Берлине требует какой-либо формы отопления помещений 8-9 месяцев в году, а горячая вода необходима круглый год, поэтому было установлено центральное отопление / горячее водоснабжение, работающее на природном газе. Процесс нагрева воды обеспечивает пар для выработки электроэнергии. Теплые бытовые воды (сточные воды из ванных комнат, прачечных и кухонь) подаются в резервуары возле газового нагревателя для предварительного подогрева поступающей холодной воды, тем самым уменьшая количество газа, необходимого для нагрева воды. В конечном итоге они надеются заменить природный газ биогазом (метаном), который производится на месте из сточных вод и сточных вод. Они производят больше электроэнергии, чем им нужно, поэтому излишки продаются обратно в сеть за бесценок. Поскольку продавать электроэнергию в частном порядке незаконно, они всерьез задумываются о расширении членства в кооперативе на соседний дом, жители которого стремятся подключиться к чистому и дешевому источнику электроэнергии.

Автономный датчик Wi-Fi для систем отопления в Интернете вещей

В умных городах и домашних приложениях использование сетей беспроводных датчиков для извлечения данных об окружающей среде с течением времени становится все более распространенным.Эти датчики используются для широкого спектра приложений, но в основном для управления потреблением энергии в жилых зданиях. Одним из основных потребителей энергии в домохозяйствах являются системы отопления. Для их мониторинга используются датчики с протоколами беспроводной связи, такими как ZigBee, для передачи данных на центральный процессор (ЦП). Коммуникации по WiFi, наоборот, в этих реализациях редко встретишь из-за высокого энергопотребления, хотя почти в каждом доме такие сети можно найти. Тем не менее, с появлением Интернета вещей (IoT) появились новые версии стандарта, которые позволяют использовать эту технологию для беспроводного зондирования.Чтобы подтвердить эту теорию и восполнить технологическую необходимость, представлено это предложение. В этой работе разработка и реализация автономного датчика Wi-Fi в сочетании с термоэлектрическим сбором энергии представлены как IoT-решение для мониторинга отопительных устройств. Для этого представлен тщательный анализ предлагаемой архитектуры. Проводятся тесты в отношении потребления и выработки энергии, эффективности и реальных сценариев. В завершение показано сравнение полученных результатов с текущими реализациями.

1. Введение

В настоящее время существует большой интерес к контролю энергопотребления в домашних условиях. Это создает большой рыночный спрос на устройства, которые контролируют такие переменные внутри помещений. В настоящее время это обеспечивается беспроводными сенсорными сетями (WSN), которые могут широко варьироваться по своей архитектуре, использовать различные средства для связи, управления энергией и хранения, сенсорные устройства и т. д. В зависимости от переменной или устройства, которое необходимо отслеживать, они также могут сильно различаться.

Одной из самых энергозатратных систем в этих сценариях использования внутри дома является система отопления, которая обычно состоит из нескольких радиаторов, расположенных в разных помещениях дома.

В Испании более миллиона домохозяйств имеют системы централизованного отопления (ЦО) [1]. Согласно исследованию, проведенному в Италии, где такие системы также распространены, они имеют низкую энергоэффективность по сравнению с независимыми установками [2]. Из-за характера систем отопления количество энергии, используемой каждым жилым помещением, обычно делится поровну между всеми жильцами.Этот тип управления энергопотреблением создает неравномерные ситуации, так как некоторые пользователи могут не использовать систему отопления на регулярной основе, в то время как другие превышают ее использование; тем не менее, все будут платить одинаково справедливо. Таким образом, стоимость использования этих систем делится без учета индивидуального потребления каждого места обитания.

Системы ЦО такого типа, в которых отсутствуют эффективные механизмы контроля и мониторинга, а также поведенческие модели менее сознательных обитателей дома [3], создают среду, в которой отсутствует интерес к мерам энергоэффективности и энергосбережения.

Согласно директиве 2012/27/UE Европейского парламента и Совета по энергоэффективности, в ее 9-й статье [4], всем конечным пользователям систем отопления данного типа будет необходимо установить индивидуальный счетчик энергии, который будет отражать его фактическое энергопотребление. Более того, он будет предоставлять пользователям данные о его использовании в режиме реального времени или почти в реальном времени. Эта директива гласит, что в Европе все домохозяйства должны иметь таких «энергоаудиторов» до 31 декабря 2016 года.Это относится ко всем домохозяйствам, имеющим как индивидуальную, так и централизованную систему отопления.

Из-за этого и подобных требований в домашней автоматизации и умных зданиях смарт-устройства часто находятся в постоянной связи. По дальности связи их можно разделить на устройства связи ближнего и среднего действия. В связи ближнего действия обычно используются такие протоколы, как Bluetooth, сверхширокополосная связь и инфракрасная ассоциация данных, в то время как в связи среднего радиуса действия наиболее распространены протоколы 802.Протоколы на основе 15.4 [5], такие как ZigBee, и протоколы 802.11 [6], такие как WiFi [7]. Часто можно найти приложения и предложения для сенсорных устройств, использующих связь ZigBee, поскольку это один из наиболее энергоэффективных доступных протоколов [8, 9]. Тем не менее, у этого протокола есть существенный недостаток, заключающийся в том, что он требует развертывания выделенной сети, что редко встречается в домашних условиях. С другой стороны, WiFi, вероятно, является одним из самых известных и востребованных протоколов на рынке [10–12]. Его сетевое развертывание можно найти почти в каждом доме и даже в других типах городских сценариев.Однако первоначальный дизайн WiFi не был рассчитан на устройства с низким энергопотреблением или низкой скоростью передачи данных. В настоящее время, с появлением Интернета вещей (IoT), этот протокол прошел через новые версии, которые позволяют использовать режимы с низким энергопотреблением и другие преимущества, что делает его более подходящим для интеллектуальных устройств с низким энергопотреблением.

Благодаря недавним изменениям, которые представляет WiFi, он открыл двери для новых возможностей для питания интеллектуальных устройств WiFi с низким энергопотреблением. Одним из самых интересных является сбор энергии. Этот тип технологии использует преимущества окружающих источников, таких как излучение света, тепловые колебания и радиочастоты, и преобразует их в электрическую энергию [13, 14].Этот тип источников окружающей среды также можно найти и использовать с пользой в городских зданиях и домашних хозяйствах [15]. В зависимости от выбранного источника энергии для сбора урожая необходимо использовать различные методы, а также электронные устройства для эффективного извлечения максимально возможного количества энергии. Использование сбора энергии в интеллектуальных датчиках и устройствах позволяет отказаться от стандартных батарей с ограниченным сроком службы. Как следствие, использование батарей ограничивает использование интеллектуальных устройств и вынуждает пользователя постоянно заменять их, если он хочет продолжать использовать устройство.Используя методы сбора энергии, а также электронику с низким энергопотреблением, можно увеличить продолжительность жизни интеллектуального устройства практически до неограниченного количества.

В этой статье был проведен анализ жизнеспособности, конструкции и испытаний в реальных условиях датчика WiFi с функцией сбора энергии для домашних радиаторов. По сравнению с другими реализациями, ключевым отличием в этой работе является использование связи WiFi. Использование WiFi, по сравнению с другими протоколами, упрощает внедрение WSN, так как инфраструктура уже заложена в большинстве домовладений и зданий.Кроме того, он обеспечивает прямую связь с облаком, в то время как для других технологий требуется устройство-мост с Ethernet или WiFi-связью. Это обеспечит простое решение для адаптации ЦО и устаревших систем к новой директиве по разумной цене. Кроме того, это устройство можно использовать для сбора других данных об окружающей среде, используя ту же архитектуру, которая может обеспечить более глобальную и контролируемую перспективу его окружения. Для этого, во-первых, было проведено всестороннее исследование реализации, связанной с сенсорными устройствами для систем отопления в домашних хозяйствах, и наиболее важные из них описаны в следующем разделе.После этого подробно объясняется архитектура этого предложения с разделением его на ключевые разделы. Затем демонстрируются тесты и их результаты, а также обсуждение итогов. В завершение представлены возможные направления будущей работы и выводы в соответствии с заявленными целями.

2. Сопутствующая работа

В среде «умного дома» было проведено несколько исследований WSN, некоторые из которых были больше сосредоточены на протоколе связи, а другие — на автономности энергии.

Ван и др.[16] представляют подход к управлению энергопотреблением, аналогичный предложенному в этой статье. Для своего предложения у них был изготовленный на заказ термоэлектрический генератор, а также трехступенчатый модуль преобразования энергии для обеспечения энергией их сенсорного устройства или пылинки. С его помощью они доказали достижение глобальной энергоэффективности на уровне 25,2%. Эта конкретная пылинка представляла собой беспроводную связь ZigBee.

Хан и др. [17] предлагают домашнюю систему мониторинга энергии, которая использует ZigBee в качестве протокола связи для передачи данных о потреблении на центральный сервер для анализа.Эти данные в сочетании с другими данными, предоставляемыми связью ПЛК, используются для предоставления информации пользователю и позволяют лично управлять энергией с помощью пользовательского интерфейса.

Келли и др. [18] описывают домашнюю систему мониторинга энергии, ориентированную на технологии IoT. Используя ZigBee для связи между сенсорными узлами и шлюзом IPV6, который преобразует пакеты UDP и отправляет информацию в Интернет, они отслеживают такие параметры, как температура, влажность и освещение, для оценки энергопотребления дома.

Nguyen и Le-trung [19] предлагают маломощное решение Wi-Fi с зарядкой от батареи для мотов в умных зданиях. Их основное внимание сосредоточено на оптимизации аппаратной и программной архитектуры мота, обеспечивающей срок службы 46 дней с четырьмя батареями 3,7   В 4200   мАч.

Это лишь некоторые примеры текущих приложений, но, как видно из ранее упомянутой работы, большинство реализаций используют связь ZigBee. Протокол ZigBee представлен как один из наиболее широко используемых в WSN из-за его маломощных характеристик.Для интеграции датчиков с облачными вычислениями и IoT другие авторы выбрали гибридную сеть ZigBee, подключенную к шлюзу WiFi или Ethernet [20], аналогично работе, представленной Kelly et al. [18]. Немногие предложения используют исключительно связь Wi-Fi в среде умного дома, и в большинстве из них эти устройства питаются от стандартных батарей или подключены к основной электросети. Эти причины представлены в качестве основной мотивации данной работы, а также изучения других жизнеспособных альтернатив, которые упрощают взаимодействие пользователей с IoT в домашних условиях.

В следующем разделе будут проанализированы аппаратные и микропрограммные решения этого предложения. Это позволит читателю лучше понять некоторые требования, необходимые для реализации аналогичной работы.

