Фото электрическое отопление: Страница не найдена —

Электрическое отопление: чем обогреть жилое пространство – котел или конвектор

Содержание:
Электрическое отопление: преимущества и недостатки электрического котла
Настенные электрические конвекторы отопления: преимущества перед электрокотлом
Что такое электрический конвектор и его виды

На сегодняшний день в качестве топлива для обогрева жилой площади может использоваться практически любой энергоноситель. Применяется все – кроме стандартных природных ресурсов (вроде газа, ДТ, угля, дров) в ход идет и альтернативная энергетика, которая предусматривает использование солнечной энергии или тепла земли. Но наиболее распространенным источником энергии является электричество – именно о нем мы и поговорим в данной статье, в которой вместе с сайтом stroisovety.org подробно рассмотрим электрическое отопление, его виды, преимущества и недостатки.

Наиболее оптимальным способом сделать свой дом теплее посредством электрической энергии является электрокотел, который подключается к привычной для нас жидкостной системе отопления, а также конвекторы, включающиеся в обыкновенную бытовую розетку. Об этих системах отопления мы и поговорим.

Автономное электрическое отопление фото

Электрическое отопление: преимущества и недостатки электрического котла

Отопление частного дома электрическим котлом имеет довольно много преимуществ и недостатков, среди которых можно выделить следующие:

• Достаточно низкая себестоимость электроэнергии – это плюс.
• Возможность использовать электрический котел для нагревания любой жидкости – это также неплохо, так как в северных районах использование воды чревато негативными последствиями при замерзании.
• Возможность с помощью электрического котла наладить не только систему отопления, но и горячее водоснабжение – большой плюс в пользу использования электрического водяного отопления.

Электрическое отопление: электрокотел фото

• Высокая потребляемая мощность, которая иногда доходит до 24кВт в час – огромный минус, который сводит на нет большую часть достоинств использования электрического котла в системе отопления.
• Также к минусам можно отнести перебои с электроэнергией, но этот минус касается даже современных газовых котлов, которые для своей работы используют цикл принудительной циркуляции теплоносителя.
• Еще одним существенным недостатком автономного электрического отопления дома с котлом являются повышенные требования к вводу электроэнергии в дом и электрической безопасности.

В отличие от такой системы, электрическое отопление загородного дома посредством конвекторов намного лучше.

Электрические системы отопления фото

Настенные электрические конвекторы отопления: преимущества перед электрокотлом

Преимуществ электрических конвекторов перед котлами немного, но они определенно говорят об их превосходстве:

• Во-первых, это энергопотребление. Давайте считать. Сколько комнат в вашем доме? Пять–шесть, или быть может меньше? Даже если их десять, и в каждой установить по электрическому настенному конвектору, то их общее энергопотребление не превысит 10кВт. Добавляем сюда же 2кВт на подогрев воды посредством накопительного бака и получаем 12кВт против 24кВт. Сделаем на это скидку, так сказать, дадим котлу фору. Как правило, при его работе в экономичном режиме, когда он работает только на подогрев отопления (включается и выключается), его энергопотребление варьируется в пределах 15–16кВт. Можно смело добавлять еще пару-тройку комнат, и только тогда эти две системы сравняются в своем энергопотреблении.

Настенные электрические конвекторы отопления фото

• Во-вторых, это простота конструкции. Согласитесь, централизованные электрические системы отопления, работающие от котла, являются довольно сложным механизмом. Котел – его «сердце», и если он выйдет из строя, то остановится вся система. Если с этой стороны рассматривать электрические конвекторы, то они являются полностью независимыми друг от друга. При выходе из строя одного из конвекторов, все остальные благополучно работают.
• В-третьих, простота и дешевизна монтажа. Электрическое отопление своими руками с помощью конвекторов сможет собрать каждый. Единственное, для чего понадобится привлечь специалистов, так это для прокладки электропроводки – все-таки эти приборы мощные, и для их подключения к сети электропитания нужна определенная квалификация. От электрика потребуется сделать новый мощный ввод в дом (в принципе, этот шаг необходим и для установки электрического котла), проложить отдельные ветки к конвекторам и установить там розетки. Все остальное (прикрепить конвектор к стене и включить его в розетку) вы сможете сделать самостоятельно.

Электрическое отопление своими руками: конвекторы

Что такое электрический конвектор и его виды

С преимуществами разобрались, осталось только понять, что собой представляет этот хваленый конвектор – без этого электрическое отопление дома самостоятельно сделать будет сложно. По сути, электрический конвектор – это усовершенствованный обогреватель спирального или жидкостного типа.

Самые дешевые на сегодняшний день – спиральные, но, как все понимают, они очень сушат воздух. Поэтому свой выбор лучше остановить на масляных нагревателях такого типа. Их усовершенствование заключается в том, что масляному прибору придали специфическую форму, благодаря которой его работа стала намного эффективнее, а потребление энергии снизилось. Специальные полости способствуют ускорению конвекции (движению нагретого воздуха вверх), что позволяет очень быстро прогревать помещение.

Электрическое отопление загородного дома фото

Также при выборе конвектора следует обратить внимание на наличие терморегуляторов в нем – это дополнительная экономия энергии. Без них нагревательный элемент будет работать бесперебойно, а терморегулятор обеспечивает включение и выключение конвектора по мере нагревания и остывания помещения. Большинство конвекторов такого типа оснащаются вентиляторами, которые способствуют скорейшему распространению теплого воздуха в комнате.

Что касается мощностей, то производитель выпускает их в четырех вариантах – полукиловаттные, киловаттные, полторакиловаттные и двухкиловаттные. Следует понимать, у них всех предел потребления энергии регулируется в рамках от полукиловатта до максимального значения мощности. Такой подход производителя к делу позволяет регулировать температуру помещения в зависимости от погоды за окном. Кроме того, раз уж речь зашла о регулировке температуры, то посредством особого устройства их работу можно синхронизировать и заставить поддерживать определенный микроклимат во всей квартире или доме.

Виды электрических конвекторов

Ну и в заключение хочется сказать еще одну немаловажную вещь, которая поможет сделать электрическое отопление еще выгоднее. Дело в том, что существуют ночные и дневные тарифы на электроэнергию. Ночные тарифы чуть ли не вполовину ниже, чем дневные. И чтобы экономить семейный бюджет, необходимо установить двухтарифный счетчик электроэнергии. Электросети вполне нормально к этому относятся, хотя в некоторых случаях могут вставлять палки в колеса.

Автор статьи Александр Куликов

Электрическое отопление, системы водяного отопления, фото

Многие владельцы частных домов или квартир полагают, что электрическая отопительная система не является экономной. Такая точка зрения имеет вполне адекватное объяснение, так как электричество является довольно дорогим источником энергии. Иногда бывают такие ситуации, когда альтернативные отопительные системы не оправдывают себя или попросту недоступны по определенным причинам. В такой ситуации нужно будет использовать тот энергоноситель, который является доступным. Отопительные системы электрического типа тоже могут делиться на различные категории, поэтому стоит подобрать именно то электрическое отопление, которое будет наиболее выгодным и экономичным.

Электрическое отопление

Прямой обогрев электричеством. Использование конвекторов и радиаторов

Любой из вариантов организации электрического отопления имеет как свои плюсы, так и недостатки. Наиболее популярными и распространенными обогревателями, работающими от сети, являются конвекторы и электрические радиаторы.

Масляный радиатор

Более широким спросом пользуются радиаторы масляного типа. Такие устройства более удачно подойдут для местного обогрев.

Масляный радиатор – это такой прибор, корпус которого состоит из соединенных между собой нескольких секций.

Внутри данной конструкции располагается теплоноситель минерального типа. В этом теплоносителе погружены обогревательные ТЭНЫ, которые необходимы для обогрева радиатора. Многие модели масляных радиаторов бытового типа имеют ТЭНЫ с мощностью от 2,5 до 3 кВт. Благодаря такой мощности масло нагревается за довольно короткий период времени. Минеральное масло способствует тому, что ТЭН нагревается до очень высокой температуры в 2000 градусов. Масляные радиаторы хорошо подойдут для обогрева любой комнаты в доме или квартире.

Масляные радиаторы не оправдают себя, если их использовать для общего обогрева квартиры или дома, так как их нельзя отнести к категории экономичных. Такие устройства оправданы только в том случае, если их использовать как дополнительный прибор для обогрева.

Альтернативой таким устройствам можно назвать конвекторы электрического типа. Их можно установить и в роли общего обогревателя.

Однако они будут оправданы только в том случае, если в здании невозможно организовать водяную отопительную систему. В корпусе конвектора располагается нагревательный компонент, который превращает электроэнергию в тепло. От этого нагревательного компонента горячий воздух поднимается и выходит через специальные отверстия, которые имеются в корпусе конвектора. Почти все современные электроконвекторы оснащены специальными решетками, благодаря которым возможна регулировка объема выходящего воздуха. Внизу конвекторного корпуса находятся отверстия, которые необходимы для того чтобы в устройство проникал холодный воздух. Этот воздух в дальнейшем нагревается и выходит через верхние отверстия.

Электрический настенный конвектор

Почти все конвекторы оснащены специальными термодатчиками автоматического типа, принцип работы которых схож с отопительным краном. Когда воздух, который проникает в конвектор через его нижние отверстия, будет достаточно теплым, датчики сработают и электроприбор отключится. Благодаря этим своим параметрам и характеристикам электроконвекторы более оправданы с точки зрения экономии электроэнергии, чем радиаторы масляного типа.

По своим конструкционным особенностям различают несколько типов конвекторов: настенные конвекторы и напольные конвекторы.

Такие приборы являются наиболее популярными, однако существуют и такие конвекторы, как внутрипольные. Если выбор пал на последний тип конвекторов, то лучше всего их устанавливать в области вдоль окна. В таком случае они не только буду обогревать помещение, но и станут дополнительной защитой от сквозняков и уличного холода который проникает через окно. Электро отопление конвектором будет более выгодным и экономичным по сравнению с масляными радиаторами, однако использование твердого или жидкого топлива или газа будет все равно дешевле.

Рекомендуем к прочтению:

Система теплый пол

Теплый пол нельзя считать основной отопительной системой, но в качестве дополнительного источника тепла он себя хорошо оправдает. Теплый пол представляет собой конструкцию, состоящую из нагревательной пленки и кабелей отопительного типа. Такая конструкция монтируется под напольное покрытие. На некоторые участки пола устанавливаются специальные температурные датчики, которые соединены с термостатом, установленным на одну из стен помещения.

Теплый кабельный пол

Такое отопление электричеством, как теплый пол, позволяет производить самостоятельную регулировку отопления в квартире, задавая определенный температурный режим. Монтаж такой обогревательной системы не представляет собой слишком сложный процесс, поэтому его можно произвести и своими руками, без того, чтобы обращаться за помощью к специалистам. У нас можно найти множество рекомендаций, а также видеороликов, которые помогут справиться с такой задачей. Такая система, как электрическое напольное отопление, не подойдет в качестве универсального источника тепла, поэтому она будет оправдана только как дополнительная системы для обогрева.

Инфракрасное отопление

Использование инфракрасных приборов для отопления электричеством – это еще один метод, который позволяет обогреть дом или квартиру. Инфракрасный обогреватель содержит внутри корпуса ТЭН, который является источником инфракрасного излучения. Инфракрасные волны, которые поступают из данного прибора, нагревают не воздух в помещении, а те объекты, на которые они направлены. Такие приборы считаются наиболее эффективными, так как они излучают тепло туда, куда необходимо, а не растрачивают его вхолостую.

Инфракрасный потолочный обогреватель

Современные обогреватели инфракрасного типа могут похвастаться таким КПД, который превышает 90%. Инфракрасный обогреватель из всех электрических приборов считается наиболее выгодным и экономичным.

Единственный их существенный минус состоит в том, что они стоят довольно дорого. Перед тем, как остановить свой выбор на одном из электрических нагревательных приборов, лучше сделать расчеты относительно того, как быстро окупятся затраты.

Водяной обогрев: котлы ТЭНового типа

Электрическое водяное отопление считается более эффективным, чем использование лишь простых нагревательных электроприборов. Данная система отопления использует в роли теплоносителя обычную воду. Чтобы вода нагревалась до необходимой температуры, система оснащена таким устройством как бойлер или электрический котел. Бойлеры бытового типа, которые используются для нагрева воды, не подойдут в качестве главного устройства водяной электрической отопительной системы. Бойлер, который необходим для эффективной работы отопительной системы, должен обладать куда более высокими показателями мощности. Для организации автономной электрической отопительной системы могут быть использованы самые разнообразные установки, такие как:

• ТЭНовые установки;
• Индукционные установки;
• Электродные установки.

Самыми популярными являются ТЭНовые котлы, которые можно видеть на фото. Принцип работы таких котлов состоит в следующем: теплоноситель поступает во внутренний бак таких котлов. В баке размещен ТЭН, который начнет нагреваться, и его температура будет передаваться теплоносителю. Благодаря насосу циркуляционного типа теплоноситель будет поступать в отопительный контур и затем распространяться по конечным элементам потребления, то есть, к отопительным радиаторам.

