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Atualmente, as novas tecnologias de aquecimento de residências particulares estão se tornando mais relevantes do que nunca. Cada um dos proprietários da sua casa se esforça para reduzir os custos de aquecimento, e isso requer uma abordagem inovadora para a criação de um sistema de fornecimento de calor. Uma condição indispensável para reduzir os custos de aquecimento é a poupança de energia.
Aquecedores infravermelhos em uma casa particular
Quando são analisadas novas tecnologias de aquecimento de uma casa particular, a primeira coisa que vem à mente são os aquecedores infravermelhos. Neste caso, trata-se de utilizar estes equipamentos como principal fonte de calor, uma vez que recentemente têm sido utilizados em todo o lado para aquecimento local.Um aquecedor infravermelho é um dispositivo que emite ondas de luz na faixa infravermelha que viajam desimpedidas pelo ar. Eles aquecem os objetos aos quais se destinam.
Para manter as condições ideais de temperatura nas instalações, os consumidores costumam instalar modelos elétricos - neles, as fontes de radiação de calor são espirais abertas ou elementos de aquecimento. As ondas de luz emitidas pelo aquecedor IR mostrado na foto são refletidas por um refletor especial e por isso aquecem exclusivamente o espaço para o qual o dispositivo está direcionado.
Regra geral, os aparelhos IR a gás são utilizados quando é necessário aquecimento externo, por exemplo, para criar condições de conforto para pessoas em armazéns, garagens e outras salas de serviço. O princípio de seu funcionamento é o seguinte: a mistura gás-ar é direcionada para o corpo do aparelho, onde é queimada em placas especiais perfuradas e resistentes ao calor.
Caso seja necessário aquecer pisos, tetos ou paredes, são utilizados novos sistemas de aquecimento para residências particulares - os de filme infravermelho. Seus elementos são montados sob o acabamento. Quando a corrente elétrica é aplicada aos elementos térmicos de carbono, as superfícies são aquecidas.
Aquecimento infravermelho: vantagens e desvantagens
Muitos residentes de casas particulares estão interessados em saber até que ponto esse novo aquecimento doméstico, como o uso de dispositivos IR, é justificado como base para o fornecimento de aquecimento.Se considerarmos este tipo de aquecedores em termos de economia de recursos energéticos, então é considerado o mais rentável, além de:
- A eficiência chega a 95%;
- a sala aquece rapidamente;
- os custos são significativamente otimizados;
- respeito ao meio ambiente é observado. Quando um aquecedor infravermelho funciona, não há liberação de toxinas, portanto elas não podem prejudicar as pessoas ou o meio ambiente.
Para regular eficazmente o consumo de energia, é necessário equipar um sistema de aquecimento baseado em aquecedores IR com dispositivos automáticos baseados em termostatos. O mesmo se aplica a todos os tipos de estruturas de fornecimento de calor, independentemente da tecnologia de instalação utilizada.
Quanto às desvantagens do aquecimento IR, a mais significativa delas é o alto custo do equipamento. Para um sistema de aquecimento para todos os cômodos da casa, você terá que gastar uma quantia bastante grande de dinheiro. Com o tempo, os custos serão compensados, mas isso levará muitos anos.
Calor do interior da Terra e dos reservatórios
Instalações geotérmicas. As novas tecnologias de aquecimento de uma habitação privada permitem agora não só utilizar economicamente as fontes de energia térmica, mas também garantir a produção de electricidade. Em seguida, a eletricidade resultante é utilizada para diversas necessidades, como iluminação do edifício, funcionamento de uma caldeira de aquecimento numa estrutura de aquecimento de água.
Uma das formas de gerar energia é a utilização de instalações geotérmicas. Funcionam de forma semelhante a uma bomba de calor e recebem calor do solo fora de uma casa particular.
Quando esse aquecimento é criado, novas tecnologias envolvem o uso do seguinte projeto de sistema geotérmico:
- uma bomba de calor especial é instalada em uma casa particular para bombear o refrigerante;
- fora do edifício, um trocador de calor denominado sonda de solo é baixado no poço preparado. Fornece água subterrânea à bomba de calor;
- Esse refrigerante, ao passar pela bomba, transfere para ela parte do calor gasto no aquecimento da casa.
Os sistemas de aquecimento criados com bomba de calor distinguem-se por uma eficiência significativa, uma vez que são capazes de gerar 4 - 6 kW por 1 kW de energia despendida. As novas tecnologias de aquecimento baseadas em instalações geotérmicas não envolvem a utilização de combustíveis sólidos ou líquidos. Como resultado do seu funcionamento, metais pesados ou toxinas não são liberados no ambiente natural.
A instalação de uma estrutura de fornecimento de calor geotérmico custa um valor significativo, acessível para um pequeno número de consumidores. Deve-se notar que dificilmente é possível instalar tal sistema por conta própria. Apesar da disponibilidade de instruções detalhadas dos fabricantes, a principal dificuldade é a construção do poço onde ficará localizado o trocador de calor. Uma decisão inteligente seria procurar os serviços de profissionais.
Sua solução de design é semelhante a um sistema geotérmico:
- na casa é instalada uma bomba de calor que ajuda a circular o refrigerante pelas tubulações;
- Uma sonda trocador de calor é colocada na parte inferior do reservatório, projetada para coletar calor.
Aquecimento solar – novas tecnologias
Outra direção, relativamente nova no aquecimento de uma casa particular, é o uso da energia solar. Neste caso, os proprietários rurais podem utilizar coletores especiais ou painéis fotovoltaicos. Os aparelhos mais recentes apresentam baixa eficiência energética (a eficiência não ultrapassa 20%), razão pela qual são impopulares. As baterias do tipo coletor são mais procuradas.