3. Предлагаемая архитектура

Как упоминалось ранее, предлагаемая архитектура будет отличаться от текущих реализаций тем, что будет использоваться исключительно протокол связи WiFi, а в качестве источника питания будет использоваться сборщик тепловой энергии (рис. 1).


На рисунке 1 можно увидеть абстрактное представление функциональных возможностей и распределения энергии ИС управления энергопотреблением. Это устройство представлено как «мультиплексор энергии», обеспечивающий подачу энергии на различные его выходы по мере необходимости. Более подробная информация о его функциональности будет описана в разделе 3.4.

В этом разделе будут рассмотрены следующие вопросы, чтобы четко представить различные области, которые были вовлечены в проектирование архитектуры: (i) Выбранное оборудование и усовершенствования.(ii) Внедрение прошивки с низким энергопотреблением. (iii) Преобразователь энергии окружающей среды. (iv) Преобразование и управление энергией окружающей среды.

3.1. Аппаратное обеспечение

В целях содействия использованию аппаратного обеспечения с открытым исходным кодом предлагаемый сенсорный узел был основан на открытой архитектуре, а именно на модуле Flyport WiFi [21]. Этот блок состоит в основном из микроконтроллера PIC24FJ256GA106 (MCU) [22] и WiFi-модуля MRF24WB0MA [23], которые служат в качестве центрального процессора и беспроводной связи соответственно. В них представлены характеристики и режимы малой мощности, которые, хотя и не являются передовыми, послужат основой для будущей работы.

Для улучшения характеристик Flyport исходная аппаратная конструкция была изменена для уменьшения общего потребления платы. Были удалены ненужные элементы, такие как светодиоды, внешний LDO и диоды. Основная линия питания была разделена на две части: одна для MCU на 2,2 В, а другая для приемопередатчика на 3,3 В. Наконец, был добавлен преобразователь уровня напряжения для связи SPI между MCU и приемопередатчиком.

Учитывая, что при низких уровнях напряжения и MCU, и трансивер начинают увеличивать потребляемый ток, что напрямую влияет на запуск нагрузки, для обоих этих устройств также были реализованы схемы переключающего типа. Для MCU была добавлена ​​схема SET/RESET, которая активируется выводом микросхемы управления энергопотреблением, называемой PGD, и может быть отключена MCU. Вывод PGD — это цифровой выход, который устанавливается на высокий уровень (2 В), когда выход OUT достигает 92,5% своего номинального значения. Приемопередатчик, с другой стороны, имеет схему переключателя MOSFET, которая активируется сигналом MCU по запросу.

3.2. Прошивка

Модификации прошивки были сделаны с учетом стратегий низкого энергопотребления в качестве основной ориентации (рис. 2). Для первоначального запуска микроконтроллера использовался внутренний RC-генератор (LPRC) с частотой 31 кГц, что снижает потребление энергии при загрузке. Кроме того, все неиспользуемые периферийные устройства, такие как таймеры, UARTS и вторичные модули SPI, были отключены. Периферийное устройство АЦП включается только тогда, когда необходимо активировать датчик; после этого он отключается, и его опорное напряжение устанавливается на GND.Кроме того, датчик температуры активируется цифровым вводом/выводом MCU, который также включается и отключается с помощью АЦП. Как только наступает время передачи, в первой итерации генератор переключается на высокоскоростной источник тактовой частоты 32 МГц, и инициализируется RTOS, которая в основном управляет действиями WiFi. Наконец, и MCU, и приемопередатчик, после завершения соответствующих действий, устанавливаются в режим минимального энергопотребления и пробуждаются либо сигналом тревоги часов реального времени и календаря (RTCC), либо внутренними флагами.


3.3. Источник энергии

Модуль сбора энергии (EH) состоит из элемента Пельтье диаметром   мм с прикрепленным ребристым радиатором   мм без дополнительных механизмов охлаждения.

Хотя можно увеличить мощность элемента Пельтье за ​​счет дополнительного охлаждения, цель этого исследования заключалась в анализе устройства в неоптимальных и реалистичных условиях, что в дальнейшем подтвердило бы более благоприятные сценарии (рис. 3).


3.4. Управление энергопотреблением

Для преобразования захваченной энергии окружающей среды в более полезные значения в качестве основного компонента был выбран LTC3108 [24]. Эта микросхема будет действовать как повышающий преобразователь напряжения и система управления энергопотреблением нагрузки и накопителя энергии (рис. 1). Это устройство имеет статический выход 2,2 В (LDO), настраиваемый выход (OUT), для которого установлено значение 3,3 В, и дополнительный выход (STORE) для подключения накопителей энергии, таких как литиевые батареи и суперконденсаторы. Внутри LTC3108 распределяет энергию аналогично мультиплексору.Вспомогательный конденсатор действует как основная распределительная линия, которая питает выходы LDO, OUT и STORE в указанном порядке. Как только один из выходов достигает своего номинального уровня напряжения, он продолжает заряжать следующий (рисунок 4).


Когда схема нагружена, поведение микросхемы становится менее линейным. Если в какой-то момент выход LDO начинает потреблять больше энергии, чем накоплено в конденсаторе, он будет получать энергию из любого доступного источника (STORE, OUT или AUX).Кроме того, если для выхода OUT требуется дополнительная энергия, она может потребляться только из источников STORE или AUX. Основное различие между ними заключается в том, что выход LDO имеет более высокий приоритет, чем выход OUT, и что LDO никогда не передает энергию другому выходу. Важно отметить, что выход STORE будет работать только в случае наличия дополнительной энергии. Если вся генерируемая энергия потребляется нагрузкой на LDO и OUT, то выход STORE можно не использовать.

После описания архитектуры этого предложения в следующем разделе дается описание теоретических и практических методов, используемых для анализа соринки.

4. Тесты и результаты

В этом разделе выполняется ряд анализов и расчетов для каждого блока, упомянутого в архитектуре. Основными задачами являются (i) понимание необходимой энергии для нагрузки в течение заданного периода времени, (ii) понимание поведения и возможностей термоэлектрического генератора (ТЭГ), (iii) проверка функциональности и эффективности блока EH, (iv) подтвердить функциональность трех блоков в целом в реальной тестовой среде.

Чтобы иметь четкое представление о каждом блоке и конкретных испытаниях каждого из них, этот раздел подразделяется на (а) измерительное оборудование, (б) характеристики энергии нагрузки, (в) термоэлектрический генератор, (г) сборщик энергии, (д) проверка соринки и (f) устойчивость соринки.

4.1. Измерительное оборудование

Для достижения ранее упомянутых целей потребовался ряд испытаний и расчетов. Для получения необходимых данных, таких как напряжение, ток и температура, использовалось различное лабораторное оборудование для измерения данных с максимально возможной точностью, включая (i) осциллограф Tektronix MSO 2014 [25], (ii) цифровой мультиметр Tektronix DMM4050 [ 26], (iii) регистратор данных термопар Pico Technology TC-08 [27], (iv) термопары типа K, (v) National Instruments LabView [28].

4.2. Характеристика энергии нагрузки

Нагрузка состоит в основном из микроконтроллера, приемопередатчика WiFi и датчика температуры. В предыдущих исследованиях [29] был проведен теоретический анализ этих устройств с целью понимания уровня их потребления. По результатам этого анализа MCU и приемопередатчик были определены как первичные потребители нагрузки, а энергопотребление датчика можно считать в большинстве случаев незначительным. Чтобы понять фактическую потребность этих двух устройств в энергии, необходимо было провести измерения их активного и неактивного состояний по отдельности. Для этой задачи ранее упомянутое измерительное оборудование было подключено к ПК через последовательный порт с использованием интерфейса на основе LabView для сбора всех данных для апостериорного анализа. Важно отметить, что все передачи осуществлялись с использованием интернет-протокола TCP, в основном из соображений безопасности и непрерывности данных.

Для измерения активных каскадов область под кривой была выделена с помощью осциллографа и шунтирующего резистора 1 Ом, установленного на стороне высокого напряжения каждого устройства (рис. 5 и 6).



Для активного передающего состояния микроконтроллера заряд, потребляемый устройством, не отображается, учитывая, что он имеет линейное потребление с тем же периодом времени, что и на рисунке 6. Для каждого активного состояния было проведено несколько измерений из которых был извлечен средний заряд. Учитывая, что для извлечения этих значений использовался резистор 1 Ом, а площадь под кривой дана в напряжении в секунду, можно выполнить прямое извлечение значения заряда. Для неактивных силовых каскадов ток измерялся цифровым мультиметром, а также вычислялось среднее значение. Наконец, все извлеченные данные были преобразованы в энергию, что обеспечило единую сопоставимую единицу измерения среди устройств (таблица 1).

+



Государственный MCU Приемопередатчик

Чувствительный 146,3 μ J N / A
Передающая 69.93 MJ 240.2 MJ
INACTION 24.2 μ J 1,65 μ J

1

в Таблице 1 отображаются три ключевых государства и их потребление. Для выполнения измерения датчика требуется только MCU; таким образом, приемопередатчик не учитывается в этом действии. При передаче данных оба устройства требуются и находятся на самом высоком уровне энергопотребления.Наконец, в неактивном состоянии оба устройства демонстрируют самое низкое энергопотребление.

Для определения энергопотребления предлагаемой сенсорной нагрузки используется подход, аналогичный тому, который использовался в теоретическом анализе предыдущего исследования [29]: Формула (1) показывает расчеты общей энергии за цикл для нагрузки. Эта формула не включает пусковую энергию микроконтроллера или приемопередатчика, поскольку они не повторяются в каждом цикле.

В этой формуле представляет собой полную энергию цикла, в джоулях, представляет собой энергию, потребляемую MCU при считывании, представляет собой потребление энергии MCU при передаче, представляет собой потребление MCU при малой мощности, представляет собой энергию, потребляемую приемопередатчиками при передаче, потребление трансиверов в режиме пониженного энергопотребления.

Для расчета энергии цикла необходимо выбрать рабочий сценарий. В предыдущем исследовании [29] в качестве отправной точки были выбраны наиболее жизнеспособные сценарии, в которых передача осуществляется каждый час, а количество измерений датчиков варьируется. С выбранными рабочими циклами, предопределенной формулой энергетического цикла и извлеченными измерениями из нагрузки можно было извлечь энергию за цикл каждого состояния для MCU и приемопередатчика (таблица 2).