Электрический котел

Необходимо помнить о том, что самым уязвимым местом у котла является как раз ТЭН. Необходимо выбирать такой котел, в котором ТЭН является заменимым компонентом. Тэн через несколько лет может выйти из строя, так как он покроется накипью, и тогда его потребуется заменить. Большинство котлов оснащено автоматикой, которая позволяет включить определенный рабочий режим. Это позволяет существенно сэкономить на электричестве, так как котел будет нагревать воду, только тогда в этом есть необходимость.

Еще одним преимуществом, которое дарит электро водяное отопление, считается тот факт, что электрические компоненты совсем не контактируют с водой. В случае аварии автоматика полностью отключит ТЭН.

Рекомендуем к прочтению:

Электродные устройства

Более хорошей альтернативой водонагревательным ТЭНам, предполагающей использование электроэнергии для отопления, можно назвать котлы электродного типа.  Такое устройство представляет собой емкость небольшого объема, внутри которой находятся электроды. Когда котел заполнится водой, на эти электроды начнет подаваться ток, а это, в свою очередь, повлечет за собой нагревание воды.

Котлы электродного типа

Чтобы электродный котел работал как можно более эффективно, потребуется подвергнуть теплоноситель специальной подготовке. Электродный котел потребляет больше электроэнергии, чем котел ТЭНового типа. Однако он является более надежным и не так часто выходит из строя.

Индукционные котлы

В индукционных котлах  расположены сразу два контура: один теплообменный, а другой магнитный. В контуре магнитного типа находится катушка, которая создает магнитное поле, и за счет этого происходит нагрев теплоносителя. Принцип функционирования такого контура очень похож на принцип работы варочной плиты индукционного типа. Теплообменный контур необходим для того чтобы в нем происходило температурное перераспределение. После этого теплоноситель нагреется и начнет поступать в отопительную систему дома.

Индукционный котел

Самым главным преимуществом котлов такого типа считается безопасность их использования. Это можно объяснить тем, что в котлах полностью отсутствуют нагревательные компоненты.

Среди недостатков таких устройств можно выделить их высокую цену, а также довольно сложную плавную регулировку терморежимов.

Достоинства и недостатки электрического отопления

Любые электрические системы отопления обладают как своими преимуществами, так и недостатками.

Плюсы электронагрева:

• Его можно установить самостоятельным образом;
• Разрешение на установку таких устройств получить намного проще, чем, например, разрешение на установку газового котла;
• Электрические обогреватели легче настраиваются и более просты в управлении;
• За подачей топлива не нужен постоянный контроль, все, что необходимо – это задать определенный температурный режим;
• Довольно быстрый обогрев;
• Комфортный температурный режим в помещении установится всего лишь после 10-15 минут после того как система начнет работать.

Недостатки электрических нагревателей, которые чаще всего освещают отзывы:

• Оборудование стоит довольно дорого, в частности, к высокой ценовой категории относятся такие устройства, которые оснащены различной автоматикой;
• Сам обогрев помещения обходится довольно дорого;
• Высокие нагрузки на электрическую проводку и кабели напряжения.

В случае если такие недостатки сильно не пугают, то такая система отопления будет считаться довольно эффективной. Электрическую отопительную систему намного проще организовать, чем любую другую.

способы, преимущества, схема (фото и видео)

Общие сведения об электроотоплении

На сегодня отопление является весьма затратной частью энергообеспечения загородных частных домов. И только сейчас в стране наметилась тенденция, по которой на первое место выходит электрическое отопление загородного дома. В странах Скандинавии обогрев при помощи электричества считается нормой в течение уже нескольких десятилетий.

Схема электрического отопления в загородном доме.

Капитальные затраты на установку автономной системы энергоотопления в доме значительно ниже, чем у остальных систем отопления. Кроме того, практически полностью отсутствуют затраты на техническое обслуживание и профилактику, эксплуатационные затраты могут регулироваться в зависимости от потребностей под конкретное помещение.

Все современное оборудование для стационарного автономного отопления электричеством может быть разделено на несколько групп: инфракрасные обогреватели потолочные, настенные электрические конвекторы, кабельные системы подогрева пола, регулирующие термостаты, программирующие устройства. Благодаря такому широкому спектру автономного стационарного электроотопления можно выбрать оптимальный вариант для конкретно взятого помещения.

Схема функционирования электрического котла отопления.

Отопление загородного дома может быть совершенно разным для каждого помещения. Так, например, для прихожей, лестничных маршей и коридоров можно использовать электрические конвекторы, которые выделяются среди такого вида оборудования своей ценой и простотой монтажа.

В ванной комнате, сауне и кухне можно использовать конвектор, который полностью защищен от попадания влаги, безжидкостные радиаторы с малой мощностью или теплые полы. Можно совмещать данные варианты отопления.

В детской и спальне можно отдать предпочтение потолочным инфракрасным обогревателям длинноволновым, которые одновременно смогут согреть пол, ковер, а также постель. Для создания зоны повышенного комфорта в гостиных и столовых лучше использовать радиаторы или инфракрасные панели.

Если при отоплении загородного дома необходимо решить проблему промерзания, намокания или сильного увлажнения стен, то выбирайте инфракрасные обогреватели, способные эффективно передавать тепло предметам эффективнее других систем обогрева.

Такие обогреватели идеально подойдут и для прогрева стеклянных поверхностей (витражей, витрин).

Вернуться к оглавлению

Современные способы электроотопления загородных домов

Схема электрического водяного отопления.

Для оранжерей в доме лучше всего использовать инфракрасные обогреватели, которые способны создать необходимый микроклимат в помещении.

Отопление загородного дома, особенно первого этажа, может быть серьезно затруднено из-за того, что подвал не отапливается. При таком варианте разница температур между потолком и полом может составлять от 5 до 7 градусов по Цельсию. Исправить этот недостаток достаточно просто, используя для отопления систему “теплого пола”. Кроме того, можно использовать сочетание инфракрасных обогревателей с качественным утеплением помещения.

Электрическое отопление коттеджа небольшой площади может быть реализовано при помощи маломощного безжидкостного радиатора. Отопление при помощи печи имеет ряд серьезных недостатков, которые позволяют сделать выбор в сторону электрического обогрева помещения.

Одним из самых распространенных методов электрического отопления всего дома считается отопление котлом. Такой электрический котел – это достаточно простое устройство, основными элементами которого является теплообменник с укрепленными в нем ТЭНами, блок управления. Котлы такой модификации не нуждаются в постоянной чистке, обслуживании. Именно поэтому отпадает ряд проблем, связанных с прокладкой необходимых коммуникаций, хранилищ и отдельных помещений. Все это позволяет неплохо сэкономить на установке данной системы отопления.

Сейчас на рынке предлагаются отопительные котлы двух видов: однофазные и трехфазные. Если была выбрана мощность выше 12 кВт, то стоит выбирать трехфазное исполнение. Если же мощность превышает 60 кВт, то электрокотел, обеспечивающий отопление загородного дома, выполняется напольным. Имеются также варианты настенного исполнения, одно- или двухконтурные.

Вернуться к оглавлению

Оптимальный выбор отопительного оборудования

Схема обвязки электрического котла.

Выбор большинства клиентов падает на двухконтурные котлы, которые, кроме обогрева достаточно большого помещения, способны обеспечить нагрев проточной воды в кране. То есть такой котел выполняет двойную функцию. Котел электрический имеет ряд неоспоримых преимуществ, которые заметно выделяют его среди другого оборудования, которое может быть использовано для электрического отопления загородного коттеджа. Котлы удобны, безопасны, они не выделяют никаких токсических веществ. При современном развитии электроники стало возможным управление котла дистанционно, то есть даже не дома вы можете регулировать необходимую температуру нагрева котла и, следовательно, всего помещения. Можно также использовать специальные программаторы, при помощи которых можно на треть сократить потребление электрической энергии, снизив затраты на отопление. Монтаж всей системы котла производится в кратчайшие сроки, он не доставит вам никаких хлопот. Котел может быть использован в качестве как основного, так и резервного источника тепла. Выбор будет зависеть от каждой конкретной ситуации в отдельности.

Газовые котлы не отличаются высокой эффективностью. Этот факт связан с тем, что имеется большая вероятность срабатываний защитной автоматики, которая приведет к отключению всей системы. Это может произойти в результате отключения подачи газа или по другим причинам. В таком случае вам необходим резервный источник тепла, которым может стать электроотопление, установленное в вашем загородном доме. Стоимость такой системы резервирования, по сравнению с основной системой, составит всего от 3 до 5%, эксплуатационные расходы отсутствуют совсем.

Если в загородном доме имеется помещение, куда провести трубы затруднительно или нерационально, то можно использовать в качестве оборудования для отопления безжидкостные алюминиевые радиаторы.

Вернуться к оглавлению

Преимущества электрического отопления

Преимущества автономной электрической системы отопления начинают проявляться еще на этапе его приобретения. Первое, что особо хочется отметить, – это, естественно, цена, которая значительно ниже других вариантов отопления. Монтаж всей системы может быть выполнен в течение одного дня или двух, исключением является только теплый пол. Желательно, чтобы весь процесс монтажа был выполнен профессиональным специалистом, который сможет предусмотреть все тонкости дальнейшей работы системы отопления.

В помещениях, где имеются водные затворы, такие как ванна и кухня, имеется возможность отслеживания температуры с точностью до половины градуса. Минимальный порог составляет 5 градусов Цельсия. Такой температурный режим позволяет избежать появления конденсата и плесени. Благодаря такому микроклимату существенно продлевается срок службы загородного дома или коттеджа до его очередного капитального ремонта. Стоит отметить, что у вас будет возможность регулирования температурного режима, который позволит существенно сэкономить на затратах на электроэнергию. Если вы живете в загородном доме не постоянно, то на полную мощность система будет работать не так часто, а в остальное время она будет поддерживать заданный минимальный температурный режим, создающий комфортную обстановку в помещениях.

Электрическое отопление стационарного типа не требует профилактических работ, полностью исключаются аварийные протечки. При отключении энергии запасенного тепла хватит на целые сутки, то есть вы сразу не почувствуете возможного снижения температуры.

Современная техника имеет высокие показатели безопасности, поэтому практически полностью исключается опасность поражения электрическим током и возможность возгорания. Электрическое отопление не сжигает воздух и частицы пыли, воздух не пересушивается. Современные инфракрасные обогреватели не создают конвекционных потоков из пыли. Электромагнитные наводки, которые возникают при работе этих приборов, значительно ниже, чем у другого оборудования для отопления.

Благодаря широкому ассортименту предлагаемого оборудования вы сможете выбрать оптимальный вариант для отопления своего загородного дома.

Электрическое отопление загородного дома под ключ – цена на услуги по отоплению частных домов электричеством

Электрическое отопление

Цены на услуги по обустройству электрического отопления

Бытует мнение, что электрическое отопление дома является нерентабельным, так как электричество является дорогим энергоносителем.

Современные подходы создания электрических отопительных систем позволяют сделать их более экономичными и повысить КПД, особенно в ситуациях, когда другие энергоносители недоступны.

Для того чтобы электрическое отопление было выгодным и экономичным, нужно правильно определить наиболее оптимальную категорию системы, подобрать оборудование в соответствие со схемой и предварительными расчетами.

Рисунок 1. Котельные в частных домах на базе электрических котлов

Отопление дома электрическим котлом

Наиболее популярное электроотопление в частном доме – это водяное отопление, в схеме которого основным генератором тепла выступают электрические котлы напольного и настенного исполнения. Основным отличием этих агрегатов является мощность: у настенных она колеблется в диапазоне 5-60 кВт с обогревом помещений общей площадью от 50 до 600 м², у напольных аналогов мощность от 60 кВт и отапливаемая площадь, соответственно, больше.

Электрокотлы небольшой мощности могут подключаться как к однофазной сети в 220 В, так и к трехфазной в 380 В. Агрегаты повышенной мощности (от 8 кВт и выше) могут питаться только от трехфазной сети.

В электрокотлах система циркуляции может быть естественной и принудительной. В качестве теплоносителя одинаково эффективные вода или специальные незамерзающие антифризы.

Рисунок 2. Устройство электрического котла

Устройство и принцип действия электрического котла

Принцип функционирования электрокотлов обладает традиционной схемой: на первом этапе теплоноситель направляется во внутренний резервуар агрегата, в котором расположен нагревательный элемент – ТЭН. В процессе его нагрева тепло передается воде или антифризу, которые согласно физическим законам самотеком либо под воздействием насоса циркуляционного типа равномерно поступают в систему отопления частного дома электричеством, передавая полученную температура радиаторам. Вся система имеет кольцевую структура, вследствие чего охлажденный теплоноситель снова возвращается во внутренний резервуар генератора тепла.

Для контроля функционала электрокотла используется блок управления. Также имеется комнатный температурный регулятор, который дополняет контур управления агрегатом: он реагирует на снижение температурных показателей и подает сигнал котлу на включение режима нагрева. Внутренний температурный датчик котла отслеживает температуру теплоносителя, таким образом определяя скорость расхода энергии. Он также управляет функционалом, задавая различные режимы нагрева и регулирует электроотопление.

