'
Научный журнал «Вестник науки»

Режим работы с 09:00 по 23:00

zhurnal@vestnik-nauki.com

Информационное письмо

  1. Главная
  2. Архив
  3. Вестник науки №12 (21) том 3
  4. Научная статья № 28

Просмотры  105 просмотров

Барцев Д.А., Зекин В.Н.

  


ПРОЕКТ ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНОГО ДОМА ПО ТЕХНОЛОГИИ «ДЕМЕТР» *

  


Аннотация:
поиски альтернативных источников энергии привели к изобретению устройств, которые способны аккумулировать тепло, в большом количестве находящееся в окружающей среде человека; солнечные лучи, гейзерные источники, грунт. В нашем случае мы рассматриваем геотермальное отопление в качестве отопления жилого дома. Благодаря установке специального оборудования появляется возможность получения дешевого, практически бесконечного типа тепловой энергии   

Ключевые слова:
технология, устройства аккумулирования, источник энергии   


Вводная часть: Энергия земли для отопления дома в настоящее время используется редко – большинство людей предпочитает задействовать традиционные источники энергии. Но цены на топливо постоянно растут, а запасы газа, угля и нефти когда-то, пусть даже через много лет, но завершатся. По этой причине возникает необходимость искать альтернативные источники тепла, в частности - тепло земли для отопления дома. Предмет исследования – тепло земли, как источник отопления в здании. Целью данной работы является рассмотрение и применение тепла земли в качестве источника отопления для жилых домов. Задачи: 1. Изучение и анализ аналогов. 2. Изучить процесс использования теплового насоса 3. Вывести формулу полезной модели 4. Строительство экономичных и экологичных домов, за счет нового вида энергии тепла. Основная часть: В Европе сейчас широко распространены гелиосистемы, позволяющие использовать солнечные лучи для отопления дома и подогрева воды. Однако их применение ограничено –в странах с теплым климатом их хватает для полноценного обогрева жилья, а в регионах с умеренным климатом слишком много пасмурных дней. Кроме того, солнечные коллекторы должны иметь большую площадь и емкий теплоаккумулятор, и в результате создание системы отопления экономически не выгодно. Использование тепла земли для отопления дома не требует дополнительного источника энергии – в любой день почва на глубине от нескольких метров сохраняет постоянную температуру. Чем больше глубина погружения геотермального насоса, тем выше температура грунта, а соответственно, и эффективность отопления. Однако глубина промерзания в разных регионах отличается, для этого были изобретены специальные тепловые насосы. Геотермальные насосы, использующие тепло земли для отопления дома Отопление за счет энергии земли происходит благодаря специальному устройству – геотермальному насосу. Принцип его работы аналогичен холодильнику:  газообразный хладагент сжимается компрессором, и при этом сильно нагревается;  хладагент проходит через теплообменник, отдавая избыток тепла и остывая до комнатной температуры;  после охлаждения это вещество поступает в охлаждающий контур морозильной камеры, где оно потом расширяется. В результате изменения агрегатного состояния с жидкого до газообразного, хладагент резко остывает и охлаждает все вокруг себя;  затем он вновь поступает к компрессору, и цикл повторяется снова. Аналогично происходит и отопление дома энергией земли. Например, холодильник отбирает тепло у холодного объекта и передает его теплому предмету, таким образом, тепло переносится от морозилки с минусовой температурой в помещение. Количество перекачиваемой энергии в несколько раз больше потребляемого компрессором электричества геотермальные насосы, использующие тепло земли для отопления дома Вертикальные коллекторы для отопления дома от земли Бурят необходимое количество скважин, в них помещают трубы (обычно из сшитого полиэтилена). На такой глубине температура грунта остается высокой и стабильной, соответственно, отопление частного дома теплом земли получается высокоэффективным. Для коллекторов не требуется большая площадь. Однако следует учитывать существенный недостаток данной схемы: отопление из недр земли обходится дорого. Цена бурения высока, и на то, чтобы сделать несколько скважин глубиной в 50 метров, потребуется немало затрат. Воздушные коллекторы Подземное отопление частного дома можно реализовать и с помощью воздушных коллекторов. Это более простой способ воздушного отопления в частном доме по сравнению с предыдущим. Чтобы нагреть воздух в помещении до комфортной температуры, требуется определенное количество тепла. Чем ниже первоначальная температура, тем выше затраты. С помощью вентиляционной системы и тепла, полученного из грунта, можно повысить температуру воздуха в доме. Для организации системы отопления нужно:  вывести воздухозабор вентиляции ниже уровня промерзания грунта;  проложить изогнутый, прямой или многотрубный коллектор с помощью обычных канализационных труб (форма выбирается в зависимости от участка, на каждый квадратный метр площади дома должно приходиться 1,5 метра коллектора);  сделать воздухоотвод на дальнем от дома конце коллектора, выведя трубу на высоту минимум 1,5 метров от земли и оборудовав ее зонтом-дефлектором (разумеется, приток воздуха в дом будет принудительным. Горизонтальные коллекторы для обогрева дома теплом земли Их использование распространено в регионах с относительно теплым климатом, где глубина промерзания почвы не превышает 1-1,5 метров. Организовать отопление дома от земли в данном случае гораздо проще, ведь траншеи можно выкопать и самостоятельно, и стоимость работ значительно уменьшится. Принцип работы теплового насоса: Температура земли на глубине более 1,5 метров одинакова летом и зимой и равна 8 градусам. Такой температуры хватает, чтобы проходящий в земле хладагент "закипел" и перешел в газообразное состояние. Этот газ всасывается компрессорным насосом, в этот момент происходит его сжатие и выделение тепла. Тоже самое происходит когда велосипедным насосом накачивают шину – от резкого сжатия воздуха насос становится теплым. Тепловая энергия поступает на теплообменник, нагревая теплоноситель (воду) системы отопления. Отдавая тепло, хладагент остывает, и с помощью расширительного клапана вновь переводится в жидкое состояние. Цикл за Условия, необходимые для нормальной работы теплового насоса, следующие: Хорошее утепление здания. Чем теплее дом, в том числе - окна, двери, окна, тем меньше энергии потребуется для его обогрева. При проектировании отопления следует учесть, что максимальная температура жидкости в системе отопления будет ниже, чем в классической. Поэтому необходимо использовать радиаторы с пониженной температурой отдачи. Однако это может быть и плюсом, поскольку в этом случае можно смело отдать большую часть мощности на долю теплых полов.