2



1

Один часовой цикл 6
Измерения Передача MCU Датчик
(за цикл) (за цикл) активная энергия (MJ ) Неактивная энергия (мДж) Активная энергия (мДж) Неактивная энергия (мДж)

360 9021

5
87,1 240,2 5,9
60 1 78,6 87,1 240,2 5,9
6 1 70,7 87,1 240,2 5. 9
1 1 70321 87.1 87.1 240.2 5.9

Как видно в Таблице 2, Энергия, нарисованная от нагрузки, высокая по сравнению с другими реализациями .Сам микроконтроллер не относится к семейству маломощных устройств, и на него приходится большая часть потребляемой энергии. Одним из основных недостатков является его высокий ток сна, так как в таком состоянии устройство будет находиться более 90% времени и он заметно выше, чем у трансивера. Приемопередатчик Wi-Fi потребляет больше активного тока по сравнению с другими протоколами, но его общее потребление заряда сведено к минимуму благодаря низкой периодичности активности, как указано в цикле мота.

Учитывая эти оценки, можно понять количество энергии, которое потребуется на этапе сбора энергии для такой реализации.Таким образом, в следующих разделах будет описано поведение и энергетические ожидания ТЭГ, или ячейки Зеебека, и модуля сбора энергии.

4.3. Термоэлектрический генератор

Для получения энергии от нагревательного устройства в качестве преобразователя использовалась ячейка Зеебека. Понимание поведения ячейки Зеебека имеет решающее значение для блока EH, поскольку оно поможет определить наилучшую конфигурацию для максимального извлечения энергии. Для этого были проведены измерения напряжения, тока и разности температур в течение определенного периода времени (рис. 7).


Как видно на рис. 7, при начальном пуске происходит повышенное выделение энергии за счет инициализации теплового радиатора. Хотя этот пик полезен для более быстрого запуска модуля сбора энергии, его нельзя учитывать для оценки среднего преобразования, поскольку он представляет собой фазу, которая не будет происходить часто (например, каждый раз, когда включается радиатор). Для следующих измерений был выбран второй пик на графике, так как он представляет стабильную фазу преобразования энергии.Из этого пика были выбраны пять точек напряжения, в диапазоне от самого низкого до самого высокого значения, с соответствующим им значением тока, чтобы рассчитать уровни мощности в каждой контрольной точке (таблица 3).

5

Test Point Напряжение (MV) Текущий (мА) Power (MW)
1 137.24 10.67 10.67 10.67 10.67 1,46
2 160.55 12,85 2,06
3 185,94 14,03 2,60
4 207,02 14,78 3,06
5 224,10 15,35 3,44

Несмотря на то, что с помощью данных, показанных на рис. 8, можно извлечь весь диапазон мощности, вырабатываемой в испытательном пике, считается, что выборка из них является лучшим представлением, поскольку они изображают явный рабочий вариант ячейки Зеебека.


4.
4. Сборщик энергии

Как только ТЭГ начинает генерировать энергию, она передается на ИС управления энергией для ее преобразования и управления. Для правильной работы этому устройству требуется внешний трансформатор для повышающего преобразования. Выбор трансформатора имеет решающее значение для этой ИС, поскольку он сильно повлияет на общую эффективность сбора энергии, как упоминалось Wang et al. [16].

При выбранных контрольных точках из Таблицы 3 и информации, представленной в техническом описании ИС управления энергопотреблением, на первый взгляд, трансформатор с коэффициентом трансформации 1 : 50 кажется лучшим выбором, поскольку он поддерживает более стабильный КПД в полученный диапазон напряжения.Тем не менее, при этих уровнях напряжения доступность тока низка по сравнению с максимально допустимым значением, указанным в техническом описании. Кроме того, кривые эффективности построены для выходного напряжения 4,5 В вместо конфигурации 3,3 В, используемой в этом предложении.

Чтобы проверить, какой трансформатор с коэффициентом трансформации лучше подходит для предлагаемого сценария, было проведено практическое сравнение между ними путем подачи напряжения и тока от настраиваемого источника питания, имитирующего ТЭГ, для каждой контрольной точки, описанной в таблице 3.Измерения напряжения и тока были выполнены на основном выходе, что привело к расчету мощности в этих точках, после чего был извлечен КПД (рис. 8).

Как видно на рисунке 8, действительно, соотношение витков 1 : 50 представляет собой лучший вариант для текущей реализации. Основным недостатком использования этого трансформатора является то, что при запуске начальное напряжение, требуемое комбайном, превышает соотношение 1 : 100 витков. Хотя важно попытаться использовать каждый бит и клочок энергии, анализируя поведение источника тепла, ясно, что среднее количество энергии, генерируемое ячейкой Зеебека, будет играть более ключевую роль в долгосрочной перспективе.

После выбора соответствующего трансформатора для модуля сбора энергии с теми же контрольными точками, которые были выбраны ранее (Таблица 3), выполняется анализ мощности и эффективности для выходов LDO и OUT. Эти данные помогут понять ограничения блока EH в соответствии с предлагаемым сценарием. Важно понимать, что ИС управления энергопотреблением имеет два различных режима работы, один для начальной зарядки выходов LDO/OUT и другой для случая, когда выходы LDO/OUT достигли своих номинальных значений.В дальнейшем они будут называться зарядным и стабильным режимом соответственно. Для обоих этих анализов предполагается, что аккумулирования энергии нет, так как это лучше отображает сценарий наихудшего случая, когда энергия не экономится.

На рисунке 9 можно увидеть сравнение выходов LDO и OUT по отношению к входу, обеспечиваемому EH, в режиме заряда. При начальном заряде выход LDO имеет низкую эффективность. Это в основном из-за состояния низкого напряжения (2.3 В), который в то время имел конденсатор AUX, и внутренний КПД встроенного в микросхему LDO. Но, напротив, выход OUT имеет более высокий КПД по сравнению с LDO, в диапазоне от 40% до 51%. Чтобы понять актуальность этой информации, было проведено сравнение с другими исследованиями (таблица 4).


Desai et al. [30] Lhermet et al. [31] Wang et al. [16] Это работа

100 мВ 1 V MV 185 мВ
470 μ J 480 μ J 1.02 MJ 1.1 MJ
68% 68% 35% 25% 42%
1.8-5.5.521 3.3 V 3.3 V 3.3 V


По сравнению с другими предложениями текущая конфигурация EH обеспечивает более высокую выходную мощность, чем остальные. Что касается эффективности, Desai et al. Предложение [30] имеет наибольшую ценность, но за ним следует данная работа.

С помощью этой информации можно оценить время, которое потребуется сборщику энергии для зарядки энергетических резервуаров нагрузки, по крайней мере, на начальном этапе, когда они не имеют никакого заряда. Чтобы свести к минимуму время, необходимое для зарядки резервуаров, важно, чтобы нагрузка оставалась неактивной до тех пор, пока не будет достигнут устойчивый режим.

Указав, что поведение LTC3108 различается в зависимости от различных режимов работы, был проведен анализ стабильного режима, который представлен на рисунке 10.


На рисунке 10 можно увидеть, что в этом режиме есть два сценария зарядки для выхода LDO. Первый сценарий – это когда выходной конденсатор OUT полностью заряжен до своего номинального значения (3,3 В), а конденсатор AUX имеет меньшее или такое же значение. В этом случае LDO заряжается с той же скоростью, что и конденсатор OUT, что обеспечивает более высокую эффективность. Второй сценарий, когда конденсатор AUX заряжается более высоким напряжением, чем выходной конденсатор OUT, до 5.2  В. В этом случае КПД ниже, чем в первом сценарии, из-за внутреннего состава ИС, который ограничивает величину тока, отводимого на конденсатор LDO [24]. В обоих режимах КПД АУТ остается одинаковым.

В среднем количество энергии, которое можно извлечь в стабильном режиме с выхода LDO, составляет 519  мк Дж, при наихудшем сценарии его заряда (), а с выхода OUT 1,1 мДж. Зная это, можно констатировать, что генерируется более чем достаточно энергии для поддержания как MCU, так и приемопередатчика в их неактивных состояниях и экономного заряда энергетических резервуаров для активных состояний, согласно Таблице 1.

Как упоминалось ранее, эти анализы проводились без использования запоминающего устройства, что помогло бы увеличить скорость заряда выходных конденсаторов. Тем не менее, этот сценарий также был протестирован, и с заряженным суперконденсатором 470 мФ он смог обеспечить средний ток 5 мА, заряжая выходные конденсаторы с очень высокой скоростью.

Зная количество энергии, требуемое нагрузкой (Таблица 2), и понимая, что энергии, выдаваемой ЕН-блоком, будет недостаточно для самостоятельного питания нагрузки в активном состоянии, следующим шагом была оценка размера резервуары энергии, обеспечивающие активное импульсное потребление. Для накопителей энергии были выбраны суперконденсаторы из-за их высокой плотности и отличной работы в условиях импульсной нагрузки. Для расчета минимальной требуемой емкости использовалась следующая формула: Формула (2) показывает емкость резервуаров энергии для выходов LDO и OUT, где емкость в фарадах, энергия в джоулях, минимальное поддерживаемое напряжение, и – номинальное напряжение. В зависимости от того, выполняются ли расчеты для MCU или приемопередатчика, напряжения будут варьироваться в зависимости от их индивидуального питания и ограничений (таблица 5).






Один часовой цикл 6
Измерения Передача MCU Датчик
(за цикл) (за цикл) активная энергия (MJ ) емкости (MF) активная энергия (MJ) емкости (MF)

360 1 122. 6 291.9 240,2 133,4
60 1 78,72 187,4 240,2 133,4
6 1 70,82 168,6 240,2 133,4
1 1 1 70.08 166.9 240.2 133.4 133.4 1334 1334

Высмили размеры сверхкапаситоров, также важно учитывать пиковый ток, который будет востребован нагрузкой, так как это будет определять минимальное ESR суперконденсаторов.Согласно их соответствующим таблицам данных, MCU потребляет максимум 24 мА, а приемопередатчик не менее 154 мА во время передачи. Имея это в виду и используя ток приемопередатчика в качестве эталона, суперконденсаторы должны иметь ESR ниже 20 Ом.

После этого был проведен временной анализ совместно с модулем сбора энергии. Это позволит проверить время запуска, требуемое мотом. Для этого теста необходимо выбрать один из ранее упомянутых рабочих циклов; таким образом, был выбран сценарий с 60 сенсорными измерениями в час, поскольку он представляет собой среднюю точку между всеми циклами.Поскольку значения емкости в таблице 5 нестандартны, для микроконтроллера и приемопередатчика были выбраны 2 суперконденсатора по 100  мФ каждый. Далее к модулю ЭТ подключали ТЭГ, на каждый вывод ставили суперконденсаторы и каждые 10 секунд измеряли напряжение на каждом выходе, а также на входе ЭТ (рис. 11).


Как видно на рис. 11, первоначальный запуск занимает около 100 минут для зарядки до момента активации сигнала PGD, таким образом подключая нагрузку к напряжению питания и инициализируя ее рабочий цикл.Этот сценарий может показаться неблагоприятным для датчика из-за потери данных в течение первых 100 минут, но реальность такова, что такое поведение заряда может произойти только при его первом использовании или после того, как он не использовался в течение длительного периода времени и суперконденсаторы были полностью разряжены. Кроме того, это начальное время зарядки может варьироваться в зависимости от количества энергии, генерируемой блоком EH в это время; таким образом, наличие большей энергии уменьшит время зарядки суперконденсаторов.