Все эти компоненты, участвуя в процессе регулирования мощности агрегата, в целом позволяют на 30% уменьшить энергопотребление электрической системы отопления частного дома.

Преимущества отопления электрокотлом:

• Невысокая стоимость оборудования;
• Простая эксплуатация и абсолютная надежность, снижена регулярность ремонтных и сервисных мероприятий;
• Низкий уровень шума;
• Доступное управление и автоматизированный функционал;
• Отсутствует риск возгорания из-за исключения открытого пламени;

• Нет необходимости в дымоходе из-за отсутствия выбросов продуктов горения;
• Отсутствует необходимость в обустройстве отдельного помещения для установки, компактность;
• Доступность топлива в любом регионе страны при отсутствии расходов на его транспортировку или хранение;
• КПД отопления частного дома электричеством достигает 100%.

Минусы использования электрокотлов:

• Затраты на электроэнергию превышают стоимость иных энергоресурсов;
• Необходимость обеспечения защиты оборудования от сбоев в сети напряжения;

• Запрещено превышать установленный лимит мощности;
• Высокая затратность электрического отопления для домов с площадью, превышающей 100 м².

Рекомендуемые котлы для отопления электричеством

Примеры монтажа

Прямое отопление дома электричеством

Электроотопление обладает таким отличительным признаком, как непосредственная трансформация электроэнергии в тепло с исключением из схемы теплоносителя. Подобная схема также встречается в частных домах, обладая как достоинствами, так и недостатками. Чаще всего отопление организуется с использованием электрических отопительных приборов, таких как конвекторы напольного либо настенного исполнения, теплый пол, инфракрасные обогреватели, тепловые завесы и т. п.

Рисунок 3. Масляные радиаторы в частном доме

Масляные радиаторы

Наиболее простые отопительные приборы – масляные радиаторы, используемые в отдельных помещениях. Он представляет собой корпус, секции которого соединены между собой по принципу радиаторов отопления.

Внутренняя емкость конструкции заполняется минеральным теплоносителем, который непосредственно контактирует с погруженными в него ТЭНами, отвечающие за подогрев. В большинстве случаев такие электроприборы бытового предназначения обладают мощностью в диапазоне от 2,5 до 3 кВт. Это позволяет за малый промежуток времени нагреть теплоноситель до 2 тысяч градусов, что, соответственно, ускорит процесс обогрева помещений. Поэтому масляные радиаторы считаются незаменимыми союзниками в борьбе с неожиданным похолоданием в квартире либо доме.

Использование масляных радиаторов нецелесообразно для постоянного обогрева домов, так как они потребляют много электроэнергии. Свою эффективность они подтверждают лишь в качестве краткосрочного решения вопроса или дополнительного отопительного прибора.

В более высоких масштабах альтернативой считаются конвекторы, которые также могут служить и в качестве общего обогревателя.

Рисунок 4. Настенные конвекторы в системе электрического отопления

Электрические конвекторы

Конструкция конвектора представляет собой монолитный корпус, в котором присутствует нагревательный элемент. ТЭН нагревает воздух, который потом распространяется по всему помещению в очень короткие сроки через специальные отверстия или решетку. В современных приборах есть возможность регулировки диаметра отверстий, корректируя таким образом объем выходящего нагретого воздуха. В корпусе имеются и нижние отверстия, через которые производится забор холодного воздуха для его последующего нагрева и распространения в помещении.

Электрические конвекторы выгодны только в тех ситуациях, когда устройство водяного отопления невозможно либо связано с глобальными капиталовложениями.

В данных приборах предусмотрена некоторая автоматизация, исключающая постоянное участие человека в его работе. В частности, внутренний температурный датчик отслеживает температуру забираемого воздуха. При достижении этим параметром установленной величины устройство автоматически отключается. Дополнительным преимуществом электрических конвекторов в сравнении с масляными радиаторами является их разное исполнение – напольное и настенное.

Рисунок 5. Инфракрасные обогреватели для отопления электричеством

Инфракрасные обогреватели

Солнечный свет является максимально эффективным природным обогревателем. Однако в наших широтах в холодное время года яркие солнечные лучи – редкость. Заменить их смогут специальные электрические инфракрасные приборы отопления. В корпусе данного устройства присутствует нагревательный элемент – ТЭН, который является генератором инфракрасных волн. Это излучение, распространяющееся из обогревателя, несет в себе тепло, передаваемое не внутренней атмосфере, а именно элементам интерьера, на которые они попадают. Это позволяет избежать «холостого» расхода тепла и направлять его непосредственно в те зоны, где есть необходимость в нем.

В результате у современных инфракрасных обогревателей крайне высокий КПД – свыше 90%, что делает их в сравнении с иными электрическими аналогами отопительных устройств наиболее выгодными.

Рисунок 6. Система «теплый пол»

Электрический теплый пол

Как полноценная система отопления теплый пол экономически невыгоден. Однако он может выступать в роли дополнительного источника тепла, а также существенно ускорять процесс обогрева помещений. Данная конструкция состоит из специальной пленки, на которую закреплены нагревательные кабели. Она устанавливается на ровную поверхность, после чего декорируется напольным покрытием. В определенных точках на теплый пол крепятся температурные датчики, подключаемые к общему термостату. Последний устанавливается на стену и позволяет корректировать работу системы.

Потребитель имеет возможность сам корректировать работу электрического отопления и устанавливать в доме комфортную температуру.

Теплый пол отличается более простым монтажом, который легко выполняется и своими руками без привлечения специалистов. Вы можете воспользоваться нашими рекомендациями, а также видеороликами, в подробностях описывающими весь процесс установки.

Как показывает практика, электрический теплый пол эффективен в точках максимально высоких теплопотерь – зоны возле входных дверей, балконы, а также в помещения с высокой влажностью – саунах, ванных комнатах, бассейнах.

Преимущества прямого отопления электричеством:

• Регулировка параметров температурного режима осуществляется оперативно;
• Установка температуры в диапазоне 5-30 °C;
• Компактные габариты отопительных устройств;
• Упрощенное обслуживание и эксплуатация;
• Отсутствие шумов при работе устройства.

Недостатки:

• Затраты на электроэнергию превышают стоимость иных энергоресурсов;
• Необходимость обеспечения защиты оборудования от сбоев в сети напряжения;
• Для каждого из помещений устанавливаются собственные параметры в связи с отсутствием общего регулятора.

Почему электричество в сравнении с газом чаще используется в системе отопления?

Во-первых, электрокотлы по своим техническим характеристикам не только не уступают аналогам, работающим на природном топливе, но и в некоторых направлениях даже превосходят их. Особенно это касается первоначальных издержек на работы по обустройству системы отопления частного дома. Не только материальных, но и временных, т.к. нет необходимости в прохождении процедуры по получению специальных разрешений и допусков у соответствующих госорганов.

Во-вторых, по своей стоимости и электрическое, и газовое оборудование идентичны. А вот эксплуатационные расходы отличаются существенно, причем с каждым последующим годом. Сюда следует добавить и отсутствие риска для безопасности проживающих в частном доме, а также для окружающей его экологии.

Другие виды отопления

Особенности отопления на объектах

Возник вопрос? Свяжитесь с нами!

Для того чтобы связаться с нами, Вы можете заполнить форму обратной связи, написать нам либо позвонить по телефону, указанному ниже.

Мы работаем ежедневно: с 9:00 до 21:00
Звоните: +7 (495) 135-00-98
E-mail: [email protected]

Форма обратной связи

Электрическое отопление в квартире — альтернативное решение, как подобрать котел, устроить камин, характеристика конвектора и инфракрасного обогрева, фото и видео примеры

Содержание:

1. Масляные обогреватели

2. Тепловентиляторы

3. Конвекционные обогреватели

4. Инфракрасные обогреватели

5. Электрические котлы

6. Принцип работы и способ установки электрокотлов

В последнее время нередко возникают проблемы с централизованным теплоснабжением, поэтому неудивительно, что многие люди ищут другие способы обогрева жилья. Альтернативное отопление квартиры выручает при задержке отопительного сезона, неожиданном отключении традиционной системы.

Все современное оборудование для обогрева помещений делится на такие виды:

• инфракрасные обогреватели;
• электрические котлы;
• масляные радиаторы;
• конвекционные приборы;
• тепловентиляторы.

Электрическое отопление в квартире своими руками —  недешевое удовольствие, но все равно является едва ли не самым популярным способом обогрева помещения. Как выглядят такие приборы, можно увидеть на фото. Установить электрическое оборудование гораздо проще, чем, например, газовое (в процессе его работы образуется сажа): не нужно создавать дымоходные трубы, продумывать систему вентиляции.

Для функционирования электрических отопительных приборов требуется только электричество, поэтому их можно назвать автономными. В то же время, большинство других видов обогревателей также потребляют электроэнергию, хоть и в меньшем количестве.

В среднем затраты на электроотопление в квартире составляют 4-5 кВт. Если же оборудование имеет большую мощность, то для его использования необходимо получить соответствующее разрешение и подвести силовой кабель. Но обычно для эффективного обогрева жилья столь мощные приборы не требуются. Для отопления квартиры или дома площадью менее 100 «квадратов» будет достаточно устройства, потребляющего 3-5кВт.

Масляные обогреватели

Такие приборы внешне напоминают обычный радиатор, но заполнены они особым минеральным маслом, обладающим высокой температурой кипения. Нагревательных элементов обычно 2 или 3, они расположены внутри радиатора. Благодаря ним масло греется и отдает тепло корпусу, сделанному из металла. Вследствие этого температура воздуха в помещении увеличивается. 

Масляные радиаторы могут иметь различное количество секций, разную мощность и температуру нагрева. Прогреваются они довольно быстро, причем температура масла может достигать 100-150 градусов, так что существует немалая вероятность получить ожог. Многие подобные обогреватели имеют термостат или таймер включения и отключения. В первом случае время работы радиатора определяется автоматически, а во втором это приходится делать самостоятельно (прочитайте также: «Какой выбрать обогреватель для квартиры — полезные советы»).

Тепловентиляторы

Это отопительное оборудование представляет собой систему с вентилятором и открытой спиралью. Тепло распространяется по комнате за счет того, что вентилятор распространяет воздух, нагретый от спирали внутри прибора. В целом, принцип работы тепловентилятора напоминает фен.

С помощью этих приборов можно быстро довести температуру до требуемого уровня, но в качестве основного отопительного оборудования они не используются, поскольку не рассчитаны на длительную работу.

Конвекционные обогреватели

Конвекторы отопления для квартиры своей формой напоминают обычный радиатор, но работают по принципу, что и у тепловентиляторов. Внутри прибора находятся специальные нагревательные элементы и вентилятор, ускоряющий циркуляцию воздуха в помещении. Такие обогреватели обычно потребляют не более 2 кВт в час. Одного конвектора достаточно для того, чтобы обогреть стандартное помещение в квартире. Таким образом, для полноценного обогрева 3-комнатной квартиры будет достаточно системы отопления электроконвекторами из 5 приборов (с учетом кухни и ванной комнаты или коридора).

Благодаря наличию встроенных терморегуляторов оборудование реагирует на колебание температуры, что дает возможность при определенных условиях снижать расход электроэнергии примерно на 1/3 в сравнении с той ситуацией, если бы данные датчики отсутствовали (прочитайте ещё: «Как сделать отопление на балконе обогревателем, теплым полом»). Это немалое преимущество таких приборов, ведь обогрев квартиры электричеством – недешевое удовольствие.

Основное преимущество использования конвекторов заключается в том, что нет необходимости прокладывать по всей квартире отопительные трубы, которые стоят довольно дорого. Обязательное условие при установке конвекторов отопления – наличие в электросети проводки сечением не менее 2,5 кв.мм и отдельного выключателя-автомата.

Инфракрасные обогреватели

Сначала такие приборы в основном использовались для обогрева промышленных и общественных помещений. Сейчас же инфракрасное отопление в квартире становится довольно популярным. Тепловое излучение данных приборов аналогично солнечному, но выделяются инфракрасные, а не ультрафиолетовые лучи. Тепло передается тем предметам, которые находятся напротив обогревателя (детальнее: «Какой принцип работы инфракрасного обогревателя: разбираемся вместе»). Степень обогрева зависит от цвета поверхности, на которую направлен прибор, угла падения лучей.

При выборе инфракрасного обогревателя в качестве главного источника тепла, стоит учитывать, что для эффективного отопления каждых 10 «квадратов» требуется не менее 1 кВт мощности прибора (детальнее: «Как выбрать инфракрасный обогреватель: краткий обзор»). Если утепление квартиры оставляет желать лучшего, то лучше выбрать более мощное оборудование. Чаще всего с помощью инфракрасных обогревателей осуществляют дополнительное отопление квартиры, например, если с помощью традиционной системы невозможно добиться комфортной температуры в помещении. Локальные приборы малой мощности (300-500Вт) нужно устанавливать рядом с тем объектом, который должен обогреваться.