- colecionador- uma estrutura composta por uma série de tubos que são conectados a um reservatório cheio de refrigerante. Os dispositivos coletores são divididos em ar, vácuo ou planos;
- o circuito– através dele o refrigerante entra no sistema e o calor é levado para aquecimento;
- acumulador térmico– é um tanque de água onde a energia é convertida;
- bombear(nem sempre) – este dispositivo proporciona a circulação forçada do refrigerante ao longo do circuito para garantir uma troca de energia mais eficiente.
Uso eficaz de coletores solares
Para utilizar esta tecnologia com alta eficiência, você precisará seguir algumas recomendações:- O aquecimento solar pode ser utilizado como principal apenas nas regiões onde há cerca de 20 dias de sol por mês. Caso contrário, você precisará instalar um sistema de aquecimento de reserva.
- Os coletores devem ser colocados na altura máxima acessível para que o máximo de luz solar possível incida sobre eles e seu fluxo seja uniforme ao longo do dia.
- As tubulações que conectam os coletores ao trocador de calor devem ser isoladas para minimizar as perdas de energia.
Ao projetar um sistema de aquecimento para uma casa particular, além das opções tradicionais, é aconselhável levar em consideração tudo o que há de inovador e novo em sistemas de aquecimento que surgiu recentemente.
Como melhorar o desempenho de um sistema de aquecimento e tornar a sua manutenção mais cómoda para o proprietário de uma habitação privada. Para resolver este problema, é necessário conhecer as novas tendências e desenvolvimentos na área do fornecimento de calor. Todos os sistemas de aquecimento modernos para uma casa privada não devem apenas ser convenientes, mas também ter características de desempenho ideais.
Requisitos para aquecimento doméstico moderno
O objetivo de qualquer fornecimento de aquecimento é manter um nível de temperatura confortável no ambiente. No entanto, além disso, o aquecimento moderno de uma casa privada deve cumprir uma série de requisitos adicionais.
Em primeiro lugar, é a máxima segurança para quem mora na casa. Aqueles. nenhum elemento de aquecimento ou seu funcionamento deve causar danos aos seres humanos. Isto se aplica especialmente a materiais poliméricos de fabricação relativamente novos. Além disso, ao escolher um sistema, você deve considerar os seguintes fatores:
- Conveniência econômica. É importante que a quantidade de energia térmica recebida tenda a ser semelhante à consumida. O aquecimento moderno de uma casa privada deve ter uma eficiência próxima de 100%;
- Recursos mínimos de manutenção. Os esquemas de aquecimento tradicionais apresentam várias desvantagens significativas - grande quantidade de fuligem (caldeiras e fogões a combustível sólido), necessidade de limpeza anual das tubulações, monitoramento constante do volume de combustível e modo de operação. Os tipos modernos de aquecimento de uma casa particular eliminam quase completamente a influência desses fatores no trabalho;
- Autonomia máxima.
O que precisa ser feito para cumprir essas condições tanto quanto possível? Para tal, recomenda-se estudar as ofertas do mercado de aparelhos e circuitos de aquecimento, escolhendo a montagem ideal para uma determinada casa.
Na maioria dos casos, faz mais sentido do ponto de vista económico atualizar um sistema existente do que construir um sistema completamente novo.
Maneiras de melhorar o desempenho do aquecimento
Caldeiras de aquecimento modernas ou tubos feitos de novos materiais nem sempre são os únicos fatores na melhoria dos parâmetros do sistema. Primeiro, os especialistas recomendam a realização de uma análise abrangente dos fatores externos e internos que afetam as características do fornecimento de calor.
O mais importante deles é a redução das perdas de calor no edifício. Eles influenciam diretamente a potência ideal que o aquecimento moderno sem eletricidade ou do tipo tradicional deve ter. No entanto, as normas de ventilação devem ser levadas em consideração - a troca de ar em cada ambiente deve estar de acordo com as normas. Os métodos modernos de aquecimento de uma casa particular não devem prejudicar o conforto de vida.
Os métodos de otimização do funcionamento de um sistema de aquecimento podem ser divididos em vários tipos - instalação de caldeiras com elevado índice de eficiência, instalação de tubos com transferência de calor reduzida e utilização de baterias com bom coeficiente de transferência de calor.
Modernização do sistema de aquecimento
Para melhorar os parâmetros atuais do sistema, você pode alterar vários de seus componentes. Tal melhoria só será realizada após cálculo das características da corrente e identificação dos pontos “fracos” do circuito de aquecimento.
A maneira mais fácil é instalar um tanque de aquecimento indireto (acumulador de calor). O moderno aquecimento eléctrico combinado com um contador multi-tarifário permitirá reduzir os custos de energia. É importante calcular corretamente o volume do tanque.
Você também pode fazer alterações mais globais no esquema:
- Instalação da tubulação coletora. Relevante para moradias com grande área;
- Substituição de tubos de aço por tubos de polímero de menor diâmetro. Isso permitirá reduzir o volume total do refrigerante, o que implicará economia no seu aquecimento;
- Instalação de dispositivos de controle– programadores, termostatos, etc. Esses modernos dispositivos de aquecimento são projetados para monitorar os parâmetros atuais do sistema e alterar seu modo de operação dependendo das configurações.