Из предыдущих данных становится ясно, что увеличение количества измерений датчика может сильно повлиять на первоначальный запуск, поскольку для этого потребуются суперконденсаторы большего размера.Таким образом, выбранный ранее рабочий цикл из 60 измерений и 1 передачи будет использоваться в качестве основы для следующих тестов.

Проверив каждый блок мота в отдельности, в следующем разделе будет описана проверка всех рабочих частей в целом.

4.5. Проверка узла

После извлечения данных из предыдущих анализов следующим шагом была проверка узла (рис. 12) в целом путем его тестирования в реальных домашних условиях в течение 24 часов.

В этом тесте необходимо различать два основных сценария: 8-часовой активный период и 16-часовой неактивный период. Активный период представляет собой промежуток времени с 14:00 до 22:00, а неактивный период характеризует интервал, в течение которого тепловой радиатор выключен. Анализ периода бездействия позволит понять разрядку суперконденсатора и количество энергии, необходимое для перезагрузки системы на следующий день работы. Промежуток времени с 14:00 до 22:00 был выбран потому, что это обычный рабочий цикл системы ЦО.

В этом тесте суперконденсатор 470 мФ использовался для выхода STORE, а также   мФ для выходов LDO и OUT. Измерения напряжения проводились на входе EH, выходах STORE, LDO и OUT каждые 10 секунд. Для проверки успешной передачи данных на WiFi-сервер использовалась программа Wireshark [32] (рис. 13).


Первое, на что следует обратить внимание на рис. 13, — пики энергопотребления выходной передачи OUT и LDO, которые уменьшаются с каждой передачей.Такое поведение связано с энергией, которая накапливается в суперконденсаторе STORE, что обеспечивает более быструю перезарядку между передачами.

Из-за начального времени запуска на WiFi-сервер удалось отправить только 6 передач. Согласно данным, полученным с помощью Wireshark, успешность этих передач составила 100%.

В качестве дополнительного теста были выполнены те же измерения напряжения в течение длительного периода времени, пока узел не отправил дополнительную передачу.Этот тест имитирует поведение пылинки и суперконденсаторов в непрерывном рабочем цикле (рис. 14).


С помощью этого теста можно увидеть более быструю перезагрузку узла обратно в рабочий режим (примерно 40 мин.) по сравнению с первоначальным запуском. Это увеличение времени зарядки позволяет накапливать больше энергии в суперконденсаторе STORE, который можно использовать для более быстрой перезарядки других выходов и резервирования большего количества энергии на следующий день работы. Потенциально этот дополнительный запас энергии позволит еще быстрее перезагрузиться на следующий день работы.Кроме того, более быстрая перезагрузка обеспечивает больше передач, чем при первоначальном запуске.

4.6. Mote Sustainability

Устойчивость можно определить как способность системы, устройства или приложения работать в течение заданного периода времени, определенного или неопределенного. В таких приложениях, как текущее предложение, устойчивость можно разделить на две области: операционную и энергетическую. Они будут ограничивать приложение в определенном рабочем окне. При заданном временном цикле энергетическая устойчивость определяется двумя факторами: количеством энергии, вырабатываемой на выходах блока ЭГ, и энергией, потребляемой каждым действием нагрузки, а также их энергией, потребляемой в период бездействия.С другой стороны, устойчивость работы определяется минимальным количеством измерений температуры, которые предоставят достоверную информацию пользователю, и максимальным количеством измерений, которые можно выполнить с полезной энергией, запасенной в суперконденсаторах микроконтроллера.

Как указывалось ранее, начальным условием настройки мота является рабочий цикл длительностью 1 час, когда выполняется одна передача данных. С учетом характеристик микросхемы управления энергопотреблением были выбраны выходные конденсаторы для микроконтроллера и трансивера по 200 мФ каждый.Это обеспечивает достаточно энергии для каждого действия и адекватное время запуска. Учитывая эти условия, был проведен анализ устойчивости, чтобы найти предлагаемое рабочее окно, которое определит наилучшие сценарии применения для этого предложения. Важно отметить, что в этом анализе рассматривается только стабильный режим, так как в режиме заряда действия не выполняются (рис. 15).


На рисунке 15 на основе экспериментальных измерений (таблица 1) были проведены расчеты для получения количества энергии, потребляемой большим числом образцов в одном цикле и одной передаче.Кроме того, было извлечено среднее количество энергии, доступной на выходе LDO, при разнице температур 4,5 ° C в указанном временном цикле.

На рис. 15 можно изобразить две основные области, одну из которых окрашены в серый цвет, а другую — в зеленый, все они относятся к среднему уровню энергии 4,5°C. Серая часть символизирует максимальное количество измерений, которые можно выполнить при средней энергии, доступной за один час. Тем не менее, учитывая ограничение размера суперконденсатора, не вся энергия будет использоваться для этой цели, а вместо этого останется резервной в резервуаре энергии на выходе STORE.Сказав, что существует предел, установленный размером суперконденсатора, учитывая наши начальные условия, зеленая область встает на место, изображая оптимальное рабочее окно сценариев для текущего предложения. Минимальный предел, установленный для зеленой области, определялся количеством выборок, необходимых для предоставления полезной информации пользователю. При минимум тридцати замерах за цикл можно получить хорошее, хотя и несколько приблизительное, представление об измеренных изменениях температуры, хотя рекомендуется большее количество замеров.

5. Обсуждение

Как описано ранее, одним из ключевых отличий этого предложения является интеграция связи WiFi с сбором энергии на сенсорной пылинке. Тем не менее, описанное устройство имеет сходство с другими предложениями.

Блоки TEG и EH можно сравнить с блоком, используемым в моте Tyndall ZigBee, представленном Wang et al. [16]. В своей работе были проанализированы несколько предложений и устройств, чтобы выбрать наилучший подход к их реализации.В частности, проводится сравнение с микросхемой LTC3108, используемой в данной работе, но только с трансформатором с коэффициентом трансформации 1 : 100 витков, который, как также продемонстрировано здесь, имеет низкий КПД на своем основном выходе OUT. Однако при анализе этого выхода с витком 1 : 50 при 3,3 В, том же напряжении, которое используется в их мотке, было продемонстрировано, что можно иметь КПД до 51% по сравнению с 25,2%, достигнутыми их ЭХ блок. Минимум в этой работе достигается КПД 40%.Если бы этот блок EH использовался с мотом Tyndall ZigBee, TEG потребовалось бы генерировать только 2,6 мВт, поскольку блок EH будет генерировать 1,1 мВт на выходе 3,3 В. Это представляет собой почти 50-процентное сокращение энергии, извлекаемой из окружающей среды. Кроме того, использование такого устройства, как ИС управления энергопотреблением, дает дополнительное преимущество, заключающееся в наличии блока EH общего назначения, который можно использовать для сбора других типов энергии окружающей среды.

Если бы для этой реализации использовалась связь ZigBee вместо WiFi, можно было бы достичь меньшего времени запуска и уровня энергии, уменьшив размер требуемых суперконденсаторов.Тем не менее, как указывалось ранее, для этого все равно потребуется размещение специальной инфраструктуры ZigBee и дополнительного устройства, которое будет загружать данные в облако, например, работа Келли и др. [18] или Нугрохо и Сарони [20]. Это будет означать дополнительные экономические затраты и, из-за его редкого использования населением в целом, менее удобную настройку. Преимущество Wi-Fi по сравнению с другими протоколами, такими как ZigBee, заключается в том, что наличие уже имеющейся сетевой инфраструктуры, как в большинстве домохозяйств, может снизить экономическую стоимость проекта и упростить его реализацию, а также взаимодействие с пользователями.

Другой аналогичный подход представлен Нгуеном и Ле-Трунгом [19]. В своем предложении они также используют маломощные аппаратные и программные технологии с WiFi-связью для сбора данных в интеллектуальных зданиях, используя тот же приемопередатчик MRF24, что и предложенный здесь, и микроконтроллер PIC18. Тем не менее, они потребляют одинаковое количество энергии, несмотря на то, что в этом предложении используется микроконтроллер PIC24. Одной из основных причин этого является то, что в данной работе было понижено напряжение питания МК с 3.3 В до 2,2В, что существенно снижает его потребление. Кроме того, использование холодного пуска с внутренним генератором LPRC помогло снизить потребление энергии. Более того, в этой работе измерения датчиков могут производиться каждую минуту, хотя по умолчанию передачи настроены на запуск каждый час. Еще одно ключевое отличие заключается в том, что для их реализации используются батареи (4 × 4200 мАч при 3,7 В) для достижения максимальной работы в 46 дней, в то время как в этом предложении используется EH, который потенциально может не иметь предела работы. Чтобы сравнить обе архитектуры, если бы мы питали нашу пылинку от этого пакета батарей, у нас был бы 71 день жизни.

Видя, что произведено достаточно энергии, чтобы сохранить часть ее (Рисунок 13), открывается несколько возможностей. Если ТЭГ генерирует достаточно энергии, можно увеличить либо количество измерений датчика, либо скорость передачи, создавая более адаптируемую частицу к различным рабочим циклам. Кроме того, размер суперконденсатора STORE может быть увеличен, что дополнительно поможет сократить время перезагрузки в каждом последовательном рабочем цикле.

В ходе более чем 24-часовых тестов было доказано, что реализация является жизнеспособным решением текущей проблемы. В идеале было бы желательно начать считывание данных, как только выход LDO достигнет номинального значения 2,2 В, так как это активирует микроконтроллер, который управляет датчиком температуры. В настоящее время это решается за счет более быстрого времени перезагрузки с сохранением энергии после 8-часового активного периода; тем не менее, в первые несколько дней работы происходит некоторая потеря данных. Возможным улучшением было бы добавление дополнительной схемы запуска, которая напрямую анализирует выход LDO.Это оставило бы вывод PGD свободным для анализа MCU, что дало бы ему информацию о доступности энергии для приемопередатчика.

Дальнейший анализ рис. 15 показывает, что при более низкой доступности энергии, чем при разнице температур в 4,5 °C, можно было бы работать в тех же рабочих окнах. Тем не менее, при таком выходе энергии начальное время запуска пылинки будет увеличено. С другой стороны, более высокая доступность энергии обеспечит более быстрое время начального запуска и больше энергии для резервного копирования.Кроме того, можно было бы увеличить размер суперконденсаторов, вмещая больше измерений за цикл или даже больше передач.