Электрические котлы

Принцип работы электрических котлов похож на газовое отопление. Электрические котлы для отопления квартиры позволяют создавать радиаторную водяную систему. Главное преимущество использования этого оборудования – доступная цена, а также безопасность в эксплуатации. Котлы не имеют источника открытого огня, соответственно, не нужно и топливо, при сгорании которого выделяются вредные вещества. Установка оборудования достаточно простая, так как нет нужды делать дымоход. 

Работают электрические котлы бесшумно. Кроме того, они полностью автоматизированы и имеют простую систему управления. Если установить отопительную систему правильно, то КПД будет достигать 98%.

Как выбрать электрический котел, рекомендации на видео:

Принцип работы и способ установки электрокотлов

Основная рабочая часть оборудования – нагревательный элемент, расположенный в теплообменнике. Благодаря этому элементу нагревается теплоноситель, в роль которого обычно выступает вода. Она циркулирует по системе и тем самым способствует прогреванию помещения. Таким образом, электрокотел для отопления квартиры работает по традиционной схеме, только в процессе нагрева используется не твердое топливо, а электричество (прочитайте: «Отопление в квартире: схемы и особенности проекта»). Если вода в системе не может свободно циркулировать, то используют специальный насос.

Электрические котлы просты в эксплуатации. Современное оборудование имеет температурные датчики и регуляторы мощности. Один из наиболее важных характеристик отопительного прибора – его мощность. Нужное значение определяют, учитывая качество теплоизоляции и площадь помещения, материал, из которого сделаны стены. Что касается напряжения, то оно может составлять 220 и 380 В. Для оборудования небольшой мощности будет достаточно напряжения 220 В. А вот более мощные котлы (от 12кВт) разрешается подключать только к трехфазной сети 380 В.

Чтобы работали электрические котлы для квартиры, не нужно выделять для них отдельное помещение. Оборудование достаточно мобильно, его можно переносить на другое место. В жилых домах и квартирах монтаж оборудования не занимает много времени, более того, с этой работой под силу справиться и самостоятельно. Для оформления разрешения не нужно получать огромное количество документов, как при установке газового котла. Всю документацию можно получить в Энергонадзоре.

При монтаже настенного котла его обязательно выставляют по вертикальному и горизонтальному уровню. Для крепления используют дюбели или анкерные болты. Напольное оборудование ставят на специальные подставки и подсоединяют к отопительной системе с помощью переходников и муфт. Во время монтажа и подключения котла вода должна быть перекрыта запорной арматурой. После соединения системы отопления с котлом устанавливают автоматический выключатель или устройство защитного отключения, чтобы не было утечки электричества на землю. Сечение проводов должно подходить к мощности оборудования. После подключения электропитания работу системы отопления обязательно проверяют.

Сейчас существуют различные способы обогрева жилья. Конечно, электрическое отопление стоит недешево, но часто без него трудно обойтись. Что касается выбора прибора, то каждый сам решает, что будет лучше в его ситуации: масляные обогреватели, электрические камины в квартире, или даже установка полноценной отопительной системы с электрокотлом.

Электрическое отопление частного дома: цена и отзывы

В Перми строится множество коттеджей и особняков, большинство из них находится за чертой города, часто без возможности подключиться к газовым трубам, потому электрическое отопление частного дома весьма востребовано. Впрочем, многие домовладельцы в любом случае предпочитают устанавливать электроотопление для частного дома.

Причина тому – простота установки, что дает возможность иногда и своими руками сделать помещения теплыми. Автономия и возможность самостоятельно управлять электроотоплением также привлекают к такому способу обогрева дома в Перми. Но и конечная стоимость в месяц за пользование электричеством в ряде случаев имеет решающее значение при выборе типа отопления.

Основные виды отопления частных владений

1. Твердотопливное – наиболее дорогое и неудобное.
2. Газовое – дешевый вариант, но только если не учитывать стоимость установки котла, подвода газа и всех сопутствующих компонентов, и не забудьте об обязательном составлении утверждении проекта.
3. Электрическое – цена в месяц такого отопления, обычно дороже, но стоимость оборудования и его монтажа меньше на порядок, чем в случае подводки газа.

При этом существуют разные способы для обустройства электрического отопления частного дома. Согласно отзывам более чем реально сделать отопление электричеством по цене газа и даже более дешевые эконом варианты.

Виды отопительных электроустройств

При выборе способа отопления с помощью электротока, стоит ориентироваться на площадь вашего дома в Перми. Небольшое помещение обогреть всегда проще и дешевле. В комнатах большой площади можно комбинировать варианты, произведя правильный расчет в целях экономии.

Отопление конвекторами

Современные конвекторы безопасны и экологичны. Они не сушат воздух и абсолютно безшумны. Существуют напольные и настенные устройства. Встроенные датчики контролируют положение прибора – в случае его падения или перегрева происходит отключение.

Многие конвекторы снабжены программируемым блоком управления. Можно настроить его в соответствии с собственными потребностями. Например, без отсутствия людей в доме, система обогрева автоматически перейдет на «слабый» режим, поддерживая минимальную температуру в помещении, или отключится вовсе.

Теплый пол

Такое электрическое отопление частного дома подходит для любого напольного покрытия. Его можно встроить в бетон, подложить под линолеум и ламинат, и в любом случае вы получите идеальный и равномерный нагрев своего жилья. Приятный момент – то, что будет тепло ходить по полу босиком, в том числе и детям, которые просто обожают забывать тапки. Сеть переполнена фото с довольными малышами, пользующими по теплому полу, который дарит им массу приятных ощущений. Можно установить также инфракрасный теплый пол в Перми – более экономичный благодаря использованию специальной пленки.

При таком варианте обогрева больше всего воздух прогревается снизу, то есть как раз там, где нам и нужно. А это значит, что изначально можно программировать систему на меньшие показатели температуры, что также позволяет экономить.

Тепловентиляторы и прочие дополнительные обогревающие устройства

Тепловые пушки и вентилятор – приборы, создающие направленную тепловую завесу. Самые мощные из них нагревают воздух быстро и эффективно. Есть, правда, недостаток – сжигают кислород. Потому их использование более оправдано на улице или в помещениях, где часто открывается дверь в холодное время года (магазины, к примеру). Для частного дома – не самый экономный выбор. Но иногда возможны схемы, когда тепловентилятор дополняет другие нагревательные устройства.

К ним также относятся полотенцесушители, работающие от тока. Очень эффективны в ванных. Заодно позволяют сохранить комфортный микроклимат в сантехпомещениях.

Электрокотлы

Более всего похоже на традиционное отопление – вода в радиаторах нагревается с помощью котлов, работающих от электричества. Преимущества в сравнении с газом – на порядок дешевле установить. Но платежка за месяц будет немного дороже.

Выбор системы отопления индивидуален для каждого частного дома в Перми. Можно разработать схемы, при которых цена в месяц за электричество будет адекватной и соответствующей любым семейным бюджетам.

Фото электрической системы отопления Комфорт

Фото электрической системы отопления Комфорт

1 2

Отопление в любом доме Электрическое отопление в любом доме

1 1

Крепеж панелей «Комфорт» Панели «Комфорт» можно крепит на любую поверхность.

2 1

Общий вид панели «Комфорт» Размеры панели 500х145х25

2 1

Терморегулятор Общий вид терморегулятора с установленной температурой

1 0

Панель «Комфорт» На картинке 4 панели «Комфорт» подключенных последовательно

1 0

Панели «Комфорт» соединяются последовательно Панели «Комфорт» соединяются последовательно

1 0

Панели «Комфорт» Электрическое отопление панелями «Комфорт»

1 0

Отопление «Комфорт» Электрическое отопление системой «Комфорт»

1 0

Отопление «Комфорт» Электрическое отопление системой «Комфорт»

1 0

Отопление «Комфорт» в жилых комнатах Электрическое Отопление «Комфорт» в жилых комнатах

1 0

Отопление «Комфорт» в спальне Электрическое отопление системой «Комфорт» хорошо подходит для спален

1 0

Отопление «Комфорт» Электрическое отопление системой «Комфорт»

2 0

Отопление лестниц Электрическое отопление на лестнице

1 0

Отопление второго этажа Электрическое отопление второго этажа

1 0

Внешний вид панели «Комфорт» Внешний вид панели «Комфорт»

1 0

Отопление спортзалов и школ Элекртическое отопление спортзалов и школ

1 0

Настенные панели «Комфорт» Электрическое отопление настенными панелями «Комфорт»

1 0

Отопление офиса Электрическое отопление офисов панелями «Комфорт»

Межгалактическая пыль и ее фотоэлектрический нагрев | Земля, планеты и космос

Подавление звездообразования в карликовых галактиках с помощью обратной связи по фотоэлектрическому нагреву зерен

Температура газа (A) и скорость фотоэлектрического нагрева (B) для различных …

Контекст 1

… более мелкие зерна удаляются, общая скорость нагрева уменьшается, как обсуждается в. На рисунке 1 показаны Tg (A) и скорость фотоэлектрического нагрева (B) как функция AV.Для крупных зерен Ориона скорость фотоэлектрического нагрева на ~ 15% ниже, чем у зерен ISM, и примерно на 10% ниже, чем распределение зерен RV = 4. …

Контекст 2

… приводит к температурам на освещенной поверхности PDR 265, 220 и 240 K для стандартной модели, модели I и модели II, соответственно. Эффекты экстинкции также видны на рисунке 1, так как более крупные зерна Ориона, которые имеют более низкую температуру PDR на освещенной поверхности, также приводят к более высокой температуре PDR при большей AV, поскольку УФ гасится менее эффективно за счет RV = 5. .5 гранулометрический состав. Таким образом, в то время как зерна ISM приводят к большему нагреву для AV <1 mag, распределение зерен Orion и RV = 4 по размерам приводит к более горячему PDR для AV = 1 -10 mag. ...

Контекст 3

… обнаруживаем, что самые большие изменения в I [C II] связаны с изменениями в физике зерна. На рисунке 1A показано, что по сравнению со стандартной моделью модели зерна Orion и Starburst создают немного большую область с температурами выше 92 K. Это приводит к увеличению I [C II] на ~ 15% для моделей зерна Orion / Starburst. ….

Контекст 4

… Эмиссионные линии FIR [C I] (рисунки 13 и 14) показывают наибольшую чувствительность к изменению параметров модели. Верхние уровни линий [C I] 370,610 мкм находятся при ~ 62 и ~ 24 K соответственно. …

Контекст 5

… снижение эффективности более крупных зерен по гашению УФ-излучения приводит к большему N (C 0) для моделей I и II. Это можно увидеть, сравнив рисунки 1A и 3A, на которых показано значение N (C 0) на глубине, где Tg падает ниже 24 и 62 K, и относительное излучение от ISM (RV = 3.1), модели зерен Starburst (RV = 4) и Ориона (RV = 5.5) сильно коррелированы. Комбинированные эффекты приводят к тому, что зерна Ориона производят на ~ 50% больше излучения I [C I] 370, 610 мкм, чем модель ISM, в то время как зерна звездообразования (Модель II) дают примерно на 20% больше излучения. …

Контекст 6

… прогнозируемое соотношение 0-0 S (1) / 0-0 S (0) варьируется от 6 до 16, что по сравнению с Кауфманом и др. (2006) Рисунок 8 соответствует nH> 10 4; G0> 10 3 часть пространства параметров.Наше прогнозируемое соотношение 0-0 S (2) / 0-0 S (0) колеблется в пределах 0,3-4, что также соответствует широкому диапазону в нГн и G0 по сравнению с рисунком 14 …

Новый автоматический калориметр для продолжения Измерение выработки тепла за длительные периоды времени с помощью JSTOR

Абстрактный

Принцип работы этого аппарата следующий. Помимо тепла, выделяемого в калориметре экспериментальным животным, тепло подается в виде электрической энергии, которую легко измерить.С помощью устройства, аналогичного самобалансирующемуся мосту Уитстона, скорость общего теплового потока поддерживается постоянной за счет автоматического регулирования электрического нагрева. Тепло животных — это просто разница между общей (постоянной) подачей тепла и подачей электрического тепла. Калориметрическая камера с хорошей теплоизоляцией содержит электрический нагреватель и охлаждающий змеевик, по которому течет постоянный поток воды под постоянным гидравлическим давлением. Входя в камеру и выходя из нее, вода проходит через электрические термометры сопротивления, которые образуют два регулируемых плеча моста Уитстона, гальванометр которого отражает луч света на фотоэлемент.Результирующий фотоэлектрический ток после усиления управляет реле двухконтурного типа. Последний управляет реверсивным двигателем, который приводит в движение реостат червячной передачи, включенный последовательно с нагревателем, амперметр постоянного тока и источник постоянного тока. Нулевая точка гальванометра выбрана таким образом, чтобы отраженный световой пучок приходился наполовину на чувствительную поверхность фотоэлемента, наполовину от нее. Если теперь подача тепла по какой-либо причине (например, падение напряжения в сети постоянного тока) изменилась, изменение будет проявляться как уменьшение или повышение температуры выходящей воды.Мост становится неуравновешенным, гальванометр отклоняется, отклоняя луч света дальше (скажем) от фотоэлемента. При уменьшении или увеличении фотоэлектрического тока реле замыкается вправо или влево, и двигатель вращается в таком направлении, чтобы уменьшать или увеличивать последовательное сопротивление (увеличивать или уменьшать ток нагрева). Таким образом, изменение плюса или минуса, которое запустило механизм, будет нейтрализовано, и подача тепла вернется к своему прежнему значению. Температура стенки камеры и потери тепла через стену регистрируются автоматически.Теплота испарения измеряется путем сбора воды из вентиляционного потока воздуха (предварительно высушенного), когда он выходит из камеры. Отходящий воздух также непрерывно отбирает пробы для измерения абсорбированного кислорода и производимого углекислого газа. С группами от 12 до 16 крыс эксперименты продолжительностью от 3 до 16 часов показали хорошее соответствие между течкой, рассчитанной и измеренной.

