Опалення виробляє та розподіляє калорії централізовано Build Green
Почуття добре вдома взимку часто є синонімом обігріву.
Якщо середовище існування погано або помірно теплоефективно, може знадобитися виробляти багато тепла, щоб компенсувати значні втрати .
Залежно від розміру, архітектури та використання будинку, коли це можливо, просто та ефективно використовувати пристрої, які одночасно виробляють тепло та розподіляють його.
Про це йшлося тут в іншій статті .
Якщо потрібна велика потужність нагріву, а тим більше, коли неможливо обмежитися однією точкою нагрівання, може бути доцільним виробляти калорії одним пристроєм, а потім розподіляти їх за допомогою окремих систем, самі забезпечуються теплом за допомогою транспортування калорій.
Ці системи чудово працюють підходить для некомпактних середовищ існування, особливо ті, що розподіляються в підлогах, або різні обсяги яких розділені перегородками або, тим більше, зсувними стінами.
Вони дуже актуальні в контексті колективного житла.
Ця стаття присвячена унікальним системам виробництва тепла (унікальним у тому сенсі, що ми виробляємо тепло лише в одній точці, а потім розподіляємо його за допомогою систем, які будуть розглянуті в наступній статті).
Ми обговорюємо не тільки техніку роботи цього обладнання, але також джерела вироблення цих калорій (енергія, що перевищує потік).
Це слід за принципом нагрівання і стосується одного із способів виробництва калорій.
Тут ми маємо справу з пристроями, що виробляють тепло, які, крім витоків, самі по собі не розсіюють тепло. Це транспортується будь-якими відповідними засобами, де воно має бути розподілене.
Котли опалення одноразового використання
Часто обидва котли можуть виробляти тепло для опалення і для виробництва побутової гарячої води .
Для простоти ми розглянемо ці пристрої тут виключно під аспектом опалення будинку.
Операція
Раніше продуктивність цих пристроїв була досить середньою, через погано контрольоване, неповне згоряння та виділення трохи води, яка перейшла з рідкого в газоподібний стан, що представляє споживання енергії (зміна стану при ендотермічній реакції).
Тоді ця енергія, пов’язана з випаровуванням води, стає те, що називається прихованою енергією (в тому, що зворотна операція випустить таку ж кількість енергії, але в іншому напрямку: екзотермічна реакція).
Ця водяна пара евакуюється з газами згоряння. Вони охолоджуються, рухаючись по витяжному каналу витяжки, викликаючи конденсацію пари, що міститься. З цієї нагоди, виділиться прихована енергія . Техніка, досконало освоєна на сьогоднішній день, дозволяє трохи краще її відновити для опалення: це так звані «конденсаційні» котли. . Останні демонструють суттєво поліпшені врожаї .
Вони стосуються усіх енергій, які можуть виділяти водяну пару (газ, мазут, деревина тощо).
Всі котли останнього покоління використовують цю техніку ... У будь-якому випадку, і у разі пропозиції котла, який не є, слід віддавати перевагу котельному, оснащеному цією технологією.
Горючі корисні копалини
Виробництво тепла через котел можна досягти за рахунок споживання різні види палива .
Традиційно, принаймні з 1960-х років, частка викопного палива була дуже важливою. Це пояснюється колись надзвичайно низька ціна і дуже практична сторона цього: ми доставили його, і він працює сам по собі протягом декількох місяців !
Нафтовий шок 1973 року припинив цю практику щоб дійти до поточної ситуації 2019 року: спонукання до відмови від ... деяких з цих енергій. Чому не всі ?
Вугілля
Котли, що спалюють вугілля, повертають нас назад Східний час, Овернь-буньяки та маленькі савойські сажотруси. Ті часи минули, котли, що спалюють інше паливо, витіснили їх. Більше немає ризику «смогу» (через опалення) у великих містах, як це було відомо до середини 20 століття.
Вітчизняне паливо
Найбільш використовувана енергія в недалекому минулому роками було мазутом.
Зміна клімату спричинила усвідомлення.
Накопичення виділення CO2, що потрапило в пастку тисячі років тому, та мікрочастинок, додавання NOx (особливо оксиду азоту, N2O, потужного парникового газу та руйнівника озонового шару; і діоксиду азоту NO2, що має великий вплив з питань охорони здоров'я, а також однієї з причин закислення дощової води), призвели до контролюючих органів до запрограмувати зняття старих котлів протягом 10 років з листопада 2018 року .
Досить сказати це зараз, більше ніхто не планує встановлювати нові .
Природний газ
Природний газ є останнє викопне паливо, як і раніше популярне, можливо тому, що дехто хотів би, щоб його замінили енергією з відновлюваних джерел ("біогаз": газ, що утворюється в результаті анаеробного перетравлення біомаси ).
Під час згоряння природний газ забруднює набагато менше, ніж мазут ( приблизно на 50% менше СО2 за однакову кількість виробленого тепла і нескінченно менше мікрочастинок).
Як вже обговорювалося вище, § побутовий мазут, рекомендується замінити старі котли на мазуті новими, включаючи ... газові котли !
Однак, на 50% менше виділеного СО2 не означає, що ця енергія є доцільною, оскільки решта 50% звільнених не є незначними, далеко, дуже далеко !
Чи слід шукати виправдання для захисту інтересів певних виробників? Ми воліємо уявити, що це в надії побачити, як "біогаз" замінює природний газ (§ присвячений нижче).