Вероятным улучшением представленного предложения будет замена MCU, который в целом имеет высокое энергопотребление. Если бы был выбран микроконтроллер PIC24FJ128GA306 [33] из семейства nanoWatt XLP, можно было бы добиться пресловутого увеличения производительности. Этот MCU обеспечивает низкое потребление в глубоком сне 10  нА, что, следовательно, позволит хранить больше энергии с более высокой скоростью.Кроме того, его потребление тока в активном состоянии представляет собой более низкое значение 6,5 мА, уменьшая минимальный размер суперконденсатора LDO до 58 мФ. Это будет означать снижение пропускной способности почти на 70%. Если предположить, что используются те же самые суперконденсаторы, которые установлены в настоящее время, только 100 мФ будет более чем достаточно для покрытия его потребности, что значительно сократит время запуска. Кроме того, интеграция встроенного программного обеспечения с учетом энергопотребления, а также выбор микроконтроллера с более широким диапазоном напряжения питания позволили бы моту принимать решения по каждому действию и уменьшить размер выходных суперконденсаторов.

На стороне приемопередатчика выходная мощность передачи может быть модулирована в соответствии с мощностью сигнала, необходимой для связи с точкой доступа. В большинстве домашних сценариев возможно, что выходной сигнал 10 дБм не требуется, и его уменьшение значительно улучшит потребление. Кроме того, в зависимости от сценария протокол UDP может использоваться для уменьшения времени передачи и энергопотребления, хотя доставка данных не гарантируется.

6.Выводы

В данной работе был представлен автономный датчик Wi-Fi для аудита отопительных приборов дома. Был проведен полный анализ нагрузки, что дало четкое представление о необходимых энергетических потребностях. Кроме того, были сделаны теоретические расчеты для необходимых резервуаров энергии или суперконденсаторов, и их экспериментальная проверка была доказана. После этого была проведена характеристика ТЭГ, что позволило правильно выбрать компоненты для блока ЕН. При использовании соответствующих компонентов были продемонстрированы эффективность и мощность блока EH, что позволило повысить производительность на 50% по сравнению с другими реализациями.Наконец, все блоки были протестированы в практическом сценарии в течение более 24 часов, что подтвердило надлежащую функциональность узлов в среде умного дома.

В заключение можно сказать, что использование автономных датчиков WiFi в качестве решения WSN в IoT не только жизнеспособно, но и упрощает его реализацию благодаря уже широко распространенной сети и повсеместному распространению в устройствах IoT. Существует множество сценариев, в которых датчики Wi-Fi могут быть реализованы для передачи данных об окружающей среде в облако без необходимости дополнительных сетевых коммуникаций.Кроме того, его можно легко сочетать с технологиями EH, чтобы покрыть его энергопотребление или помочь перезарядить его основную систему батарей для увеличения срока службы.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.

Благодарности

Trasviña-Moreno выражает благодарность Национальному совету наук и технологий Мексики за предоставление стипендии для его докторской степени. Кроме того, авторы хотели бы поблагодарить Министерство экономики и конкуренции Испании за проект Memory Lane (MeLa), частью которого является это предложение.

Автономная система отопления дома – Гаджет-Бутылка

Автоматическая система наверняка – выход. Используя эту систему, вы, помимо отопления дома, всегда сможете иметь горячую воду, пользоваться газовой плитой. Там и финансовые сбережения, такое оборудование будет потихоньку портиться. Проектирование и расчет системы отопления еще в процессе строительства – это, безусловно, лучший вариант, но в жизни часто бывает по-другому – приходится делать это применительно к уже построенному дому.Для начала вам нужно узнать, есть ли место, где ваш дом может подключиться к центральному газоснабжению.

После этого хватай кошелек и бегом в магазин! Выбор котлов сегодня необычайно широк – разного качества, от разных производителей на любой достаток. Вряд ли кто-то уйдет без покупки, найдя подходящую модель. У Джима Саймонса твердое мнение по этому поводу. Те, кто желает видеть у себя дома столь же компактное устройство, тоже останутся довольны. Можно подобрать котел, который крепится на стену или пол. Покупателю гарантируется ремонт газовых котлов в срок. Добрый совет: пусть сапожник шьет сапоги, пирожник выпекает, а установкой котла и проведением труб в вашем доме займутся даже профессионалы. В этом случае они могли бы сэкономить место и ваше время.

Экономия сегодня, впрочем, как всегда актуальна, и для этого будут использоваться новые технологии – например, солнечные коллекторы. Следует отметить, что на одного человека должно быть рассчитано не менее одного квадратного метра. Энергия идет дополнительно к основной и тоже будет расходоваться на отопление.Наши погодные условия таковы, что этой энергии хватит для использования летом и даже немного в межсезонье. Зимой, конечно, из-за отсутствия солнца энергии просто не хватит. В этом случае потребуется газовое отопление. Так уж получилось, что установка отопления дома, система которой основана на газе – не общедоступна. На просторах нашей страны есть места, где для этого приходится использовать только электричество. Конечно, это менее экономично, но и здесь есть резерв экономии – использование экономичных обогревателей.

Система отопления квартиры — характеристика. Как организовать автономное отопление в своей квартире

В новостройках все чаще применяется поквартирное отопление. Но многие дома строятся с централизованным отоплением. В нашей статье мы разберемся, какое отопление лучше и выгоднее. Рассмотрим подробно все особенности поквартирного отопления.

Если строящийся дом нельзя подключить к централизованному отоплению, то остается только один вариант.Застройщик решает установить поквартирное отопление. Такой вариант системы отопления намного проще. Ведь нет необходимости согласовывать все действия с поставщиками тепла. Стоимость такого отопления намного меньше, чем централизованного. Вы сможете сэкономить на устройстве отопительного оборудования и разводке коммуникаций. Да и расчеты системы отопления произвести гораздо проще.

Также новым жильцам гораздо выгоднее использовать поквартирное отопление. Прежде всего, переезжая в новую квартиру, вы можете самостоятельно выбрать подходящий источник тепла.А также можно самостоятельно регулировать температурный режим для комфортного проживания… Но многие дома сдаются с уже установленными двухконтурными газовыми котлами… Многим такой вариант не нравится, но оборудование уже включено в стоимость квартиры. квартиру и за нее придется платить. Одни платят дважды при покупке нового отопительного оборудования, а другие оставляют существующий отопительный прибор.

Газовые котлы — хороший вариант для отопления квартиры. Ведь газовое отопление стоит совсем недорого.

Преимущества и недостатки

Централизованная система подачи горячей воды и теплоносителя имеет большие недостатки:

  1. Движение теплоносителя от источника тепла к потребителю происходит на большие расстояния. Поэтому возникают большие потери тепла.
  2. Хозяин квартиры не может экономить на отоплении.

В поквартирном отоплении можно выделить следующие преимущества:

  1. Теплоноситель проходит от источника тепла к потребителю без потерь тепла.
  2. Нет необходимости строить теплотрассы, которые стоят дорого.
  3. Каждый может использовать необходимое количество тепла.

Элементы системы отопления квартиры

Система отопления квартиры состоит из следующих элементов:

  • Трубопроводы отопления вместе с отопительным оборудованием;
  • Тельпогенератор. Он является источником теплоснабжения;
  • Подающий трубопровод горячей воды с водоразборной арматурой.

Рассмотрим каждый элемент подробнее.квартирная система отопления.

Для теплогенератора, который называется теплогенератором, должно быть оборудовано отдельное помещение. Он может быть общего пользования или располагаться в квартире.

Теплогенераторы – это отопительные котлы, которые используются для обогрева квартиры. В процессе сжигания ископаемого топлива вырабатывается энергия, которая нагревает теплоноситель.

На государственном уровне экономятся деньги, когда поквартирная система отопления нужна для ремонта и строительства теплотрасс. При наличии в квартире котла отопления можно самостоятельно регулировать нужный температурный режим.

При централизованной системе необходимо платить определенную фиксированную стоимость. В квартирном отоплении вы сами можете построить нужную температуру и, соответственно, сэкономить на отоплении. Ведь в большие и малые морозы в централизованной системе квартира отапливается одинаково. Хотя в легкие морозы можно снизить температуру нагрева.

С каждым годом дорожает централизованное отопление. Да и не всегда оно эффективно отапливает квартиру в сильные морозы. Из-за аварии на теплотрассе может произойти снижение температурного режима.Да и отопительный сезон не всегда рано включают. Ведь в сентябре уже довольно прохладно, а отопления еще нет. В поквартирном отоплении вы можете самостоятельно включить отопление квартиры в любое удобное для вас время.

Для экономии на отоплении необходимо устанавливать разные температурные режимы для разного времени суток. Для этого нужно использовать программатор. С его помощью можно установить требуемую температуру днем ​​и ночью. Таким образом, можно существенно сэкономить на расходах на отопление.

Когда вы находитесь вдали от дома, вы можете установить более низкую температуру. А на время, когда нужно вернуться, можно установить более высокую температуру. Таким образом, можно сэкономить и при этом установить комфортную температуру к вашему приезду.

Индивидуальное отопление жилых помещений является материальным поощрением, так как направлено на сбережение тепла. Чтобы тепло не уходило из квартиры, нужно утеплить стены и установить качественные окна. Поэтому при поквартирном отоплении в первую очередь нужно позаботиться о качественном утеплении квартиры.Ведь если есть старые окна, пропускающие тепло, то на обогрев вы потратите больше. Именно поэтому такое отопление считается материальным поощрением.

Газовые двухконтурные котлы — хорошее решение для отопления квартиры. Ведь такой котел не только обогревает помещение, но и обеспечивает жильцов горячей водой. Застройщики таким образом экономят на установке оборудования. Согласитесь, выгодно установить одно устройство, выполняющее две функции.

Во многих районах каждое лето отключают горячую воду на время ремонтных работ… А если у вас установлен двухконтурный газовый котел, то без горячей воды вы не останетесь. Это еще одно преимущество.

Отопление высотных жилых домов

Рынок отопления лучше всего характеризуется термином «консервативный». Если сравнить изменения в конструкции отопительных котлов и развитие вычислительной техники за последние годы, то это будет примерно так же, как бегать черепаха и гепард. Но, с другой стороны, для системы отопления главное не постоянное обновление, а состоятельность, долговечность и надежность.Именно эти характеристики побуждают многих жильцов устанавливать индивидуальное отопление в многоквартирном доме.

Почему отопление квартир становится все более популярным?

Несмотря на то, что радикальных изменений в конструкции котлов не происходит, сфера их использования постоянно растет. Одна из самых быстроразвивающихся областей применения – многоквартирные дома с индивидуальным отоплением.