Информация о журнале

Журнал Proceedings содержит статьи, которые были прочитаны членами Американского философского общества на собраниях, состоявшихся в апреле и ноябре.Статьи иногда даются в рамках тематического симпозиума. Кроме того, публикуются статьи, представленные сторонними авторами, проверенные квалифицированными учеными в определенных областях исследований и принятые для публикации Комитетом по публикациям. Статьи в сборнике обычно имеют длину 30 страниц или меньше, хотя делаются исключения. Журнал Proceedings также содержит биографические воспоминания умерших членов Общества.

Информация об издателе

Выдающаяся научная организация с международной репутацией, американская
Философское общество способствует распространению полезных знаний в области естественных и гуманитарных наук.
за счет передового опыта в научных исследованиях, профессиональных встречах, публикациях,
библиотечные ресурсы и работа с общественностью.

Прозрачные преимущества: фотоэлектрические датчики в тяжелых условиях

В периоды пиковой нагрузки на станках Heye International в цехе по производству стеклянной тары стекольного завода производится более одного миллиона стеклянных бутылок в день. Обнаружение и подсчет в высокоскоростном потоке бутылок — это не единственная проблема для фотоэлектрических датчиков SICK WL12G-3, но и чрезвычайно суровые условия эксплуатации.Температура бутылок более 600 ° C вместе с излучаемым теплом гарантирует, что датчики и отражатели, установленные рядом с секцией конвейера, также хорошо поджариваются.

Стеклянный фотоэлектрический датчик WL12G-3 ClearSens и высокотемпературный рефлектор SW50 образуют термостойкое и высокодоступное системное решение Heye International, «лучшее из стекла». При этом проблемы усугубляются сочетанием критических условий эксплуатации: в подразделении по производству стеклянной тары Heye International датчики должны одновременно выдерживать высокие температуры окружающей среды, тяжелые механические нагрузки, частицы сажи, стеклянную пыль, мельчайшие частицы масла и водяной пар в воздух, а также воздействие химических материалов, таких как соляная кислота.

Heye International: «Мы стеклянные люди»

Heye International GmbH в Обернкирхе в Германии подчеркивает свою позицию мирового лидера в области услуг и технологий для стеклотарной промышленности своим девизом «Мы — люди из стекла». Среди прочего, компания (которая с 2003 года входит в международную группу Ardagh Group) производит машины и оборудование для эффективного производства стеклянной тары под торговой маркой HiPERFORM.

Из расплавленного жидкого стекла при температуре более 1000 ° C производственные машины формируют более одного миллиона бутылок в пиковые периоды при трехсменной работе. Когда они транспортируются на следующие этапы процесса в виде непрерывного потока бутылок, они все еще имеют температуру до 650 ° C — и повышают температуру окружающей среды до более чем 120 ° C. Помимо тепла, датчики, которые должны подсчитывать и контролировать поток бутылок в этих рабочих условиях, должны справляться с посторонними частицами и влажностью в воздухе, а также с сильными вибрациями машин.

«Лучшее в стекле» — стеклянный фотоэлектрический датчик WL12G-3 ClearSens

Heye International рассматривала различные альтернативы в поисках подходящих датчиков. «Неоптические системы оказались непригодными, потому что их рабочее расстояние было слишком коротким, их размеры не подходили, их качество обнаружения не было убедительным или их время отклика было слишком большим. Но у оптических датчиков также были ограничения: фотоэлектрические переключатели на пересечение луча были нежелательны из-за двойной работы по установке и установке передатчика и приемника; и фотоэлектрические датчики приближения были отвергнуты в основном из-за их рабочего расстояния и критических поверхностей стеклянных бутылок, мерцающих из-за тепла », — говорит Роланд Хакенджос, менеджер по продукции промышленных датчиков компании SICK.

Стеклянный фотоэлектрический датчик WL12G-3 ClearSens от компании SICK в сочетании с высокотемпературным рефлектором SW50 оказался лучшим решением из стекла. Он механически очень прочен и устойчив к многочисленным агрессивным средам благодаря металлическому корпусу со степенью защиты до IP 67. Максимальная рабочая температура окружающей среды указана на безопасном уровне + 60 ° C. Фактически, при постоянной работе в Heye International он выдерживает температуру более + 80 ° C, установленную за теплозащитным экраном.С указанным расстоянием переключения в два метра в этом приложении этот датчик автоколлимации обеспечивает надежное обнаружение и предлагает высокие функциональные резервы, например, в случае образования отложений на оптике датчика. Частота переключения фотоэлектрического рефлекторного переключателя составляет 1500 Гц, что гарантирует надежное обнаружение и подсчет отдельных бутылок в транспортном потоке. Отражатель здесь играет важную роль, потому что в месте его установки на противоположной стороне потока бутылки от датчика также есть высокие температуры.Стандартные пластиковые отражатели быстро плавятся и деформируются из-за интенсивного теплового излучения. «Высокотемпературный отражатель SW50 не представляет такого риска, поскольку боросиликатное стекло, используемое в монтажной раме из анодированного алюминия, выдерживает постоянные температуры до 300 ° C», — объясняет Роланд Хакенджос.

И, наконец, исходя из своего опыта, компания Heye International придает большое значение удобству использования сенсора. Машины для производства бутылок и стеклянной тары работают круглосуточно и без выходных, поэтому также важно иметь возможность управлять датчиком во время третьей смены, т.е.е. без необходимости в специалисте по обслуживанию.

Электронагревательные агрегаты и их обслуживание Mendota

Не все электрические нагревательные элементы одинаковы. В Triple Service, Inc. мы с гордостью можем сказать, что мы потратили последние 70 с лишним лет, изучая все о техническом обслуживании электрического отопления, и теперь нет проблемы, которую мы не можем решить.

С 1950 года мы работаем бригадой по обслуживанию электрического отопления в районе Мендота — и в ближайшее время не планируем останавливаться.

Есть ли у вас электрические нагревательные элементы, нуждающиеся в обслуживании? Ремонт электрического обогревателя начинает доводить вас до высшей точки? Не волнуйтесь — обратитесь за помощью к специалистам Triple Service, Inc.

Мы будем там — в дождь или солнце, в любой час.

Эксперты по домашнему электрическому отоплению готовы поддержать ваш дом

Для электрического отопления часто очень важно, чтобы бригада быстро вышла, чтобы убедиться, что ваш дом остается безопасным и теплым убежищем, которым он должен быть.Каждый из наших технических специалистов полностью подготовлен и тщательно обучен, чтобы убедиться, что ваши коммерческие отопительные установки или домашние электрические отопительные установки настроены и готовы к работе.

Заинтересованы в ценности, которую мы можем принести вашим домашним обогревателям? Мы с гордостью предлагаем следующие преимущества обслуживания с каждым проектом:

• Круглосуточное обслуживание обогревателей для дома и офиса : Мы не хотим оставлять вас на морозе, независимо от времени суток.
• Экономичное обслуживание : Мы стремимся превзойти ваши ожидания на каждом шагу.
• Эксперт, опытные, высококвалифицированные специалисты : Мы собрали команду, которая знает, как решить любую проблему, которую ваш дом может бросить нам!

Для получения дополнительной информации об электрических нагревательных элементах Mendota, звоните сегодня

Если вам нужно отопление и вы думаете о том, чтобы перейти на электричество, не ищите больше знаний и опыта, чем Triple Service, Inc. Мы проработали 70 лет в этой отрасли, и мы не можем предложить ни производителя, ни модели нагревательного элемента ». t поможет вам найти и обслужить.

Мы гордимся тем, что готовы предоставить вам профессиональные услуги по отоплению — независимо от проблемы и времени!

Готовы запустить отопительное решение сегодня? Позвоните нам для получения дополнительной информации или просто заполните краткую онлайн-форму, чтобы запросить бесплатное ценовое предложение!

Тепловая энергия от света

Современное общество построено на потреблении ископаемого топлива, в основном нефти (нефти), природного газа и угля. Это ископаемое топливо образовалось в результате разложения растений и животных, которые жили миллионы лет назад.Поскольку численность населения мира продолжает увеличиваться и превышает 7 миллиардов человек, у нас быстро заканчивается ископаемое топливо. Использование этих видов топлива также создает проблемы. Бурение на нефть и газ и добыча угля разрушают части ландшафта. А сжигание этого топлива загрязняет воздух и море. Углекислый газ, выбрасываемый в атмосферу в результате горения, улавливает избыточное тепло (парниковый эффект) и вызывает глобальное изменение климата. Большая часть избытка CO ₂ растворяется в океане, вызывая подкисление.Горящий уголь также загрязняет море ртутью.

Что произойдет, если мы продолжим полагаться на ископаемое топливо в течение следующих 1000 лет? Вместо этого мы должны найти альтернативные формы чистой энергии. Солнечная энергия бесплатна, чиста и будет использоваться, пока Земля является обитаемой.

Есть два способа использовать солнечный свет для производства полезных форм энергии. Один из них — использовать фотоэлектрические панели для производства электричества. Другой, более простой подход — преобразовать солнечный свет в тепло для таких вещей, как обогрев здания, приготовление горячей воды, приготовление пищи или производство «пара», который может питать электрический генератор.

Цели обучения: Учащиеся смогут:

1. Определите взаимосвязь между основами ядерного синтеза и солнечным светом.
2. Используйте практические занятия, чтобы понять, что солнечный свет состоит из волн различной длины, представленных цветами.
3. Расскажите об историческом развитии солнечного отопления и приготовления пищи с помощью солнечной энергии.
4. Создайте аннотированную схему системы горячего водоснабжения на солнечной энергии для домашнего использования.
5. Используйте данные, которые они собирают в ходе экспериментов, чтобы обнаружить взаимосвязь между потреблением энергии и цветом для солнечных коллекторов.
6. Объясните парниковый эффект, включая роль коротковолнового и длинноволнового излучения, и свяжите его с данными, которые они собирают в ходе экспериментов.

Что такое тепло?

Все вещества, температура которых выше абсолютного нуля (-273,15 ^o C), способны передавать тепло более холодным объектам. Температура — это мера молекулярного движения вибрации. Чем теплее вещество, тем быстрее движутся или колеблются его молекулы. Тепло — это количество тепловой энергии, передаваемой между объектами.Физики не сказали бы, что объект содержит определенное количество тепла, но они сказали бы, что он может передавать определенное количество тепловой энергии другому объекту, и они бы назвали это теплом. Единицы тепла включают: джоуль, ватт и калорию. Джоуль = (кг x 1м2) / с2 = Ш x S. кг — килограмм, м — метр расстояния, с — время в секундах. W означает ватт.

Нам часто нравится думать об определенном количестве используемой энергии в киловатт-часах (кВтч), поскольку именно так мы покупаем электроэнергию у энергокомпании.Поскольку джоуль — это ватт-секунда, киловатт-час составляет 1000 x 3600 секунд = 3,6 МДж (мегаджоули). Джоуль — это количество энергии, выделяемое яблоком весом 100 г, которое падает с расстояния 1 м. КВт-ч — это количество электроэнергии, которое используют десять 100-ваттных ламп накаливания в течение часа.

Еще одна мера тепла — это калории. Это количество тепла, необходимое для подъема одного грамма воды (= 1 мл или 1 кубический сантиметр воды) 1 ^o C. 1 калория = 4,184 Дж.

Мы можем думать о тепле по той работе, которую он выполняет, когда передается от одного объекта к другому.Явное тепло — это то, что вызывает повышение температуры объекта. Но всегда ли добавление тепла вызывает повышение температуры? Нет! Добавление тепла к кубику льда может привести к его расплавлению, но вода, превращенная из твердой в жидкость, может по-прежнему иметь ту же температуру 0 ^— ° C. Когда температура остается постоянной, но добавленное или отводимое тепло вызывает изменение состояния, это называется скрытой теплотой. Напомним, что изменение состояния происходит, когда вещества меняют форму между состояниями твердого, жидкого или газообразного.Обычно для изменения состояния требуется гораздо больше тепла, чем для простого повышения температуры объекта. Например, требуется 1 калория, чтобы поднять температуру 1 грамма жидкой воды на 1 ^o C. После достижения температуры 0 ^o C необходимо удалить 79,5 калорий, чтобы превратить жидкую воду в 1 г льда. . На грамм жидкой воды, имеющей температуру 100 ^o ° C, требуется еще 539 калорий, чтобы превратить ее в водяной пар. Как вы увидите ниже, используя изменение состояния, а не просто изменение температуры, можно сохранить или высвободить гораздо больше энергии из системы, предназначенной для выполнения полезной работы.