A instalação de uma nova caldeira de aquecimento também melhorará significativamente o desempenho. Os modelos modernos a gás consomem uma ordem de grandeza menos energia e possuem dispositivos de controle e grupos de segurança integrados. Freqüentemente, os métodos modernos de aquecimento de uma casa de campo envolvem a instalação de caldeiras de pirólise de longa queima, operando com pellets ou briquetes de combustível.
É necessário verificar antecipadamente se os novos elementos de aquecimento podem ser instalados com os antigos. Por exemplo, em instalações de aquecimento abertas, tubos de polipropileno de pequeno diâmetro são impossíveis. Eles não conseguirão garantir a circulação natural sem instalar uma bomba.
Fornecimento alternativo de aquecimento em casa
O aquecimento moderno de uma casa privada deve incluir novos métodos de geração de energia térmica. Ao contrário dos convencionais, possuem baixo consumo de energia, mas são caracterizados pela pequena quantidade de calor gerado.
A radiação solar ou o aquecimento do solo pelo refrigerante podem ser utilizados como fonte de energia térmica. Tudo depende das condições climáticas, da área do terreno e da capacidade financeira:
- . Funciona com base no princípio das diferenças de temperatura entre as diferentes camadas do solo. Para organizar o sistema serão necessários grandes gastos e equipamentos especiais - uma bomba de calor;
- coletor solar. Este é um dos tipos de aquecimento moderno sem eletricidade. Depende diretamente da intensidade da radiação solar em uma determinada região. No verão pode ser utilizado como abastecimento de água quente.
Muitas vezes estes sistemas são instalados como sistemas auxiliares para reduzir os custos de aquecimento. Cada um deles requer um cálculo detalhado para determinar a viabilidade de aquisição e instalação. Assim, uma instalação geotérmica complexa para uma casa com área de 150 m² custará cerca de 700 mil rublos.
Caldeiras
A unidade central de qualquer esquema de aquecimento clássico é a caldeira. Os parâmetros de fornecimento de calor dependem em grande parte da sua funcionalidade. Assim, as modernas caldeiras elétricas para aquecimento de uma casa podem ocupar pouco espaço e ainda assim gerar a quantidade ideal de energia térmica.
Existem requisitos bastante rigorosos para equipamentos de aquecimento deste tipo. Deve ser o mais seguro possível na operação, as características técnicas devem estar de acordo com as normas existentes e os controles devem ter uma interface clara e intuitiva.
Caldeiras de aquecimento elétrico
A instalação de dispositivos de aquecimento elétrico é relevante se a área da sala for relativamente pequena ou se não houver fornecimento principal de gás. Na prática, para organizar o aquecimento eléctrico moderno, pode-se utilizar não só caldeiras de design clássico com elemento de aquecimento, mas também novos modelos com um princípio de funcionamento diferente.
O princípio de funcionamento de uma caldeira a eletrodo é criar o movimento dos eletrodos em um par cátodo-ânodo. Isso leva ao aquecimento da água e ao aumento da pressão. Como resultado, ocorre a circulação do refrigerante. As modernas caldeiras de aquecimento tipo eletrodo, além da zona de aquecimento, possuem uma unidade de controle e também oferecem a possibilidade de conexão a um programador.
Para obter mais calor, pode-se instalar uma caldeira de indução. Funciona segundo o princípio da indução eletromagnética que ocorre entre o núcleo e o enrolamento. Para garantir a segurança, a bobina e o núcleo estão completamente isolados do contato com a água.
Estes tipos modernos de aquecimento eléctrico para uma casa privada apresentam várias características. A principal delas é a baixa inércia - a água aquece muito rapidamente. Porém, além disso, devem ser levadas em consideração as seguintes características operacionais:
- Custos atuais de aquecimento. O aquecimento do refrigerante com aparelhos elétricos é considerado o mais caro;
- Aquisição e instalação de elementos adicionais - tanque de expansão, bomba de circulação, grupo de segurança;
- Caldeiras a eletrodo têm requisitos especiais para o refrigerante. Deve conter uma quantidade relativamente grande de sais para apoiar a reação de eletrólise.
Mas, apesar destes factores, o aquecimento eléctrico tem sido amplamente utilizado em edifícios sem rede de gás. Outra vantagem é a possibilidade de organizar circuitos de aquecimento de ar separados em cada divisão.
Ao instalar caldeiras elétricas, é necessária a instalação de um RCD. Também é recomendado instalar uma linha de fiação elétrica separada.
Caldeiras de aquecimento de condensação a gás
Um dos métodos modernos de aquecimento de uma casa privada é a instalação de caldeiras de condensação a gás. Externamente, praticamente não diferem dos tradicionais. A diferença é o trocador de calor interno adicional.
A essência da adição inovadora é o aproveitamento da energia térmica dos produtos da combustão. A rede de chaminés interna relativamente complexa reduz a temperatura do monóxido de carbono até um ponto de orvalho num permutador de calor adicional. Está conectado ao tubo de retorno do aquecimento. Como resultado, a água contida nele aquece devido à ação do condensado quente.
Segundo o fabricante, este moderno aquecedor pode ter uma eficiência superior a 100%. Na prática, chega a 99%, o que é um recorde para o aquecimento de gatos. Mas para escolher o modelo certo, os seguintes fatores devem ser levados em consideração:
- O condensado resultante não deve ser descarregado na rede de esgoto. Deve ser armazenado em recipiente hermético;
- Para cada modelo de caldeira deste tipo, existe uma temperatura de funcionamento recomendada na qual se forma condensação na superfície do trocador de calor secundário;
- Alto custo do equipamento.