Фундаментальная российская проблема — отвратительное состояние жилищно-коммунального хозяйства.Те, кто официально работает в ДЭЗах, ЖЭКах и других подобных организациях, официально зарабатывают сущие копейки. В эти организации никто не идет работать, и складывается ощущение, что все пущено на самотек. При этом плата за содержание жилья для населения и особенно ценник на центральное отопление стремительно растут. В связи с этим практически все новостройки строятся с системами индивидуального поквартирного отопления. Такие системы реализуются на базе современных настенных двухконтурных газовых котлов.

При этом строителям не нужно тратиться на строительство дорогостоящей теплотрассы, а каждый житель дома получает возможность потреблять столько тепла, сколько ему конкретно нужно. В результате энергоресурсы используются наиболее рационально, а собственники квартир понимают, что лучше иметь правильно утепленное жилье, а не переплачивать за отопление.

Немаловажно и то, что владельцу квартиры с индивидуальной системой отопления в принципе не знакома такая проблема, как ежегодные «плановые» и куча «внеплановых» отключений горячей воды.При использовании индивидуальной системы отопления можно установить нужную температуру в помещении, а не полностью открывать форточки, если батареи слишком горячие. Точно так же нельзя включать электронагреватель, если коммунальщики опаздывают с вводом центрального отопления, или зимой было недостаточно холодно.

Французские котлы De Dietrich

Обычно настенные котлы для квартирных отопительных систем можно разделить на три большие группы:

  • Самые дорогие и качественные немецкие (Viessmann, Vaillant), французские (De Dietrich) и шведские модели.
  • Высококачественное оборудование в среднем ценовом диапазоне. Это итальянские котлы Ariston, Baxi, Beretta, чешские Dakon, Mora, словацкие, испанские и южнокорейские модели.
  • Самые дешевые российские котлы производства Жуковского машиностроительного завода, Подольск, Нижний Новгород.

Следует понимать, что такое деление довольно условно, так как даже у немецких производителей есть относительно недорогие модели настенных котлов, которые дешевле итальянских и чешских аналогов.

Ряд предприятий специализируются на выпуске только отдельных видов котельного оборудования. Типичным примером является компания Vaillant, предлагающая оборудование, работающее исключительно на газе или жидком топливе. А чехи из Dakon производят весь спектр котельного оборудования, а не только настенные модели.

Котел Vaillant

Стоит отметить, что сейчас дома с индивидуальным отоплением так популярны еще и потому, что вопросы энергосбережения все чаще выходят на первый план.Эта проблема решается комплексно, и отопление квартир – лишь один из пунктов внедрения энергосберегающих технологий.

Активно применяются новые технологии при строительстве теплотрасс и теплоизоляции зданий. При проектировании многоквартирных домов используется рекуперация тепла. Все выделяющееся тепло стараются направить на обогрев воздуха, поступающего в здание. Это позволяет дополнительно снизить затраты на отопление.

Значит, придется переходить на индивидуальное отопление.Если у вас новостройка, в которой строители сразу сделают поквартирное отопление, все проще. Но при желании его можно устроить в отдельной квартире, даже если в вашем доме есть центральное горячее водоснабжение и система отопления. Это сложно, но при должном упорстве нет ничего нереального.

Для реализации такого проекта стоит выбрать двухконтурный котел, оборудованный камерой сгорания закрытого типа. Можно обойтись и без контура горячего водоснабжения, но только в том случае, если у вас не будет перебоев с горячей водой.

Переход с центрального на индивидуальное отопление

Старые не подходят для индивидуальной системы отопления чугунные радиаторы. К счастью, сейчас на рынке в основном распространены алюминиевые или стальные модели. Так купите их. Трубы лучше брать полипропиленовые. А если позволяет бюджет, то можно использовать и медь. Но в целом по соотношению цена/качество на рынке нет равных полипропиленовым трубам.

Помимо котла, радиатора и труб вам понадобится запорная арматура… Без него управление отоплением будет неполным. Установите вентили радиатора с термоголовками.

Отопительный контур и бумажная сторона вопроса

Важным моментом является правильно подобранная схема отопления. Он может быть однотрубным или двухтрубным. Первый более простой и бюджетный, но уместен только при небольшом количестве радиаторов.

Двухтрубная система намного эффективнее и используется в миллионах домов и на предприятиях. Но в целом вопрос выбора схемы электропроводки стоит оставить на откуп специалистам, которые будут заниматься монтажом вашей системы отопления.

Тепло, красиво и уютно

Самый сложный момент в реализации индивидуальной схемы — это даже не техническая сторона дел, а бумага. Вам придется столкнуться с рядом бюрократических препятствий и собрать кучу необходимых разрешительных документов. Причем в каждом случае набор будет разным, что зависит от конкретной администрации.

Но результат того стоит, ведь тогда можно серьезно сэкономить на эксплуатации системы отопления и добиться настоящего комфорта в своем доме.На получение разрешения вы потратите около 1,5 месяцев, после чего можете смело приступать к работе. Планируйте его с учетом отопительного сезона, а еще лучше переезжайте в новостройку с уже налаженной системой индивидуального поквартирного отопления.

Поквартирное отопление, по мнению многих специалистов, является наиболее производительным и экономически выгодным способом теплоснабжения многоквартирных домов. При обустройстве такой системы учитывается количество используемых ресурсов, что позволяет контролировать температурные показатели себя.Для установки индивидуального отопления используются следующие комплектующие:

  • устройства для подачи воздуха и дымоудаления.

Наиболее экономичным способом автономного отопления является использование в качестве источника энергии природного газа. С каждым годом система расширяет свою территорию, это подтверждает эффективность ее использования для решения вопросов отопления многоэтажных домов.

Важные преимущества поквартирного отопления:
  • индивидуальное отопление позволяет жильцам лично регулировать уровень температуры в своих домах, что исключает нарушения в системе теплоснабжения и горячего водоснабжения по разного рода причинам;
  • система отопления
  • позволяет значительно снизить расход газа, потребители отмечают экономию до 40%, что значительно снижает расходы на оплату коммунальных услуг;
  • при строительстве домов с индивидуальным отоплением можно сократить затраты на процесс строительства, так как нет необходимости в достаточно дорогих теплотрассах, нет необходимости оборудовать тепловые пункты;
  • становится возможным строительство домов в тех районах города, где нет современной конструкции тепловых сетей, но есть стабильная подача газа;
  • Автономные системы
  • отличаются высокой экологичностью, в них используются котлы закрытого типа с камерой сгорания, что позволяет решить вопрос вентиляции квартир. Встроенный вентилятор снаружи здания обеспечивает отвод продуктов горения, которые без проблем рассеиваются в воздухе, а их количество соответствует европейским стандартам;
  • потерь тепла в тепловых сетях нет.

При обустройстве автономного отопления потребители могут значительно сократить свои расходы, а наличие системы позволяет самостоятельно контролировать климатическую обстановку в помещении. Технологическое обслуживание характеризуется простотой и удобством, при необходимости замены трубопроводов, отопительного оборудования или приборов управления в случае перепланировки или аварийной ситуации работа всей системы в других квартирах не нарушается.Для организации автономного отопления подходят настенные котлы марок Protherm, Baxi, Vaillant, Viessmann, De Dietrich, обладающие отличными характеристиками и обеспечивающие комфортные условия для жителей квартир. Технику представленных европейских брендов можно приобрести на сайте Alfatep.

Недостатки квартирного отопления
  • Сложность организации дымоудаления. Вывод продуктов горения по коаксиальному воздуховоду наружу дома неизбежно приведет к повреждению фасада, а продукты горения и копоть будут попадать в квартиры при проветривании помещений.По существующим санитарным нормам и требованиям необходимо организовать единый дымоход, что является затратным и трудоемким процессом.
  • Система работает на газе, что представляет определенную опасность, особенно учитывая, что каждая квартира оборудована отопительным оборудованием. Для решения этой проблемы необходимо использовать качественные котлы для каждого помещения, которые оснащены регулирующими устройствами, датчиками тяги и температуры, а также системой автоматического отключения подачи газа при исчезновении пламени (Bosch, Buderus, Vaillant , Протерм).
  • В многоэтажных новостройках может возникнуть проблема с разноуровневой тягой на первом и последнем этажах. У жителей нижних этажей может быть высокий уровень тяги, тогда как у жителей последних этажей тяга будет низкой.
  • При использовании индивидуального отопления лестничные клетки, подвалы, чердаки не отапливаются, что может привести к промерзанию фундамента и уменьшению срока эксплуатации здания.
  • Неравномерная осадка новостроек увеличивает затраты на отопление собственного дома, так как холодные стены соседних квартир будут охлаждать их помещения, что приведет к дополнительным затратам.Также для отопления угловых квартир требуется повышенный расход газа.
  • Котел требует качественного обслуживания, которое должно проводиться не реже одного раза в год в специальных центрах.

Таким образом, владельцы квартирного отопления могут в любое время получать горячую воду и тепло, что обеспечивает надлежащий комфорт для жителей квартиры. При правильной технологии монтажа и подборе более качественного и надежного отопительного оборудования использование индивидуального отопления позволит сократить расходы на оплату коммунальных услуг и является более экономичным выгодным решением… Для выбора качественных и эффективных котлов, а также для обустройства дымохода и подбора необходимых комплектующих рекомендуем посетить сайт Alfatep, где представлен большой ассортимент отопительного оборудования.

Вместо предисловия

Самым страшным месяцем для меня раньше был сентябрь, ночи уже становились холодными, шли дожди, температура в квартире колебалась в районе 20 градусов, а то и меньше, но отопление всегда включали в начале октября.Пока им не пришлось продержаться. Как?

Достала из шкафа свою верную домашнюю «шубку» — халат, надела шерстяные носки и купила пачки зеленого чая. Весь этот арсенал помог хоть как-то разогреться до октября. Особенно эту статью оценят гипотоники, да и вообще люди с проблемными сосудами, у которых даже в жару мерзнут ноги и руки.

Несколько лет назад я решил улучшить свои жилищные условия и купил квартиру в новостройке. Но я стал обладателем не простой квартиры, а с индивидуальным отоплением или по-простому с бойлером.

Сегодня таких проектов становится все больше. Котельными оснащены не только таунхаусы, но и обычные малоэтажные и среднеэтажные многоквартирные дома. Кстати, в моем доме 9 этажей. В Москве все новостройки с центральным отоплением, но в Новой Москве и особенно в Московской области есть проекты с индивидуальным отоплением: ЖК Май, ЖК Павловский Квартал (ОПИН), ЖК ЗаМитино, ЖК Новогорск Парк, и т. д. …

Итак, если вы живете в квартире с центральным отоплением, но ищете квартиру (или таунхаус) с бойлером, вам нужно кое-что об этом знать.Скажу сразу, что этот текст не будет хвалить котел, потому что этот вид отопления подходит не всем. Но, если это произойдет, то уйти от котла будет невозможно.