Как тепло передается между объектами?

Тепло всегда спонтанно перетекает от объекта с более высокой температурой к объекту с более низкой температурой. Когда предметы соприкасаются, тепло передается за счет теплопроводности. Если вы положите руку на чашку горячего кофе, тепло от кофе перейдет к вашей руке. Если вместо этого вы поместите руку рядом с чашкой горячего кофе, скажем, на расстоянии 2 см, вы все равно почувствуете, что рука становится теплее. Инфракрасные лучи тепловой энергии уходят от чашки, и вы чувствуете их на коже руки.Когда энергия течет через пространство таким образом, это называется излучением. Именно так энергия передается от Солнца на Землю с помощью солнечного излучения. Тепло также может перемещаться из одного места в другое, переносясь движущейся жидкостью (жидкостью или газом). Это называется конвекцией. Пассивная конвекция возникает, когда теплый объект передает тепло жидкости, в результате чего жидкость становится менее плотной и всплывает вверх. Воздух над чашкой горячего кофе нагревается за счет теплопроводности и излучения. Чем теплее, он становится менее плотным и всплывает вверх, заменяясь более прохладным воздухом, который скользит, чтобы занять его место.В гораздо большем масштабе это то, что происходит в атмосфере и океанах, и именно так тепло переносится вокруг Земли. Активная конвекция возникает при приложении силы для перемещения жидкости, переносящей тепло. Мы используем электрические вентиляторы для циркуляции нагретого воздуха в наших домах. Мы используем насосы для циркуляции нагретой воды / раствора антифриза для охлаждения автомобильных двигателей.

Скорость теплового потока между объектами пропорциональна разнице температур между ними. Когда есть большая разница, тепло течет быстро.Если разница температур небольшая, поток тепла уменьшается. Представьте себе горячий горшок, снятый с плиты и поставленный на плиточную столешницу. Сначала быстро остывает. По мере охлаждения разница в температуре между кастрюлей и комнатным воздухом становится меньше, и поэтому кастрюле требуется много времени, чтобы терять достаточно тепла, чтобы соответствовать комнатной температуре. Говорят, что два объекта с одинаковой температурой находятся в равновесии. В этот момент любое тепло, полученное горшком от воздуха, равно тому же количеству тепла, которое горшок теряет воздуху.

Высвобождение энергии в виде солнечного света от термоядерного синтеза.

Происхождение: Доступно через веб-сайт НАСА: https://genesismission.jpl.nasa.gov/science/module1/index.html; изначально из http://astrosun2.astro.cornell.edu/academics/courses/astro201/hydrogen_burn.htm
Повторное использование: Этот элемент предлагается по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike http://creativecommons.org/ licenses / by-nc-sa / 3.0 / Вы можете повторно использовать этот элемент в некоммерческих целях при условии указания авторства и предложения любых производных работ под аналогичной лицензией.

Что такое солнечный свет и как он производится?

Солнце — наша звезда. Это массивный шар из плотных газов, в основном водорода (91,2%) и гелия (8,7%). Огромная гравитация Солнца так плотно упаковывает газы в ядре, что заставляет 4 атома водорода (1 протон и 1 электрон) слиться вместе, чтобы произвести 1 атом гелия (2 протона, 2 нейтрона и 2 электрона) и энергию. Высвобождаемая энергия происходит из-за потери небольшого количества массы в процессе синтеза. Вспомните, что Эйнштейн показал, что массу можно превратить в энергию, и наоборот, с помощью своего уравнения: E = mC ² .Этот ядерный синтез приводит к высвобождению большого количества энергии. Выделяемая энергия включает тепло (инфракрасное излучение), видимый свет, ультрафиолетовый свет, а также различные лучи и частицы высокой энергии. Посмотрите анимацию слияния на солнце.

Электромагнитный спектр

Происхождение: Викискладе: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cont_emspec2.jpg
Повторное использование: Этот элемент находится в общественном достоянии и может использоваться повторно без ограничений.

Преобразование солнечного света в тепло

Энергия распространяется волнами. Расстояние между вершинами одной волны и другой называется длиной волны. Длина волны определяет вид энергии. Тепло (инфракрасное) имеет более длинную волну, чем видимый свет. Какова длина волны инфракрасного излучения в нанометрах (нм)? ____ Что это за синий свет? ___ Используйте для ответа рисунок электромагнитного спектра.

Электромагнитный спектр с другой точки зрения

Происхождение: Wikispaces: https: // new243-servicelearningreport.wikispaces.com/Photosynthesis
Повторное использование: Этот элемент предлагается по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ Вы можете повторно использовать этот элемент для других целей. в коммерческих целях, если вы указываете авторство и предлагаете производные работы по аналогичной лицензии.

Эйнштейн показал, что, хотя свет распространяется волнами, он также состоит из частиц, называемых фотонами. Энергия, связанная с фотоном, определяется его длиной волны.Волны фотонов с более короткой длиной волны имеют больше энергии на фотон, чем фотоны с большей длиной волны.

Из солнечного света, который достигает поверхности Земли, 54% уже является теплом (инфракрасное), 45% — видимым светом и около 1% — более короткими длинами волн (ультрафиолет). Когда солнечный свет попадает на объект, он может отражаться или поглощаться. Если он отражается, он отражается на той же длине волны. Но если он поглощается, коротковолновая энергия превращается в длинноволновую (тепло).

Парниковый эффект

Энергетический бюджет Земли

Происхождение: NASA
Повторное использование: Этот элемент находится в общественном достоянии и может быть использован повторно без ограничений.

Одна из причин, по которой Земля может поддерживать жизнь, заключается в том, что она очень теплая, учитывая ее удаленность от Солнца. Средняя температура на поверхности для всей Земли составляет 15 ^o C. Луна находится на том же среднем расстоянии от Солнца, что и Земля. Тем не менее, средняя температура поверхности Луны намного ниже -35 ^o C. (Напомним, вода замерзает при 0 ^o C, комнатная температура составляет 22 ^o C, а вода закипает при 100 ^o C.) почему Земля намного теплее Луны? Сила тяжести! Масса Луны всего 1.2% массы Земли. Поскольку гравитационная сила пропорциональна массе, Луна имеет гораздо меньшую гравитацию, чем Земля, и не может удерживаться в газовой атмосфере. Это атмосфера Земли, которая держит ее в тепле.

Инфракрасной энергии, исходящей от Солнца, недостаточно, чтобы поддерживать такую ​​температуру на Земле, как она есть. Свою роль также должна сыграть энергия видимого света и ультрафиолетового света. Из всей солнечной энергии, достигающей атмосферы, около 29% отражается обратно в космос. Большая часть того, что отражается обратно в космос, — это видимый свет, поэтому Земля выглядит как светящийся сине-белый шар при фотографировании с некоторого расстояния.Около 23% начальной солнечной энергии поглощается газами и частицами в атмосфере, а оставшиеся 48% поглощаются землей, океаном, растениями и практически любым объектом на поверхности Земли. Когда видимый свет поглощается объектом, объект преобразует коротковолновый свет в длинноволновое тепло. Это заставляет объект нагреваться. Но это только часть того, почему Земля теплая. Что-то должно удерживать это тепло от быстрого распространения обратно в космос.

Теплица Земля

Provenance: US EPA, доступ через Wikimedia Commons: https: // commons.wikimedia.org/wiki/File:Earth%27s_greenhouse_effect_(US_EPA,_2012).png
Повторное использование: Этот элемент находится в общественном достоянии и может использоваться повторно без ограничений.

Что удерживает тепло от такого быстрого излучения? Это парниковые газы. Наиболее важными из них являются диоксид углерода, метан (CH ₄ ), водяной пар и закись азота (N ₂ O). Они называются парниковыми газами, потому что они пропускают видимый свет с короткой длиной волны через атмосферу, но блокируют выход большей части длинноволновой (тепловой) инфракрасной энергии.Эти газы выполняют ту же функцию, что и стекло в крыше и стенах теплицы, используемой для выращивания растений в холодном климате. Солнечный свет проходит через стекло и поглощается растениями и другими предметами в теплице. При поглощении коротковолновый солнечный свет превращается в длинноволновое тепло. Стеклянные стены и крыша не пропускают большую часть тепла. Любой, кто открывал закрытый автомобиль и сидел на солнышке в ясный холодный день, испытал парниковый эффект на собственном опыте.

Атмосфера состоит из 78% N ₂ (газообразный азот) и 21% O ₂ . Оставшийся 1% состоит из различных газов, включая перечисленные выше парниковые газы. Пространства между молекулами N2 и O2 в атмосфере достаточно велики, чтобы пропускать как длинноволновое, так и коротковолновое излучение. Хотя CO ₂ составляет лишь крошечную часть (0,04%) атмосферы, он является мощным препятствием для длинноволнового излучения. Более длинные волны практически не могут пройти через расстояние между молекулами CO ₂ .Другие парниковые газы имеют такой же эффект.

Как упоминалось в начале этого раздела, сжигание ископаемого топлива с начала промышленной революции значительно повысило уровень CO ₂ в атмосфере. В 1800 году, незадолго до начала промышленной революции, концентрация CO ₂ в атмосфере составляла около 250 частей на миллион (ppm). В мае 2013 года концентрация CO ₂ превысила 400 частей на миллион, самый высокий уровень за последние 3 миллиона лет.Соответственно, средняя температура Земли за последнее столетие увеличилась с 1 ^до градусов по Цельсию. Это причина продолжающегося глобального изменения климата.

Запуск парникового эффекта

В 1776 году швейцарско-французский ученый Гораций Бенедикт де Соссюр построил первый солнечный коллектор, в котором использовался парниковый эффект. Он отметил, что в те дни в закрытых вагонах со стеклянными окнами было тепло даже в холодные дни — точно так же, как и в случае с автомобилями.Он построил ящики, покрытые слоями стекла с черной пробкой для поглощения света. Он зафиксировал температуру выше 100 90 905 o 90 906 C. URL для изображения горячей коробки де Соссюра.

Интересно, что де Соссюр использовал свой «горячий ящик» как научный инструмент. Ему было интересно узнать, почему в высоких широтах обычно холоднее. Он принес ящик на вершину горы, чтобы измерить максимальную производимую температуру, и повторил процедуру на следующий день на низкой равнине.Ящик достиг одинаковой температуры в обоих местах, несмотря на то, что внешний воздух равнины был на 43 ^° F теплее, чем на вершине горы. Из этого он пришел к выводу, что более плотное воздушное покрывало, покрывающее равнину, обеспечивает большую изоляцию, чем более тонкая атмосфера на вершине горы.

Концепция «горячего ящика» была применена на практике астрономом сэром Джоном Гершелем, который в 1830-х годах находился в экспедиции в Южную Африку. Он построил горячий ящик на солнечных батареях, чтобы готовить еду.

Параболическая отражательная солнечная плита

Происхождение: http: // www.atlascuisinesolaire.com — http://www.atlascuisinesolaire.com Доступ через Wikimedia Commons: https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_cooker#/media/File:ALSOL.jpg
Повторное использование: Этот элемент находится в общественное достояние и может использоваться повторно без ограничений.

Плита тепличного типа с отражателями

Происхождение: Бенджамин Кукер, Хэмптонский университет
Повторное использование: Этот элемент предлагается по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike http: // creativecommons.org / licenses / by-nc-sa / 3.0 / Вы можете повторно использовать этот элемент в некоммерческих целях при условии указания авторства и предложения любых производных работ под аналогичной лицензией.

Солнечные плиты Есть два разных подхода к использованию солнечной энергии для приготовления пищи. В солнечных концентраторах используются зеркала или линзы, чтобы собирать солнечный свет с большей площади и фокусировать его на меньшей площади, где происходит приготовление пищи. Солнечные печи в стиле теплицы используют систему, изобретенную де Соссюром, о которой говорилось выше.У них есть стеклянные двери, которые пропускают солнечный свет, но плотно закрываются, чтобы свести к минимуму утечку тепла. Внутренняя часть плит черного цвета для максимального поглощения света. Некоторые плиты тепличного типа также имеют прикрепленные отражающие зеркала, которые помогают концентрировать свет.

Солнечные плиты не требуют топлива. В этом есть два преимущества. В бедных странах часто не хватает топлива. Керосин стоит дорого, а дров, древесного угля, сушеного навоза и т. Д. Может не хватать. Во-вторых, топливо для приготовления пищи часто горит очень грязно, вызывая много копоти и дыма.Это создает реальные проблемы со здоровьем, особенно для женщин и детей в странах, где есть традиции приготовления пищи в домах с плохой вентиляцией. Глобальный альянс за чистые кухонные плиты — это партнерство Организации Объединенных Наций и частного сектора для решения этой проблемы. Они заявляют: «По оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), воздействие дыма в результате простого процесса приготовления пищи является пятым наихудшим фактором риска заболеваний в развивающихся странах и вызывает почти два миллиона преждевременных смертей в год, что превышает количество смертей, связанных с малярией или малярией. туберкулез.Кроме того, еще десятки миллионов человек заболевают болезнями, которые можно было бы легко предотвратить с помощью более широкого внедрения чистых и эффективных решений для приготовления пищи ».