Como este método moderno de aquecimento de uma casa particular requer operação em baixa temperatura, é recomendável aumentar a área de radiadores e radiadores. Isto implica custos adicionais para a compra de componentes do sistema.
Em caldeiras a gás de baixa temperatura, podem ser utilizadas chaminés de plástico, pois o grau de aquecimento do monóxido de carbono será baixo - até +60°C.
Caldeiras de combustível sólido de longa queima
Uma alternativa ao aquecimento moderno por fogão para uma casa particular são as caldeiras de longa duração. Ao contrário dos modelos tradicionais, o aquecimento do refrigerante não ocorre pela combustão do combustível, mas pela ignição de gases de madeira ou carvão.
Para fazer isso, eles limitam o fluxo de ar na câmara de combustão, o que acarreta a combustão lenta do combustível sólido. Os gases liberados entram na zona de pós-combustão através de canais, onde o oxigênio é bombeado por meio de um ventilador ou turbina. Como resultado, a mistura gasosa inflama, liberando uma grande quantidade de energia térmica.
As vantagens deste método moderno de aquecimento de uma casa particular são:
- Consumo econômico de combustível;
- Longo tempo de trabalho com uma carga de madeira ou carvão;
- Possibilidade de ajustar o grau de aquecimento do refrigerante através da intensidade do ventilador.
Uma das desvantagens deste aquecimento moderno sem eletricidade é a baixa temperatura do monóxido de carbono. Isto leva à formação de condensação no tubo da chaminé. Portanto, todas as caldeiras de longa duração devem ser equipadas com sistema de chaminé com isolamento térmico.
O custo de todas as caldeiras de aquecimento discutidas acima difere dependendo do fabricante e da potência específica.
Uma característica do funcionamento das caldeiras de combustão de longa duração é a grande quantidade de fuligem na câmara de combustão e no trocador de calor. Portanto, eles precisam ser limpos com mais frequência do que os modelos clássicos.
Aquecer uma casa sem eletricidade
Mas o que fazer se a instalação de caldeiras elétricas modernas para aquecimento de uma casa for impraticável e não houver rede de gás na casa? Uma alternativa é atualizar o sistema de aquecimento do fogão ou lareira. Para isso, é necessário instalar um sistema de dutos de ar conectado ao trocador de calor do forno.
O aquecimento moderno por fogão ou lareira de uma casa privada com condutas de ar adicionais utiliza toda a energia da combustão do combustível. Para uma organização adequada, é necessário pensar no sistema de pipeline. Na maioria das vezes eles estão localizados no topo, escondidos por um teto decorativo. Para regular a potência do fluxo de ar quente, devem ser instalados defletores em cada ambiente.
Além disso, você deve conhecer os recursos de configuração exclusivos deste método moderno de aquecimento de uma casa de campo:
- Para ventilação normal, deve ser instalado um duto de entrada de ar da rua. Para evitar a entrada de poeira no sistema, são instalados filtros;
- A circulação do fluxo pode ser melhorada usando ventiladores ou turbinas. Também fazem parte do moderno aquecimento eléctrico doméstico, se forem instalados adicionalmente elementos de aquecimento eléctrico;
- Estanqueidade obrigatória do trocador de calor. Sob nenhuma circunstância o monóxido de carbono deve entrar nos dutos de ar.
Se analisarmos o custo do arranjo, então os tipos de fogão ou lareira para aquecimento de uma casa particular serão uma ordem de grandeza mais caros do que os métodos tradicionais de aquecimento de ar. No entanto, o esquema mais simples pode incluir apenas canais de ar sem sistema de filtragem e circulação forçada de fluxos de ar quente.
Caso o sistema de aquecimento não possua canal para fluxo de ar da rua, deve-se providenciar ventilação na casa. Pode ser forçado ou natural.
Radiadores e tubos de aquecimento
Além das modernas caldeiras de aquecimento, tubos e radiadores não são componentes menos importantes. Eles são necessários para a transferência eficiente de energia térmica para o ar ambiente. Durante o projeto do sistema, é necessário resolver dois problemas - reduzir as perdas de calor durante o transporte do refrigerante através de tubos e melhorar a transferência de calor das baterias.
Quaisquer radiadores de aquecimento modernos não devem apenas ter um bom desempenho de transferência de calor, mas também um design que seja conveniente para reparo e manutenção. O mesmo se aplica aos oleodutos. A sua instalação não deve ser difícil. Idealmente, a instalação pode ser realizada pelo próprio proprietário da casa, sem o uso de equipamentos caros.
Radiadores de aquecimento modernos
Para aumentar a transferência de calor, o alumínio é cada vez mais utilizado como principal material para baterias. Possui boa condutividade térmica, podendo ser utilizada tecnologia de fundição ou soldagem para obter o formato desejado.
Mas é preciso ter em mente que o alumínio é muito sensível à água. Os modernos radiadores de aquecimento em ferro fundido não apresentam esta desvantagem, embora tenham menor intensidade energética. Para resolver este problema, foi desenvolvido um novo projeto de bateria em que os canais de água são feitos de tubos de aço ou cobre.
Estes modernos tubos de aquecimento praticamente não estão sujeitos à corrosão, possuindo dimensões e espessura de parede mínimas. Este último é necessário para uma transferência térmica eficiente de energia da água quente para o alumínio. Os radiadores de aquecimento modernos têm várias vantagens, que são as seguintes:
- Longa vida útil - até 40 anos. No entanto, depende das condições de operação e da limpeza oportuna do sistema;
- Possibilidade de escolher um método de ligação – superior, inferior ou lateral;
- O pacote pode incluir uma torneira Mayevsky e um termostato.