Преимущества квартиры с бойлером

У меня в квартире установлен немецкий котел Buderus. Есть и другие распространенные марки: Viessmann, Baxi, Bosch, Vaillant, Navien. Есть отечественные бренды — Ростовгазаппарат, Лемакс, АТОН. Как владелец квартиры с бойлером, я сейчас «сижу» на нескольких специализированных форумах, где мы делимся всей полезной информацией, плюсами и минусами.

Сначала о хорошем, о пользе. У меня в квартире всего 3 метра: на холодную воду, на газ и на электричество. Все. Я не плачу за отопление и горячую воду. Именно поэтому я не боюсь плановых и аварийных отключений горячей воды. Операция «Бассейн» осталась в прошлом.

Я больше не боюсь сентября, когда в квартире становится неуютно, холодно и приходится ходить в трех штанах, носках и халате, чтобы перестать стучать зубами. Я могу установить термостат на нужную мне температуру, когда захочу, и обогреть квартиру.Когда термостат фиксирует заданную температуру, котел выключается сам. И снова включается, когда термостат «понимает», что квартира остыла.

Но главный плюс котла это, конечно же, экономичность. В первый месяц после переезда я не поверил своим глазам, когда посчитал, сколько бензина израсходовал — за апрель пришлось заплатить 400 рублей. Это вместе с подогревом воды и с учетом приготовления еды (а я часто пользуюсь духовкой, которая тоже газовая).В старой квартире (обычный панельный дом) зимой мне приходилось платить 2500-2800 только за центральное отопление. Да, батареи были горячими, а в квартире всегда было в районе 27-28 градусов (гости говорили «ну и у вас же Африка!»), но не предпочтительнее ли делать 25 градусов и платить меньше?

Разве это не здорово, что батареи можно выключить в теплое время суток? Одним словом, в новой квартире площадью 70 кв.м я плачу за газ весной 350-400 рублей в месяц, а в старой квартире площадью 50 кв. метров почти 3 тысячи рублей. Конечно, даже холодная весна — это не зима с 30-градусными морозами, поэтому я «замучил» мастеров, которые делали мне ремонт — неужели они замерзли в эту суровую зиму? Котел нормально работал? По отзывам нормально, в майках работали, никто не погиб.

Большой плюс квартир с котлами в том, что по проекту хозяин квартиры может сам сделать не электрический, а водяной пол. Теплый пол есть как только горизонтальные батареи.Мои друзья, которые живут в таунхаусе, так и сделали. По их словам, воздух в помещении прогревается так быстро, что теплый пол вполне может заменить батареи. Я могу об этом только мечтать, т.к. получил квартиру со стяжкой, в которой уже проложены трубы (по балочной разводке), но, например, центральная часть прихожей досталась мне с этим самым теплым полом, потому что туда идут трубы на радиаторы в детской и на полотенцесушитель в ванной.

Расход холодной воды, конечно, получается больше, но ненамного.Если в предыдущей квартире у меня было 3-4 куба холодной воды и 2-3 горячей (на двоих), то в этой квартире получается 8-9 кубометров холодной воды в месяц.

Кстати, о холодной воде. Недавно в квартале от дома прорвало трубу с холодной водой. И все – воды в кранах не было, а ремонт трубы занял почти 6 часов (ну, день выдался теплым). Но эта проблема актуальна и для домов с центральным отоплением, где при ремонте труб во дворах перекрывают абсолютно все: и воду в кранах, и в батареях.

Большой плюс: отопление в квартире с котлом не зависит от аварий — вода в системе (в батареях) герметична (следите за давлением в системе — в идеале оно должно быть 1,5 бар), так что даже если во дворе прорвется труба, у вас в квартире вода будет циркулировать в батареях, проходя через котел и нагреваясь там, т.е. в квартире будет тепло, когда вы захотите.

Но, да, тут я плавно перехожу к недостаткам индивидуального отопления.Минус второй — если вы живете в старом районе, велика вероятность того, что коммуникации устарели, а значит электричество может «прыгать», к сожалению, котлы зависимы от скачков напряжения. Поэтому придется купить и дополнительно установить стабилизатор напряжения (в «Леруа Мерлен» от 5 тысяч рублей).

Что касается опасений, что бойлеры «жрут» много электроэнергии, то бояться не стоит, в среднем бойлер потребляет 120 Вт, т.е. как одна лампочка («стиралка» или мультиварка съедают гораздо больше).А вот что касается жесткой воды, то тут стоит быть настороже. Реклама стиральных машин, в которых есть ТЭН, который может покрыться накипью и выйти из строя – актуальна и для бойлеров.

Умельцы пишут на форумах удивительные истории о том, как почистить ТЭН котла лимонной кислотой и другие душещипательные посты о том, как избавиться от накипи. Не советую вам «заниматься самолечением», я заключил договор с сервисной фирмой (аккредитованной Газпромом), сотрудники которой приезжают раз в год и производят обслуживание котла.Он включает удаление накипи, обеспыливание и диагностику электроники. Цена вопроса 2-2,5 тысячи рублей. Есть много компаний, которые занимаются обслуживанием газового оборудования, можно найти дешевле.

В качестве альтернативы вы можете просто установить фильтр и менять его со временем, в зависимости от того, насколько жесткая вода в вашем районе. Наш застройщик поступил проще – под домом установил водоочистную станцию ​​на все 200 квартир. Как только дом был заселен на 60-70%, его запускали.Но, как вы понимаете, услуга раз в год ее не отменяет. Пыль, которой много скапливается при ремонте в котле, так же вредна для него, как и накипь на нагревательном элементе (трубчатом электронагревателе).

Некоторые марки котлов могут работать достаточно шумно – это еще один недостаток. Например, мой Будерус работает тихо, а у друзей есть котел Baxi, и хотя они к нему привыкли за 3 года, но не отрицают, что котел время от времени шумит (когда приходится греть и воду, и воду). батареи, т.е. работать на полную мощность). Когда я у них спросил — насколько шумит котел? Они ответили, что они немного прочнее холодильника. Так что маленькая 1-комнатная квартира с бойлером для пожилого человека, особенно если он чувствителен к шуму, может оказаться не лучшим вариантом для проживания.

Ну и последний минус котлов в том, что его сложно «спрятать» при покупке кухни. Это, на мой взгляд, и справедливо, и нет. В процессе выбора кухонного гарнитура я обратилась в 4 компании.Двое из них нарисовали мне красивые кухни, но функциональность котла была проигнорирована. Я к тому, что когда к вам приедет специалист сервисной компании или просто газовщик с плановой проверкой, он должен без труда получить доступ к котлу. Поэтому различные двери и шкафы необходимо открывать или быстро снимать, чтобы человеку не пришлось диагностировать котел в погнутом виде.

Обратите внимание, что газовики тоже могут оштрафовать, если вы «замуруете» котел, потому что «но он такой красивый.К сожалению, эстетика здесь отходит на последнее место. К тому же, если из-за красивого, но неправильного дизайна котел зимой сломается, боюсь, красота в 20-градусный мороз вас не согреет.

Однако сегодня рынок кухонного дизайна разнообразен, и спрятать котел так, чтобы он всегда был доступен, довольно просто. Самый дешевый и минималистичный способ, на мой взгляд, это обычная рольставня (дернешь за веревочку, котел откроется), однако есть нюанс: желательно ничего не устанавливать впритык к котлу, а также не прикрепите его вверху.

Итак, подведем итоги.

Преимущества котла:

Перебои с горячей водой не страшны;

В любой момент можно включить батареи и обогреть квартиру;

Вы можете обогреть свой дом, установив индивидуальную (комфортную) температуру;

Возможность сделать теплый водяной пол;

Сбережения, значительные денежные сбережения;

Теперь минусы:

Зависимость котла от скачков электричества, из-за чего может выйти из строя электроника, и потребуется ремонт;

Жесткость воды может повредить ТЭН, и его придется менять;

Котлы некоторых марок довольно шумные;

— «спрятать» бойлер в кухонном гарнитуре, чтобы иметь к нему свободный доступ по требованию.

Теперь немного цифр — у нас же текст про личный опыт… Сейчас весной я потребляю не более 10 кубов газа в сутки (взять хотя бы недавно закончившийся апрель), т.к. квартиру перед сном и утром после проветриваю. В теплые дни, когда отопление вообще не требуется, в сутки расходуется 1-2 кубометра газа. Цена одного кубометра газа 4,7 рубля — считайте сами (в сентябре 2018 года кубометр газа стоит 5,7 рубля).3 рубля — ок. Новострой-М ).

Куб холодной воды стоит чуть больше 20 рублей, если в месяц расходуется 8-10 кубов, то получается 200 рублей с копейками. Котел обслуживается раз в год и стоит, как я писал выше, 2-2,5 тысячи рублей, то есть столько, сколько я платил в месяц за центральное отопление.

Конечно, в современных новостройках на входе в квартиру стоят счетчики тепла… Впрочем, тут, как и с ЕДИНИЦЕЙ на электричество — сколько бы электричества не «давили», общий остаток дома будет разбросаны по всем квартирам, а платить надо.С котлом все строго — сколько газа потратили, столько и заплатили.

Не воспринимайте этот текст как агитацию «покупайте квартиры с индивидуальным отоплением!» Даже я не смог бы жить в маленькой квартире с шумным котлом. Но сам факт, что современный рынок новостроек предлагает альтернативу центральному отоплению — очень радует. Завтра опять обещают не выше +4 градусов, пойду обнимать свой котел.

Дата публикации 10 мая 2017 г.

Каждый человек хочет контролировать свою жизнь, чего бы это ни касалось: семейных и деловых отношений, расписания общественного транспорта, цен на бензин и дизельное топливо, тарифов на жилищно-коммунальные услуги и т.д.Установить в своем доме поквартирное отопление мечтает каждый.

Большинство составляющих жизни не подвластны человеку, но с развитием цивилизации появляются устройства, с помощью которых можно начать контролировать температуру в своей квартире или частном доме.

С развитием газового котла, электрооборудования (кондиционеры, бойлеры) у жильцов многоквартирных домов появляется возможность установки поквартирного отопления, что приводит к реальной экономии денежных средств на оплату жилищно-коммунальных услуг, появляется возможность поддерживать комфортную температуру в жилом помещении, когда и как хочется, а не ждать подачек от тепловых сетей.

Квартирные (автономные) схемы отопления

Установку котлов отопления на твердом и дизельном топливе рассматривать не имеет смысла, так как сами «любители» не захотят поднимать на 9 этаж связку дров или мешок угля. комфортная температура», а если и захотят, то санэпидемстанция им эту идею не подарит. Остается два варианта.

Система отопления с конденсатным котлом и ГВС.