Кухня на Бали, почерневшая от сажи (Б. Цукер)

Происхождение: Фотография сделана автором модуля доктором Бенджамином Кукером, Университет Хэмптона
Повторное использование: Вы можете: Делиться — копировать и распространять материал на любом носителе или любом формате. следующие условия: Атрибуция — Вы должны указать соответствующую ссылку, предоставить ссылку на лицензию и указать, были ли внесены изменения.Вы можете сделать это любым разумным способом, но не любым способом, который предполагает, что лицензиар одобряет вас или ваше использование. Некоммерческий — вы не можете использовать материал в коммерческих целях. ShareAlike — если вы ремикшируете, трансформируете или опираетесь на материал, вы должны распространять свои материалы под той же лицензией, что и оригинал.

Кухню можно почернить от сажи от домашней печи, у которой нет дымохода. Эта фотография была сделана на Бали, Индонезия, в 2013 году и типична для сельской кухни этой страны.Представьте себе влияние дыма на здоровье поваров. Фото Б. Кукера.

Традиционное твердое топливо также наносит серьезный ущерб окружающей среде. Леса часто уничтожают путем вывоза дров для приготовления пищи. Загрязняющий дым и сажа, представляющие опасность для здоровья в помещении, также попадают в атмосферу, вызывая общее загрязнение воздуха. Учитывая, что около 3 миллиардов человек, или трое из каждых семи человек на Земле, едят еду, приготовленную на грязных открытых кухонных плитах, загрязнение быстро увеличивается. Развивающиеся страны с наихудшей бедностью, как правило, находятся в солнечном субтропическом климате, который хорошо сочетается с солнечной кулинарией.

Солнечная кулинария также нашла свое место в более богатых странах. Зачем нагревать кухонную выпечку в традиционной газовой или электрической духовке в жаркий летний день, когда солнечная плита сделает всю работу на открытом воздухе за час или меньше?

Солнечная сушка белья

Моризо роспись белья на конвейере

Происхождение: Берта Моризо, доступ к которому осуществляется через Wikimedia Commons: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:1875_Morisot_Laundry.jpg
Повторное использование: Этот элемент находится в общественном достоянии и может использоваться повторно без ограничений.

Примерно до 1965 года большинство людей в Соединенных Штатах сушили белье, развешивая его на веревках. Почти в каждом доме были стиральные машины. В сельской местности и в пригороде они были типичными чертами боковых дворов или приусадебных участков. В городах линии часто проходили между соседними многоквартирными домами. Система шкивов позволяла работать из окна, добавляя и удаляя предметы, удерживаемые прищепками. В более холодном и влажном климате в подвалах и задних подъездах были хорошие места для сушки, а также в качестве внутренних стеллажей на кухнях или в прачечных.Электрические и газовые сушилки для одежды были впервые представлены в 1940-х годах, а к 1950 году они были в 10% домашних хозяйств. Сейчас большинство людей в Соединенных Штатах используют электричество или газ для сушки белья. Этой техникой есть около 75% домашних хозяйств, и люди также пользуются сушилками в прачечных. Обычно от 6 до 11% годового бюджета семьи идет на сушку белья.

Когда-то обычная черта человеческого ландшафта, линии для белья теперь редкость в Соединенных Штатах. Многие общины запретили сушку белья на открытом воздухе.Аргумент состоит в том, что развешивание одежды — это бельмо на глазу, которое снижает стоимость собственности — из-за этого сообщество выглядит «бедным». Это пример того, как предвзятое отношение к бедным людям наносит ущерб окружающей среде и кошелькам среднего класса, который стремится казаться богатым. Местные организации в Соединенных Штатах работают над отменой запретов на сушку белья на открытом воздухе. Одна национальная организация называется Project Laundry List.

Энергетический бюджет дома.

Происхождение: DOE
Повторное использование: Этот элемент предлагается по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike http: // creativecommons.org / licenses / by-nc-sa / 3.0 / Вы можете повторно использовать этот элемент в некоммерческих целях при условии указания авторства и предложения любых производных работ под аналогичной лицензией.

Солнечные системы горячего водоснабжения Производство горячей воды потребляет около 18% энергии, потребляемой типичным домом в Соединенных Штатах. Обычно для нагрева воды в резервуарах используется электричество или газ. Но так было не всегда. До начала 20 века горячая вода по запросу (из крана) была редкой роскошью. В 1900 году во многих частях США домохозяйства все еще переходили на водопровод.Чтобы приготовить горячую воду для мытья и купания, большинству людей приходилось нагревать большие кастрюли на плитах. Некоторые автономные водонагреватели были доступны, но их нужно было зажигать вручную при каждом использовании и тщательно контролировать, чтобы не взорваться.

Водонагреватель Climax

Происхождение: Изображение до 1923 года.
Повторное использование: Этот элемент предлагается по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ Вы можете повторно использовать этот элемент в некоммерческих целях при условии указания авторства и предложения любых производных работ по аналогичной лицензии.

Объявление о водонагревателе Climax

Происхождение: Изображение до 1923 года.
Повторное использование: Этот элемент предлагается по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ Вы можете повторно использовать этот элемент в некоммерческих целях при условии указания авторства и предложения любых производных работ по аналогичной лицензии.

До появления современного электрического или газового водонагревателя компания из солнечной Калифорнии в 1891 году продала первую коммерческую солнечную систему горячего водоснабжения, получившую название «Climax».»(Эдмунд Рууд изобрел первый автоматический электрический водонагреватель восемь лет спустя, в 1899 году). Climax, работающий на солнечной энергии, состоял из набора черных резервуаров в стеклянном ящике, размещенном на крыше. ночью быстро остывают. В 1909 году Уильям Дж. Бейли представил на рынке улучшенную конструкцию, в которой сбор солнечной энергии разделен на стеклянную коробку с небольшими трубками. Это позволило изолировать накопительный бак и сохранить тепло в течение всего времени. ночь.Дизайн Бейли быстро заменил Climax и стал стандартным для многих домов, построенных во Флориде в 1920-х годах. Дизайн Бейли — основа современных систем.
Сочетание новых находок в виде дешевого природного газа, агрессивного маркетинга со стороны электроэнергетических компаний и улучшенных конструкций газовых и электрических обогревателей практически уничтожило солнечную энергетику в США. Однако эта технология была принята в Японии после Второй мировой войны. Энергии не хватало, и страна была бедна разрухой во время войны.Поэтому дешевая солнечная горячая вода была естественным выбором для Японии. Сегодня более 10 миллионов семей в Японии нагревают воду солнцем.

«Энергетический кризис» 1974 года (возникший в результате войны на Ближнем Востоке) возобновил интерес ко всему, что касается солнечной энергии, в Соединенных Штатах. Солнечные системы горячего водоснабжения снова появились на рынке в конце 1970-х годов. Все они состояли из двух основных частей: коллекторной панели и накопительного бака. Коллекторная панель содержала систему маленьких черных трубок на черном фоне и была покрыта стеклом.Системы «обратного слива» заполняли панели коллектора, когда датчики показывали, что они нагреваются на утреннем солнце. Затем насос будет направлять нагретую воду в изолированный резервуар для хранения. Ночью насосы отключались, и вся вода могла стекать из панели — важная особенность в местах, где ночью температура опускалась ниже точки замерзания. Когда вода замерзает, она расширяется и разрывает трубы. Системы обратного дренажа хорошо работали в местах, свободных от мороза, но в более высоких широтах многие из них не работали из-за неполного дренажа в ночное время.

Солнечный коллектор для бака горячей воды.

Повторное использование: Этот элемент предлагается по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ Вы можете повторно использовать этот элемент в некоммерческих целях, если вы указывать авторство и предлагать любые производные работы по аналогичной лицензии.

Солнечный коллектор для системы горячего водоснабжения.

Происхождение: Фотография сделана Б. Цукером
Повторное использование: Этот элемент предлагается по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike http: // creativecommons.org / licenses / by-nc-sa / 3.0 / Вы можете повторно использовать этот элемент в некоммерческих целях при условии указания авторства и предложения любых производных работ под аналогичной лицензией.

В более распространенных сегодня установках используется смесь гликоля и воды под давлением (например, антифриз, используемый в автомобильных двигателях) для передачи тепла между коллектором и накопительным баком. Теплообменник передает тепловую энергию резервуару. Эта система требует наличия насоса для циркуляции нагретой смеси антифриза между солнечным коллектором и баком.Попадая в резервуар, горячий антифриз проходит через систему небольших трубок либо сбоку от стального резервуара, либо через него. Это теплообменник, который передает тепловую энергию от антифриза к медной трубе и от трубы к воде в резервуаре для хранения. Есть термодатчики, расположенные в баке и на солнечном коллекторе. Небольшой компьютер в контроллере включит насос, когда температура в коллекторе превысит температуру в резервуаре примерно на 8 ^o C.Когда температура контроллера падает из-за облачности или приближающейся ночи, контроллер останавливает циркуляционный насос. Температура на коллекторе может достигать 300–90–905 ° F. Обычно в традиционных водонагревателях поддерживается температура от 120 ^до и 140 ^до градусов по Фаренгейту, но резервуары с солнечной батареей настроены на температуру 170 ^до градусов по Фаренгейту, чтобы максимизировать производительность в периоды, когда солнце не светит.

Иногда серия пасмурных дней истощает запас накопленной горячей воды. Встроенная в резервуар резервная спираль резистивного нагревателя обеспечит подачу горячей воды до тех пор, пока не вернется солнечный свет.

Соображения безопасности — Все водонагреватели резервуарного типа имеют три соображения безопасности. Во-первых, когда вода нагревается, она расширяется, и возникающее давление может привести к взрыву резервуара. Клапан сброса давления в верхней части резервуаров защищает от этого. Во-вторых, горячая вода также может вызвать ожоги у пользователя, поэтому для предотвращения этого необходимо установить достаточно низкую температуру. Наконец, резервуар со слишком низкой температурой может стимулировать рост патогенных бактерий, подобных той, которая вызывает болезнь легионеров.Поэтому лучше всего, если температура в резервуарах должна быть не менее 60 ^o C (140 ^o F), но вода должна распределяться при 50 ^o C (122 ^o F).

Бесконтактный (по запросу) водонагреватель

Проточный водонагреватель

Provenance: DOE
Повторное использование: Этот элемент предлагается по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ Вы можете повторно использовать этот элемент для других целей. в коммерческих целях, если вы указываете авторство и предлагаете производные работы по аналогичной лицензии.

Солнечные системы горячего водоснабжения получают всю свою энергию от солнца, за исключением того небольшого количества, которое используется для питания циркуляционного насоса и работы небольшого компьютера и сенсорной системы. Поэтому солнечные системы горячего водоснабжения являются наиболее экологически безопасным выбором. Однако они дороги в установке, обычно в четыре или пять раз дороже, чем традиционные электрические или газовые системы. Альтернативным подходом является установка системы без резервуара или системы по требованию, нагреваемой электричеством или природным газом. Традиционные резервуарные системы теряют большую часть энергии резервуара-хранилища из-за теплопроводности, конвекции и излучения.Системы без бака включаются только при открытии крана горячей воды. Это экономит на потере тепла из накопительного бака. Дома, в которых используется менее 41 галлона воды в день, могут сэкономить 23–50% энергии, используемой традиционной системой резервуаров. Повышение эффективности снижается до 8–14% для домов, которые используют около 80 галлонов в день.

Солнечная энергия может использоваться для обогрева зданий. Древние архитекторы понимали, как здания и конструкции могут использовать солнечные ресурсы. Такие пассивные конструкции рассматриваются в другом блоке.Здесь мы сосредоточимся в основном на активных конструкциях для отопления помещений.

Стена для тромба

Происхождение: Источник: F.Koester, доступ в Wikimedia Commons: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Trombe_wall.jpg
Повторное использование: Этот элемент предлагается на условиях Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike лицензия http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ Вы можете повторно использовать этот элемент в некоммерческих целях при условии указания авторства и предложения любых производных работ под аналогичной лицензией.

В 1965 году французский инженер Феликс Тромб использовал конструкцию Эдварда Морса 1881 года для создания термосифонного устройства для обогрева домов. Этот прибор сочетает в себе парниковый эффект, конвекцию и накопление тепла за счет твердого тела. Бетонная или каменная стена строится рядом с существующей солнечной стеной. Остекление из стекла или прозрачного пластика кладут на стену с воздушным зазором в несколько сантиметров. Это знакомая концепция теплицы. В бетонной стене сверху и снизу делают отверстия. Эти отверстия соединяются с короткими отрезками трубы, идущими внутрь здания.Когда солнечный свет нагревает стену, он заставляет воздух расширяться и подниматься вверх, где теплый воздух выходит в здание. Этот теплый воздух заменяется холодным воздухом из здания, втягиваемым к основанию стены через нижний набор труб.