Na maioria dos casos, os modelos de radiadores de aquecimento modernos em ferro fundido são projetados para serem projetados. Possuem formatos clássicos, alguns deles em versão de piso com elementos de forja artística.
A eficiência de um radiador de aquecimento depende do método correto de instalação e conexão. Isto deve ser levado em consideração ao instalar o sistema.
Tubos de aquecimento modernos
A escolha dos tubos de aquecimento modernos depende em grande parte do material de que são feitos. Atualmente, as linhas de polímero feitas de polipropileno ou polietileno reticulado são as mais utilizadas. Eles possuem uma camada de reforço adicional de folha de alumínio ou fibra de vidro.
No entanto, eles têm uma desvantagem significativa - um limite de temperatura relativamente baixo de até +90°C. Isso acarreta uma grande expansão térmica e, como resultado, danos à tubulação. Uma alternativa aos tubos de polímero podem ser produtos feitos de outros materiais:
- Cobre. Do ponto de vista funcional, os tubos de cobre atendem a todos os requisitos de um sistema de aquecimento. Eles são fáceis de instalar e praticamente não mudam de forma, mesmo em temperaturas extremamente altas do líquido refrigerante. Mesmo quando a água congela, as paredes das linhas de cobre se expandem sem danos. Desvantagem: alto custo;
- Aço inoxidável. Não enferruja, sua superfície interna possui coeficiente de rugosidade mínimo. As desvantagens incluem custo e instalação trabalhosa.
Como escolher o equipamento ideal para aquecimento moderno? Para tal, é necessário utilizar uma abordagem integrada - fazer o cálculo correto do sistema e, de acordo com os dados obtidos, selecionar uma caldeira, tubagens e radiadores com as características de desempenho adequadas.
O vídeo mostra um exemplo de aquecimento doméstico moderno usando um sistema de piso aquecido:
O aumento constante das faturas de eletricidade e gás contribui para o desenvolvimento de fontes alternativas de energia. As novas tecnologias de aquecimento de habitações privadas permitem obtê-lo a partir do sol, da água e da terra. Para escolher o sistema certo, você precisa entender como ele funciona, comparar e calcular a viabilidade de seu uso e a relação custo-benefício geral.
Variedades de novas tecnologias
Hoje, os sistemas de aquecimento convencionais que utilizam gás e eletricidade são frequentemente substituídos por novas soluções tecnológicas. Eles podem ser divididos em 4 tipos:
- trabalhando com água;
- usando recursos terrestres;
- usando energia solar;
- emissores infravermelhos.
Cada um deles tem suas próprias vantagens e desvantagens. Portanto, para decidir sobre a tecnologia, é necessário estudá-la detalhadamente.
Estruturas hidrotérmicas
Este método é caracterizado pela utilização de água natural para produção de energia. Se houver um lago ou rio perto da casa, a instalação de equipamentos hidrotérmicos será muito mais barata e fácil. Mas na maioria dos casos não existem tais condições, por isso os poços têm de ser perfurados.
A instalação do equipamento é realizada em várias etapas:
- trabalhos externos;
- Fiação interna;
- compra de uma bomba hidráulica.
O trabalho externo envolve a colocação de tubos ao nível do lençol freático, mas a profundidade de instalação não deve ser superior ao nível de congelamento do solo em uma determinada região. A fiação interna são todas as comunicações de aquecimento do sistema localizado na casa.
O princípio de funcionamento é bastante simples. As tubulações externas são imersas em águas subterrâneas ou em um reservatório de pelo menos 200 metros quadrados. O calor da água é transferido por uma bomba das tubulações externas para o trocador de calor. Depois disso, a água flui do trocador de calor para o sistema de aquecimento da casa.
Esta instalação tem uma série de vantagens:
Mas esta solução tecnológica tem desvantagens. A bomba é bastante cara, assim como o custo da obra. O preço aproximado de todo o sistema para uma casa de 110 metros quadrados pode chegar a 8 a 10 mil dólares. Neste caso, deve haver um corpo d'água próximo.
Terra como fonte de calor
A instalação de tal sistema é um tanto semelhante a uma ventilação hidrotérmica. A diferença é que aqui já se utiliza a energia da terra, não a água.
A localização das tubulações (circuito externo) pode ser vertical ou horizontal. Com a primeira opção, podem surgir dificuldades significativas durante o processo de trabalho, uma vez que é necessário perfurar poços com profundidade bastante grande. Mas com um arranjo horizontal também será difícil. Isso requer uma grande área de terreno. Além disso, será difícil cultivar plantas posteriormente, pois o coletor resfriará o solo e, consequentemente, suas raízes.
As tubulações ficam próximas à casa, assim como o trocador de calor. Uma bomba que bombeia calor através do sistema está instalada na casa.
A nova tecnologia de aquecimento de uma casa com o calor da terra também tem suas vantagens:
- A energia da terra é inesgotável.
- O sistema funciona automaticamente.
- Não há possibilidade de incêndio ou explosão.
- O consumo de eletricidade é mínimo.
- As estruturas são duráveis.
Uso de energia solar
A energia solar é um dos mais novos sistemas de aquecimento predial. Ao mesmo tempo, é muito eficaz e barato. O sistema processa energia solar com perdas mínimas.
O painel solar consiste em duas bolas. A camada superior gera energia e a transfere para a inferior, que a redireciona para o bloco central. A eletricidade é produzida no topo graças aos elétrons que começam a se mover rapidamente quando expostos à luz solar.