Использование электрооборудования: электронного, индукционного.Новые установки водяного отопления, инфракрасного обогрева помещений, системы «теплый пол», использование масляных радиаторов или сплит-систем кондиционирования. Все электрические варианты применимы, но у них есть один существенный недостаток — большой расход электроэнергии, и как следствие — материальные затраты. Рассматривать отопление квартиры солнечными панелями нет смысла, так как это возможно, но только достаточно дорого.

Самым распространенным способом организации отопления квартиры является установка газового двухконтурного котла.

Типы котлов, используемых для отопления

Такие котлы бывают нескольких видов: настенные, напольные.

Настенные котлы предназначены для обогрева помещения площадью до 300 м 2 . В комплект входят один или два циркуляционных насоса, два измерительных прибора (манометр и термометр), система безопасности.

Напольные котлы имеют более высокий КПД и мощность, но стоят несколько дороже.

Выглядит как настенный котел системы отопления.

Тепловые насосы воздух-воздух и воздух-вода. Данная система в силу своих конструктивных особенностей применима как в частных домах, так и на своих приусадебных участках. В ней необходимым условием является наличие законного земельного участка, на котором будут производиться монтажные работы для установки: установка коллекторов, воздуховодов , почвосборники, почвенные зонды.

Наиболее эффективным способом установки тепловых насосов является бурение скважины (зондирование грунта). Скважина бурится на глубину 50-150 м, где постоянная температура +10 градусов. Для производства таких колодцев необходимо оформление специальной документации во всех существующих конструкциях.

При устройстве грунтовых резервуаров бурение колодцев не предусмотрено, а все делается проще: полиэтиленовые трубы с незамерзающим теплоносителем на глубину до 2 метров, а тепло в помещение подает насос. Основная «головная боль» — это просчет того, как сделать обогрев, чтобы почва успела прогреться летом.

Из всех существующих способов установки автономного отопления самые «тихие» — установка сплит-систем или покупка масляных обогревателей.В обоих случаях необходимо документально оформить отключение от ЦО в теплосети и поменять электропроводку в квартире. Но перед установкой такого отопления необходимо пригласить толкового энергетика. Этот специалист произведет замеры и рассчитает предполагаемые нагрузки на проводку дома и квартиры.

Схема солнечной сплит-системы.

Хорошие специалисты знают, как правильно и когда производить замеры, а также какие расчеты необходимо произвести, чтобы сделать такой обогрев. А может быть и так, что вы «вкладываетесь» в комфорт, а соседи подадут на вас в суд за то, что вы лишаете их возможности пользоваться электроприборами. Перед тем, как совершать действия, а тем более установку отопления квартиры, всегда нужно хорошо все обдумать. Во-первых, прежде чем делать отопление, следует рассчитать стоимость электроэнергии и предполагаемую температуру в помещении. Необходимо учесть все: расположение квартиры (угловое или посередине), как расположен дом (южная и северная стороны), теплоизоляцию окон и стен, количество комнат и подсобных помещений…Энергетик все это рассчитает. Нужно, чтобы он все подробно расписал, так как цифры могут показать, что «овчинка выделки не стоит». А если учесть нервотрепку (даже какую!) с документацией, то «впустую».

Необходимость выдачи разрешений

Огромным минусом установки поквартирного отопления является оформление разрешительной документации. Вы можете пройти «круги ада» самостоятельно, но это действие отнимет у вас часть здоровья и жизни. Если есть возможность, наймите специалистов по установке газового оборудования и в договоре укажите, что они оформляют разрешительную документацию.

На такие условия договора соглашаются только те организации, у которых уже есть «полная дорога до офиса». Они знают, кому и сколько нужно «улыбаться», чтобы разрешительные документы выдавались быстро. Вы же не хотите начинать монтажные работы через пять лет.

Солнечный коллектор для устройства сплит-системы.

Для тех, кто хочет самостоятельно взвесить все за и против необходимых действий, вот примерная схема для того, чтобы сделать индивидуальное отопление.

Вы идете в офис компании, поставляющей тепло в ваш дом, стоите в очереди, спрашиваете техническую возможность отключения от центрального отопления и пишете заявление на отключение. Эти действия разрешены действующим законодательством. Все заявления пишите в 2-х экземплярах: один отдаете в организацию, а второй оставляете с входящим номером. Если писать в одном экземпляре, то «шустрые» сотрудники компании могут его просто потерять. А как потом докажете, что написали заявление?

Вы идете в специализированный магазин и выбираете газовое или другое оборудование, которое сделает вашу жизнь комфортной.Не бойтесь задавать вопросы продавцам и переспрашивайте, если вам что-то непонятно.

Вы заказываете в сертифицированной организации (она должна иметь право на оказание данного вида услуг) обоснование технических условий на установку газового или иного оборудования, которое вы присматривали в магазине. Если вы решили установить электрооборудование, то вам нужно идти в Энергосбыт. Это необходимо специалистам для расчета возможностей вашей и домашней электропроводки.

Вы идете к пожарным и пишете заявление, чтобы они приехали, осмотрели квартиру и план установки оборудования и дали заключение.Когда в схеме установки оборудования предусмотрен коаксиальный воздуховод, необходимо посетить санитарно-эпидемиологическую станцию ​​и написать соответствующее заявление.

С готовым планом монтажных работ обратиться в специализированную монтажную организацию и заключить договор на монтаж и обслуживание оборудования.

После монтажных работ снова съездить в городскую газовую службу и вызвать специалиста для запуска котла и проверки всего (тяги, вентиляции и т.д.). Мастер может все оформить на месте, тогда вам не придется ехать в офис газовой службы.

Всем, кто не передумал самостоятельно оформлять разрешительную документацию на такое отопление, можно пожелать мира и терпения.

DVIDS — Новости — Армия преобразовывает тепло в электричество для питания автономных роботов в течение нескольких месяцев

АБЕРДИНСКИЙ ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ ПОЛИГОН, Мэриленд.По словам армейских исследователей, энергоэффективный генератор, предназначенный для питания частных жилых домов, может питать автономные военные транспортные средства в течение нескольких месяцев.

Группа ученых и инженеров из Армейской исследовательской лаборатории Командования развития боевых возможностей армии США сосредоточилась на ускорении модернизации армии. Испытания являются частью работы, начатой ​​почти два года назад в поддержку инициативы Агентства перспективных исследовательских проектов Министерства энергетики США по оценке генератора цикла Стирлинга, известного своей высокой эффективностью, практически бесшумностью, длительным сроком службы и низким уровнем выбросов.

Исследователи ищут многотопливные возможности. В дополнение к ископаемому топливу они разрабатывают новые технологии для эффективного преобразования биомассы, такой как древесина, в электричество на ходу.

Джастин Шумейкер, ведущий научный сотрудник лаборатории по проекту, сказал, что, по его мнению, генератор Стирлинга такого масштаба впервые используется для приведения в движение автономного наземного транспортного средства — сложная задача для генератора, изначально предназначенного для выработки электроэнергии. и обеспечить тепло для домов, сказал он.

«Чтобы двигатель Стирлинга работал, должна быть разница температур между горячим и холодным концами», — сказал Шумейкер. «Контур охлаждения отводит тепло от холодного конца, чтобы он оставался холодным».
Исследователи разработали и изготовили несколько новых технологий, чтобы использовать этот генератор для движения. Первым был преобразователь постоянного тока в постоянный, который эффективно преобразовывал электроэнергию от генераторной установки Стирлинга в электрическую шину автомобиля.

Они также модифицировали бородавочника Clearpath Robotics, большой вездеходный беспилотный наземный транспорт, способный передвигаться по суше и воде, оставив нетронутыми только исходное шасси и колеса.

Затем команда разработала новую батарею с использованием литий-титанатных элементов и системы управления батареями, которая необходима для обеспечения безопасности использования батарей.

Шумейкер сказал, что они также разработали контур охлаждения для нового оборудования.

«Все это должно быть сделано таким образом, чтобы он хорошо интегрировался с транспортным средством, был надежным, имел достаточно места для работы в очень жаркие дни и потреблял очень мало электроэнергии для насосов и вентиляторов», — сказал он.
Существует множество механических, электрических и программных элементов, необходимых для интеграции генераторной установки Стирлинга в гибридный электромобиль для приведения в движение.

«Однажды автономные роботы превзойдут солдат в выполнении определенных задач и будут делать это без необходимости есть, спать или отдыхать», — сказал Шумейкер. «Это имеет наибольшую потенциальную пользу для Солдата, избавляя их от опасности».
Армейская команда должна была доставить новую технологию ARPAe этой весной, но после того, как в ответ на вспышки COVID-19 по всему штату было принято решение оставаться дома, они остановили тестирование на месте. Шумейкер сказал, что теперь они планируют доставку этой осенью.

«Вероятнее всего, этот генератор будет использоваться в качестве технико-экономического обоснования и определения способов его улучшения и расширения», — сказал Шумейкер. «То, что мы узнаем из оценки этой генераторной установки, даст информацию о способах улучшения генераторной установки для будущей армейской системы, будь то для движения или в качестве стационарного генератора».
Шумейкер сказал, что он надеется, что появится возможность профинансировать версию этой технологии следующего поколения и «сосредоточиться на аспектах, связанных с ее облегчением и повышением экономической эффективности, поскольку эффективность уже очень высока.

Шумейкер обсуждал эту технологию в подкасте «Что мы узнали сегодня» в августе прошлого года с тогдашним директором лаборатории доктором Филиппом Перконти, который сейчас является главным научным сотрудником армии и заместителем помощника министра армии по исследованиям и технологиям.

Среди других участников исследований — американская компания Sunpower, Inc.

Армейская исследовательская лаборатория CCDC входит в состав Командования развития боевых возможностей армии США. Являясь корпоративной исследовательской лабораторией армии, ARL исследует, внедряет инновации и внедряет науку и технологии для обеспечения доминирующей стратегической мощи на суше.Благодаря сотрудничеству в рамках основных технических компетенций командования CCDC лидирует в открытии, разработке и предоставлении технологических возможностей, необходимых для того, чтобы сделать солдат более смертоносными, чтобы побеждать в войнах нашей страны и безопасно возвращаться домой. CCDC является основным подчиненным подразделением Командования будущего армии США.

Дата съемки: 04.28.2020
Дата публикации: 20.07.2020 15:10
Номер истории: 374234
Местонахождение: АБЕРДИНСКИЙ ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ ПОЛИГОН, Мэриленд, США

просмотров в Интернете: 203
Загрузки: 1

ВСЕОБЩЕЕ ДОСТОЯНИЕ

Эта работа, в которой армия преобразует тепло в электричество для питания автономных роботов в течение нескольких месяцев, Т’Джей Эллис, идентифицированная DVIDS, должна соответствовать ограничениям, указанным на https://www.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.