  


Полная версия статьи PDF

Номер журнала Вестник науки №12 (21) том 3

  


Ссылка для цитирования:

Барцев Д.А., Зекин В.Н. ПРОЕКТ ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНОГО ДОМА ПО ТЕХНОЛОГИИ «ДЕМЕТР» // Вестник науки №12 (21) том 3. С. 130 - 135. 2019 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/2451 (дата обращения: 28.03.2024 г.)


Альтернативная ссылка латинскими символами: vestnik-nauki.com/article/2451



Нашли грубую ошибку (плагиат, фальсифицированные данные или иные нарушения научно-издательской этики) ?
- напишите письмо в редакцию журнала: zhurnal@vestnik-nauki.com


Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2019.    16+




* В выпусках журнала могут упоминаться организации (Meta, Facebook, Instagram) в отношении которых судом принято вступившее в законную силу решение о ликвидации или запрете деятельности по основаниям, предусмотренным Федеральным законом от 25 июля 2002 года № 114-ФЗ 'О противодействии экстремистской деятельности' (далее - Федеральный закон 'О противодействии экстремистской деятельности'), или об организации, включенной в опубликованный единый федеральный список организаций, в том числе иностранных и международных организаций, признанных в соответствии с законодательством Российской Федерации террористическими, без указания на то, что соответствующее общественное объединение или иная организация ликвидированы или их деятельность запрещена.