Além disso, o pacote também inclui:
- tanque de armazenamento;
- trocador de calor;
- gasoduto;
- câmera frontal.
O tanque de armazenamento serve como um recipiente no qual o refrigerante é armazenado. Consiste em uma parte superior e inferior. De cima, o líquido é fornecido aos aquecedores e, ao passar por todo o círculo, retorna ao tanque de armazenamento. Para o funcionamento eficiente da estrutura, é necessária a instalação de painéis solares (coletores) no lado onde o sol mais brilha, em um ângulo de 35-40 graus. Todas as tubulações devem ser isoladas para economizar dinheiro.
Este sistema também tem seus prós e contras. Entre as vantagens podem ser destacadas:
- operação por mais de 25 anos sem necessidade de grandes reparos;
- operação eficiente com alta eficiência;
- manutenção simples;
- A temperatura do ar não importa, o principal é a luz solar direta.
A desvantagem é que a eficiência dos painéis solares cai drasticamente no inverno e, se a potência da estação for insuficiente, não haverá energia suficiente para aquecer nem mesmo uma casa. Se o céu permanecer nublado por muito tempo, sua casa poderá permanecer fria.
Novos sistemas de aquecimento para residências particulares permitem combinar vários tipos num único complexo. Por exemplo, você pode usar fontes de energia geotérmica ou infravermelha junto com uma estação solar.
A desvantagem deste tipo de aquecimento é também o preço. Para aquecer uma casa particular de 100 metros quadrados, são necessários até 20 mil dólares.
Radiação infra-vermelha
Aqui a tecnologia fica clara desde o próprio nome. Consiste na utilização de raios infravermelhos como fonte de calor. A principal característica de tais dispositivos é o aquecimento de objetos diretamente expostos aos raios, e não ao ar. Os objetos então liberam parcialmente sua temperatura no ar e o aquecem, mas isso é insignificante.
Existem dois tipos de dispositivos: fixos e móveis. A radiação pode vir de elementos pontuais ou de superfícies.
As opções fixas são penduradas na parede e fixadas “firmemente”, ou seja, aquecem constantemente apenas uma parte do ambiente. Portátil (em um tripé especial) pode ser movido para qualquer lugar. Para uso privado são mais convenientes e também podem ser usados ao ar livre. Como aquecem objetos e não o ar, eles cumprirão perfeitamente suas funções mesmo nessas condições.
A radiação infravermelha é um tipo relativamente novo de aquecimento para uma residência particular que merece atenção. Você também pode melhorar o sistema usando um filme especial. Deve ser colado no teto, nas paredes e no chão. Desta forma, os raios serão melhor dispersos e refletidos nos objetos e, consequentemente, a eficiência de aquecimento também será maior.
O uso da radiação infravermelha também apresenta vantagens e desvantagens. As vantagens incluem:
Para aquecer uma casa de 100 metros quadrados, basta um orçamento de 30 mil rublos. Se você instalar adicionalmente o filme, o valor aumentará para 150 mil rublos.
As novas tecnologias modernas de aquecimento estão em constante evolução e, a cada dia, mais e mais ideias inovadoras ganham vida. Alguns param nas fases do projeto, enquanto outros recebem grandes investimentos e produção em massa. No entanto, hoje existem muitos sistemas de aquecimento inovadores que já podem ser instalados e utilizados em vez de fontes convencionais de gás e eletricidade.
Energia eólica
A energia eólica pode ser convertida em eletricidade por meio de turbinas eólicas (geradores eólicos). Sua potência depende da finalidade de uso: industrial ou doméstico. O primeiro pode ser utilizado por grandes empresas privadas ou públicas. Como regra, os dispositivos não são instalados individualmente, mas pelo menos 10 a 20 por vez. É assim que acontece uma usina eólica. Para uso pessoal, basta um dispositivo.
A grande diferença entre as usinas eólicas e as usinas nucleares e térmicas convencionais é que elas não necessitam de matéria-prima inicial para operação e também não possuem resíduos. O mais importante é um vento de pelo menos 5 m/s de acordo com os indicadores médios anuais. A potência da instalação não para uso pessoal pode atingir 7-8 mW. Esta inovação permite produzir eletricidade através da conversão da energia cinética do vento em energia mecânica.
Os geradores eólicos são divididos em dois tipos:
- verticais (seu funcionamento independe da direção do vento);
- horizontal (deve ser instalado estritamente voltado para o vento).
A eficiência máxima dos geradores eólicos chega a 60%, mas o valor médio é de 40 a 50%.
Em um dos artigos anteriores, escrevi sobre uma alternativa ao aquecimento a gás em uma residência particular. Descreve os produtos da empresa SmartHeat (Smart Heat).
Com a ajuda das unidades de aquecimento produzidas por esta empresa, os proprietários de habitações não gaseificadas têm a oportunidade de poupar significativamente em aquecimento e até, dependendo das tarifas de electricidade, obter lucro.
Você pode ler mais sobre tecnologia de aquecimento alternativa clicando aqui. Deixe-me dizer brevemente que o aquecimento é produzido graças ao calor gerado pelos processadores ASIC dos computadores.
Esses processadores são montados em módulos compactos que podem ser usados para aquecimento de ar ou água. Para operar a instalação, você só precisa de eletricidade e Internet. Durante a operação, os processadores realizam cálculos matemáticos, pelos quais é concedida uma compensação à carteira Qiwi do proprietário.
Dependendo dos preços da eletricidade, o valor da compensação não só cobre todas as despesas, mas também pode gerar lucro. Com a ajuda destas instalações, pode aquecer não só casas, mas também estufas, aquecer piscinas ou caminhos de jardim e muito mais.