Стенка солнечной печи

Происхождение: Бенджамин Кукер, Хэмптонский университет
Повторное использование: Этот элемент предлагается по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike http: // creativecommons.org / licenses / by-nc-sa / 3.0 / Вы можете повторно использовать этот элемент в некоммерческих целях при условии указания авторства и предложения любых производных работ под аналогичной лицензией.

Бетонная или каменная стена служит резервуаром тепла. Даже после захода солнца кладка будет продолжать излучать и проводить тепло в воздух в полости и поддерживать конвекционную ячейку. В стеновые системы Trombe можно установить электрические воздуходувки, чтобы улучшить скорость подачи нагретого воздуха в здание.Воздуходувки подключаются к маленьким «защелкивающимся переключателям», которые включают двигатель при 120 ^o F и выключают его, когда температура падает до 90 90 905 o F. Стены тромба могут быть интегрированы в дизайн новых зданий. или добавлен к солнечной стене существующих конструкций. Важно, чтобы стена Trombe отапливала здание зимой и не создавала дополнительную тепловую нагрузку летом. Дизайн и природа помогают решить эту проблему. Зимой солнце садится низко, даже в полдень.Это обеспечивает солнечный свет под довольно небольшим углом к ​​стене. Летом солнце стоит высоко в небе, и его лучи под большим углом пересекают тепловую стену. Требуется лишь короткий навес или навес, чтобы защитить стену тромба от яркого летнего солнца.

Простые сифоны с тепловым воздухом также могут быть добавлены к существующим окнам. Эти устройства также сочетают в себе парниковый эффект с естественной пассивной конвекцией. Коллектор можно настроить на более эффективный угол для сбора солнечного света. Включение небольшого вентилятора на солнечной энергии, такого как те, которые используются для охлаждения настольных компьютеров, сделает устройство более эффективным.Следует позаботиться о том, чтобы изоляция закрывала зазоры, образовавшиеся в двойных окнах. В противном случае любое тепловыделение будет потеряно из-за проникновения холодного воздуха через утечки.

Вентилятор для вентиляции солнечной настенной печи

Происхождение: Бенджамин Кукер, Университет Хэмптона
Повторное использование: Этот элемент предлагается по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ Вы можете использовать это повторно элемент для некоммерческих целей при условии, что вы указываете авторство и предлагаете любые производные работы по аналогичной лицензии.

Регистр для солнечной печи стены. Температура может достигать 160 град. Ф.

Происхождение: Бенджамин Кукер, Университет Хэмптона
Повторное использование: Этот элемент предлагается по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ Вы можете использовать это повторно элемент для некоммерческих целей при условии, что вы указываете авторство и предлагаете любые производные работы по аналогичной лицензии.

Отопление помещений солнечными системами горячего водоснабжения

Водяной теплый пол

Provenance: Изображение Riu Chixoy и доступ через Wikimedia Commons: https: // commons.wikimedia.org/wiki/File:Col%C2%B7lector_terra_radiant_i_tubs.JPG
Повторное использование: Этот элемент предлагается по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/ 3.0 / Вы можете повторно использовать этот элемент в некоммерческих целях при условии указания авторства и предложения любых производных работ по аналогичной лицензии.

Обсуждаемые выше активные солнечные системы горячего водоснабжения являются основой для другого способа обогрева помещений. По сути, солнечная система горячего водоснабжения рассчитана на удовлетворение большей части или большей части потребностей здания в отоплении.Это означает намного больше коллекторных панелей и увеличенную емкость резервуара. Такие системы лучше всего работают с водяным теплым полом (гидронным). С помощью лучистого напольного отопления используются небольшие медные или пластиковые трубки для пропускания нагретой жидкости (обычно раствора гликоля) под материал пола. Горячая труба нагревает пол снизу, а пол, в свою очередь, излучает тепло в пространство наверху. Это лучше всего подходит для деревянных или плиточных полов, так как ковровое покрытие изолирует пол. Для существующей конструкции, которая находится не на плите (есть подвал или подвал), это требует прикрепления трубок к нижней стороне пола и добавления изоляции под трубами.

Лучистое напольное отопление лучше всего работает с большинством солнечных систем горячего водоснабжения, потому что в таких системах температура теплоносителя зимой составляет всего 140–160 ^o F. Напомним, что скорость теплового потока между объектами пропорциональна разнице температур. Чтобы передать достаточно тепла в здание, излучающая поверхность должна быть большой, как в случае систем теплого пола. Плинтус или старомодные чугунные радиаторы не обеспечат достаточной площади для излучения при таких температурах.Они предназначены для работы при более высоких температурах, достигаемых при использовании природного газа или топочного мазута в качестве источника энергии.

Установка вакуумной трубки

Provenance: Greensolarvacuum, доступ через Wikimedia Commons: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Solar_vacuum_tube_collectors_Thessaloniki.jpg
Повторное использование: Этот элемент предлагается по лицензии Creative Commons Attribution-Like http / ShareAlike некоммерческая /creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0 / Вы можете повторно использовать этот элемент в некоммерческих целях при условии указания авторства и предложения любых производных работ по аналогичной лицензии.

Однако можно достичь более высоких температур в солнечных системах горячего водоснабжения, используя другой тип коллектора. Вакуумные трубчатые коллекторы в сочетании с тепловыми трубками более эффективны, чем традиционные плоские коллекторы тепличного типа.

Вакуумные трубчатые коллекторы состоят из внутренней стеклянной трубки внутри внешней стеклянной трубки. Их разделяет эвакуируемое пространство.Термин откачан означает, что откачан весь воздух. Это значительно снижает скорость потери тепла за счет теплопроводности и конвекции, поскольку нет воздуха, который проводил бы или переносил тепло между внутренней и внешней трубкой. Таким образом, солнечный свет проходит через два слоя стекла и превращается в длинноволновое излучение, когда он поглощается темным коллектором, и это тепло затем удерживается в коллекторе. Вакуумные трубы более эффективны, чем традиционные плоские коллекторы тепличного типа, благодаря изоляции, обеспечиваемой вакуумом между слоями стекла.

Жидкость гликоль-вода может напрямую циркулировать через откачанные коллекторные трубы и подключаться непосредственно к остальной части системы. Но более эффективный подход — включить в систему тепловую трубку.

Тепловая труба

Происхождение: Ильянасов, происхождение: http://www.appropedia.org/Image:Evacuated_tube_diagram.jpg; доступ через Wikimedia Commons: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Evacuated_tube_diagram.jpg
Повторное использование: Этот элемент находится в общественном достоянии и может использоваться повторно без ограничений.

Тепловые трубки были изобретены Джорджем М. Гровером в 1962 году. Они широко используются сегодня, и если вы читаете это на портативном компьютере, скорее всего, тепловая трубка помогает охлаждать электронику в вашем устройстве. Тепловые трубы сочетают в себе принципы теплопроводности, конвекции и изменения состояния для максимальной передачи тепла. Они часто изготавливаются из медных трубок, которые были герметизированы и частично откачаны. Жидкость, такая как вода, раствор натрия, спирт или аммиак, также запаяна в трубку.Поскольку трубка частично откачана, жидкость может легко испариться и превратиться в газ. На практике один конец помещают рядом с источником тепла, а другой — там, где требуется тепло. В горячем конце жидкость испаряется. Как вы помните, для изменения состояния требуется много тепла. Затем газ движется конвекцией к более холодному концу, и когда он попадает туда, он повторно конденсируется, выделяя таким образом много тепла. Жидкость возвращается к горячему концу, чтобы продолжить цикл.

Объединение тепловых трубок в конструкции с вакуумированными трубками делает солнечный тепловой коллектор очень эффективным.Однако вакуумированные трубки хрупки по сравнению с плоскими коллекторами и со временем могут потребовать большего обслуживания.

Солнечная тепловая энергия для кондиционирования воздуха

Компрессионный холодильный цикл

Происхождение: gringer, производная от Phase_change_heat_pump.png от Jleedev; доступ через Wikimedia Commons: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Phase_change_heat_pump.svg
Повторное использование: Этот элемент предлагается по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike http: // creativecommons.org / licenses / by-nc-sa / 3.0 / Вы можете повторно использовать этот элемент в некоммерческих целях при условии указания авторства и предложения любых производных работ под аналогичной лицензией.

Это может показаться странным, но тепло можно использовать для охлаждения. Чтобы понять это, давайте рассмотрим основы работы холодильников и кондиционеров. Механический холодильник — это устройство, используемое для извлечения большого количества тепла из одной области и рассеивания его в окружающей среде. Он основан на сжатии и расширении.В холодильниках вещества, называемые хладагентами, циркулируют между жидкой и газообразной фазами. Как вы помните, для испарения жидкости требуется много скрытого тепла. И та же скрытая теплота выделяется, когда газ снова конденсируется в жидкость. В механических холодильниках используются двигатели, которые вращают насосы, которые повышают давление хладагента, превращая его в жидкость. Жидкости под давлением затем дают возможность расшириться и вернуться в газообразное состояние. Когда это происходит, он забирает тепло из окружающей среды. В оконном кондиционере тепло, выделяемое в фазе сжатия, обменивается с наружным воздухом.Тепло, забираемое во время фазы расширения, исходит от воздуха в здании.

Абсорбционный холодильный цикл

Provenance: DOE
Повторное использование: Этот элемент предлагается по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ Вы можете повторно использовать этот элемент для других целей. в коммерческих целях, если вы указываете авторство и предлагаете производные работы по аналогичной лицензии.

Второй вид охлаждения называется абсорбционным.Как и компрессионное охлаждение, в абсорбционном блоке также используется хладагент. Однако он работает на тепловой энергии, а не на механической энергии. Цикл начинается, когда хладагент испаряется (переходит из жидкости в газ) под низким давлением. Это испарение отводит тепло из желаемой области, например, изнутри холодильника. Теперь теплоноситель газообразный хладагент затем абсорбируется (растворяется) в другом веществе, находящемся в жидкой фазе. Затем смесь хладагента и абсорбента попадает в место, где она нагревается.Под воздействием тепла хладагент выкипает из абсорбента, превращаясь в свободный газ. Затем хладагент проходит через теплообменник, чтобы сбросить тепловую энергию и повторно конденсироваться в жидкость. Теперь он готов к перезапуску цикла охлаждения.

Абсорбционные холодильники, работающие на пропане, используются в транспортных средствах для отдыха и в каютах. Отработанное тепло электростанций и промышленных процессов приводит в действие большие кондиционеры, работающие в этом режиме. Солнечная энергия может использоваться в качестве источника тепла. Одна такая система, работающая исключительно на солнечной энергии, находится в Южной Африке, о которой рассказывается на сайте: кондиционер на солнечной энергии.

Абсорбционный кондиционер на основе тепла требует много тепла. Другой подход — объединить преимущества абсорбционной и компрессионной систем. В таких гибридных системах используется солнечный коллектор для перегрева хладагента, что требует меньше работы компрессорного гибридного солнечного кондиционера.

Солнечная энергия для производства пара и чистой воды

Портативная солнечная опреснительная установка

Происхождение: Фото Министерства внутренних дел США, Бюро мелиорации https: // www.flickr.com/photos/usbr/169

360/
Повторное использование: Attribution-ShareAlike 2.0 Generic (CC BY-SA 2.0) Бесплатно: Совместное использование — копирование и распространение материала на любом носителе или любом формате. Адаптация — ремикс, преобразование и создание. на материал для любых целей, даже в коммерческих целях.

Солнечная энергия может быть сконцентрирована для получения тепла, достаточного для испарения воды. Это полезно для очистки воды, так как пар оставляет после себя растворенные или взвешенные примеси, такие как соли и металлы.Пар улавливается, охлаждается и конденсируется для получения чистой воды. Посмотрите это видео на YouTube о простом солнечном газе для обеспечения чистой водой.

Исследователи из Массачусетского технологического института недавно изобрели солнечную губку из черного углеродного волокна, которая плавает на поверхности воды. Он улавливает солнечный свет и преобразует его в тепло, которое испаряет воду. Поскольку тепло концентрируется на влажной губке, оно не передается в объем воды ниже, что обеспечивает очень эффективный процесс. Посмотрите это видео на Youtube о черной солнечной губке MIT.Массачусетский технологический институт также работает над технологией обратного осмоса для разработки портативных солнечных опреснительных установок для использования вблизи соленой воды.

Собирать мысли: системное мышление и рефлексия

Вы только что узнали об истории использования солнечной энергии для создания тепла и выполнения работы. Уделите несколько минут, чтобы подумать, как все это сочетается. Что регулирует температуру на планете? Как люди на это влияют? Думайте о Земле и ее атмосфере как о системе.Петли положительной обратной связи дестабилизируют системы, а петли отрицательной обратной связи приносят стабильность. Глобальное потепление приводит к таянию морского льда Северного Ледовитого океана, поэтому летом солнечный свет будет падать на голубую воду, а не на белый лед. Из того, что вы узнали, как это повлияет на скорость поглощения тепла? Таяние льда также упрощает добычу нефти в Северном Ледовитом океане.