O artigo anterior descreveu módulos como:
- Elemento térmico para piso aquecido C3SS5 com potência de 3 kW;
- Instalação “Veterok” com potência de 450 W;
- Aquecedor de ar doméstico 4A1 com potência de 1,85 kW;
- Elemento térmico W1 com potência de 950 W, para abastecimento de água quente.
Os funcionários da SmartHeat decidiram não parar por aí e, alguns meses depois, lançaram vários novos dispositivos para aquecimento e abastecimento de água quente. Nomeadamente:
Caldeira promissora - W3.
Possui três opções de corpo: aço, espelho e aço inoxidável polido. No futuro, o corpo de alumínio será anodizado (dourado) e colorido em vermelho. A caldeira é ligada através de uma rosca externa 3/4.
A sua principal finalidade é o abastecimento de água quente, podendo também ser utilizada para aquecimento. O aparelho é compacto, não requer muito espaço para instalação e possui um design elegante.
Características técnicas da pequena caldeira AQS W3
Caldeira a óleo grande BOB-01
Para proprietários de casas de 100 a 500 m², existe uma oferta especial:
Caldeira a óleo grande BOB-01.
Nesta caldeira, o calor dos processadores é transferido através do óleo dielétrico. O corpo da caldeira é feito de aço inoxidável espelhado, tornando-o quase invisível.
A potência da caldeira varia de 3 a 15 kW, potência térmica 12-13 kW.
A água do reservatório aquece até 75º. A caldeira está equipada com os dispositivos e materiais mais modernos e confiáveis. No site SmartHeat você pode assistir a um vídeo sobre como testar a caldeira e seu design.
Instalação para moradias a partir de 500 m2.
E os proprietários de casas com mais de 500 m² podem utilizar uma caldeira com potência de 4,8 - 24 kW. Características técnicas da instalação:
- a água aquece até 45 - 50º;
- eletricidade consumida - 4,8 - 24 kW/hora, depende do número de módulos conectados;
- número de módulos de 1 a 5, um módulo é projetado para aproximadamente 100 m² de piso aquecido;
- compensação diária para carteira QIWI - 450 rublos por 1 módulo.
O preço da caldeira depende do número de módulos de aquecimento e das condições de instalação.
A empresa Smart Heat continua a desenvolver novos dispositivos de aquecimento inovadores e irá encantar seus clientes com dispositivos de aquecimento modernos mais de uma vez. Num futuro próximo, preparamo-nos para lançar uma caldeira mais potente para abastecimento de água quente (6-12 kW), que poderá funcionar tanto para aquecimento como para água quente sanitária.
Você pode ler mais sobre todos os novos produtos e suas características seguindo o link. Lá você pode solicitar o dispositivo de sua preferência, fazer perguntas para obter mais informações ou assinar a newsletter.
Discussão: há 1 comentário
Boa tarde, artigo muito interessante. Recentemente visitei o seu site e descobri muitas informações úteis para mim, devido ao fato de ter comprado uma casa de campo.
O preço do aquecimento está constantemente a aumentar e muitos proprietários privados estão a pensar em utilizar algumas fontes alternativas de aquecimento. Graças a muitos desenvolvimentos nesta área, é possível utilizar recursos naturais ou vários métodos tecnológicos modernos para aquecimento.
Qual sistema de aquecimento alternativo é melhor? Para responder a esta pergunta, você deve primeiro compreender as características de um método específico e sua lucratividade.
Tipos de sistemas de aquecimento alternativos
Para substituir os já conhecidos dispositivos de aquecimento a gás e elétrico, vários métodos tecnológicos alternativos são usados hoje. Considere estes quatro tipos:
- hidrotérmica (energia hídrica);
- geotérmica (energia terrestre);
- solar (energia dos raios solares);
- e infravermelho.
Vale a pena considerar cada um deles com mais detalhes com seus prós e contras.
Aquecimento hidrotérmico
Como o nome indica, a base do método é a utilização de água natural, da qual será extraída a quantidade necessária de energia térmica. E se houver um corpo de água natural (lago ou rio) perto de sua casa, esse processo será significativamente simplificado. Mas, em muitos casos, ainda será necessário perfurar um poço no local para chegar às águas subterrâneas.
Como funciona o método? Para instalar o sistema, são necessários três componentes importantes:
- bomba geotérmica especial
- contorno externo;
- fiação interna.
Para o circuito externo, subterrâneo, na profundidade das águas subterrâneas, é colocada uma estrutura de tubos cuja profundidade é inferior ao nível de congelamento do solo. A instalação funciona da seguinte forma: o calor da água é fornecido ao refrigerante do circuito externo e, por meio de uma bomba especial, é enviado ao trocador de calor. Então ocorre a transferência de calor para a fiação interna.
Se houver um reservatório natural próximo, todas essas dificuldades de instalação poderão ser eliminadas. Em seguida, o trocador de calor é simplesmente mergulhado na água e conectado ao sistema de aquecimento. Importante: o reservatório deve ter área de no mínimo 200 m2.
As principais vantagens deste método
Este design tem uma série de vantagens:
- versatilidade, já que o sistema pode funcionar tanto como fornecimento de calor quanto como resfriamento;
- economizando energia elétrica que alimenta a bomba, consumindo apenas 1 kW por hora;
- segurança contra incêndio, pois não há necessidade de combustão;
- eficiência bastante elevada: a partir de 1 kW de energia elétrica a saída produz 5 kW de calor;
- condições operacionais simples e sem necessidade de manutenção constante.
As únicas desvantagens incluem o alto preço de uma bomba geotérmica, bem como a instalação cara de equipamentos. Por exemplo, se a área da sua casa for de 100 m2 e o consumo de energia for de 5 kWh, a instalação desse sistema de aquecimento custará 440 mil rublos. O valor é apresentado considerando que a casa está localizada a uma distância de 50 metros de um reservatório natural onde será necessário mergulhar o trocador de calor.
Aquecimento geotérmico
O princípio de funcionamento deste sistema é semelhante ao descrito acima, apenas a terra, e não a água, é utilizada como fonte de calor. A colocação dos equipamentos aqui tem características próprias. Pode ser realizado na horizontal ou, devido a algumas dificuldades de instalação, na vertical. Para colocar os tubos verticalmente, você precisará perfurar um poço com uma profundidade suficientemente grande. Mas a colocação horizontal também tem nuances negativas. Tais como: grande área para colocação do circuito e impossibilidade de plantio de plantas nos locais onde está localizado, pois o coletor irá resfriar constantemente e destruir seu sistema radicular.
Em ambos os casos, o calor será retirado diretamente do solo, próximo à edificação. A bomba que bombeia o refrigerante é colocada na casa e o trocador de calor não fica longe dela.
Benefícios do aquecimento geotérmico
As vantagens de usar este método incluem:
- a inesgotabilidade de uma fonte de energia como a Terra;
- autonomia da instalação;
- segurança contra incêndios;
- Baixo consumo de energia;
- não há necessidade de entregar e armazenar combustível;
- vida útil muito longa do sistema.
As desvantagens, novamente, incluem o preço alto. Para uma habitação de 100 m2, será igual a cerca de 600 mil rublos.
Coletores solares (sistema solar)
A maneira mais simples hoje é aproveitar a energia disponível do sol, convertendo seus raios na energia térmica necessária, com poucas perdas.
Como funciona esse sistema? Seu elemento principal é um dispositivo especial - um coletor solar. Consiste em tubos que conduzem a um reservatório contendo o refrigerante. Esse coletor pode ser de diferentes tipos: vácuo, ar ou plano. Além disso, a instalação inclui vários componentes:
- Trocador de calor
- Coletores solares
- Tanque de armazenamento
- Gasoduto
- Tanque de expansão.
Como funciona? O líquido refrigerante aquecido está localizado no tanque de armazenamento. O líquido é retirado de sua parte superior e fornecido aos dispositivos de aquecimento. Depois de passar por todo o circuito de aquecimento, ele esfria e volta para o tanque.
Um tanque de expansão é usado para evitar a expansão do líquido refrigerante e a formação de uma eclusa de ar nas tubulações. Está localizado no ponto mais alto de toda a instalação.
Os coletores solares são geralmente instalados em um ângulo de 40 graus, de modo que tal inclinação garanta a eficiência ideal do refrigerante. Todos os tubos devem ser cuidadosamente isolados para minimizar a perda de calor.
Prós e contras do método
Suas principais vantagens incluem:
- eficiência;
- tempo de serviço (mais de 20 anos);
- manutenção bastante simples;
- nenhuma dependência de baixa temperatura ambiente.
No entanto, na maioria das vezes, esse sistema é usado como fonte adicional de calor. Pois, na época mais fria do ano, pode não ser suficiente. Além disso, se o céu estiver nublado, a casa também não aquecerá o suficiente.
As tecnologias modernas permitem combinar vários tipos de aquecimento. Por exemplo, combinando a operação de painéis solares com radiação infravermelha. Novamente, a desvantagem deste método é o seu alto preço. Para aquecer uma casa com área de 100 m2 com energia solar, você terá que gastar cerca de 900.000 rublos na instalação de uma bateria.
Método de aquecimento infravermelho
O método é muito simples e baseia-se na utilização de propriedades especiais dos raios infravermelhos. Mesmo um pequeno fluxo desses raios pode aquecer objetos, que então aquecem o ar dentro da sala.
Características do método
A radiação infravermelha pode vir de vários elementos individuais ou de superfícies inteiras. Você deve primeiro fazer cálculos corretos do número necessário de dispositivos.
Os emissores podem ser portáteis ou estacionários. Os fixos são montados na parede ou no teto, no local onde será feito o aquecimento. Dispositivos portáteis podem ser movidos pela casa e também podem ser usados ao ar livre. A radiação também pode vir da superfície, o que requer a instalação de uma película especial, que é colocada sob o forro do teto ou das paredes. Essa tecnologia é inovadora nesta área hoje.
Vantagens e desvantagens
O uso de emissores infravermelhos também tem lados bons e ruins. Suas vantagens incluem:
- aquecimento bastante rápido de toda a sala;
- economia de eletricidade;
- a capacidade de mover o dispositivo para qualquer outro local;
- ajuste automático;
- a possibilidade de utilização desta fonte de calor ao ar livre;
- custo acessível do equipamento.
Aqui o preço do sistema é muito mais razoável. A compra e instalação de emissores para uma casa de 100 m2 custará apenas 30 mil rublos, se estivermos falando de opções portáteis. Se for necessário um método de aquecimento de filme, o preço será de 160.000 rublos ou mais.
As desvantagens deste sistema de aquecimento incluem as nuances da localização dos dispositivos: devem estar localizados acima de 1,5 metros acima do nível do chão para não danificar o revestimento do piso. Além disso, operar o emissor por muito tempo sem interrupção pode causar superaquecimento grave.