Торф
Торфовища, що використовуються для опалення
У Франції порівняно мало торф’яних боліт, і якщо раніше цей матеріал використовувався як паливо, то сьогодні це вже не так.
Торфовища все ще експлуатуються, але скоріше для сільського господарства, ніж для опалення . Справді, торф дуже ефективний для внесення змін до певних земель. Ці ферми дуже суперечливі, оскільки це, серед іншого, a відмінна вуглецева пастка і його згоряння має a істотний вплив на зміну клімату .
З усіх цих причин торф ніколи не матиме значного використання енергії опалення.
відновлювальна енергія
Для деяких економічні причини (збільшення ціни на викопне паливо) і, все більше і більше, екологічний (пов’язані, серед іншого, з викидами парникових газів, особливо з викидом СО2, нинішня тенденція полягає у зверненні до відновлюваних джерел енергії .
Спалена біомаса (переважно деревина)
Це головним чином до деревини, яка використовується, або у формі колоди (необов’язково отримується пресуванням стружки або тирси), або у формі тріски, або у формі гранул (також відомих як гранули). Їх можна придбати в мішку, а також доставити на повітродувці, яка передає їх у силос за допомогою рушія за допомогою труб. Потім ними керувати так само просто, як і мазутом .
Існують інші (анекдотичні) джерела, наприклад, оливкові кісточки, виноградні вичавки, висушені після видобутку, коров'ячий гній ... Вони є і, можливо, залишаться дуже незначними.
У всіх випадках паливо безпосередньо спалюється .
Газ від метанізації
Біомаси може не бути не безпосередньо спалений, але метанізований . Для цього виробництва існує багато ресурсів: побутові відходи, сільськогосподарські відходи (наприклад, при підготовці овочів до продажу ...), відходи від худоби (гній ...) ...
Скажемо прямо, поки є ресурси з точки зору переробки або другого життя, це здається нам дуже похвальним .
Нам здається набагато менше, так це те, що все більше фермерів виробляє рослини, які збирають для безпосередньої метанізації . Ми вважаємо, що тут ми стикаємось з дуже сумнівною конкуренцією за використання сільськогосподарські угіддя, які вже не використовуються для виробництва продуктів харчування, а для виробництва палива відновлюваного походження замість інших копалин.
Принцип досить простий: бактерії які деградують рослини, перетравлюють їх і, роблячи це, виділяють гази, що утворюються під час перетравлення (деяку техніку ще називають «зброджувачами»). Одним з таких газів є метан, відомий своїми висока теплотворна здатність .
У контексті великих виробничих потужностей це так зазвичай вводять в мережу розподіл природного газу.
Він також може використовуватися для живлення газового котла або, ще краще, для живлення двигуна внутрішнього згоряння (принцип газифікатора, широко застосовуваний для цивільних транспортних засобів під час Другої світової війни), який приводить в дію генератор, що виробляє електроенергію. Він охолоджується замкнутим контуром. Ця система дозволяє нагрівати ці калорії замість того, щоб розсіювати їх за допомогою радіатора та вентилятора, як це практикується у всіх автомобілях з тепловими двигунами, таким чином, з чистою втратою.
Дехто каже: " тепло, що виділяється в цілому, однакове ”Що правда, але він використовується на нашу користь замість нагрівання атмосфери без жодної іншої вигоди, крім горобців ... якщо такі ще є !
Отже, частина енергії використовується для виробництва тепла, що вже добре, але, набагато краще, інша частина дозволяє це зробити виробляти електроенергію, яка придатна для багаторазового використання і, як така, набагато благородніша, ніж прості калорії.
Електрична енергія
Вона більше вектора передачі енергії, ніж енергії строго кажучи.
Електроенергію можна виробляти з усіх перерахованих вище енергій. Так само, як ми робимо це з ядерною, вихідне паливо використовується для нагрівання води щоб виробляти пару, яка через турбіну сама буде приводити в дію генератор . Останній, зрештою, виробляє електроенергію.
Його можна використовувати для, від Ефект Джоуля, кип’ятити воду, які через розподільні системи передаватимуть це тепло до елементів, що його виділять (радіатори, панелі тощо).
Тепловий насос (PAC) - це система, яка витягує калорії із середовища, яке їх має завдяки газу (використання у повітрі або воді; ця операція відбувається у випарнику) . Шляхом стиснення останнього, він випаровується під високим тиском, аж до рідкої фази і, роблячи це, піднімається до високої температури . Через обмінник (конденсатор) ці калорії звикли нагрівання рідини для транспортування калорій (вода або повітря). Ці «відновлені» калорії використовуються для обігріву простору . Цикл відновлюється: стиснення, підвищення температури, розширення, скидання температури, стиснення ...
Тепловий насос (PAC)
Посилення між енергією, споживаною компресором, та енергією, що відновлюється для нагрівання його ім'я Коефіцієнт ефективності (COP, який може перевищувати 5) . Найкращі теплові насоси за врожайністю - це ті, які забирають калорії з ґрунту або води. На них значно менше впливають низькі температури. Найкращий малюнок в навколишньому повітрі ледь перевищує одиницю КС з 4 … в теорії. Справді, як тільки температура навколишнього повітря падає нижче певної межі (від 0 до декількох градусів залежно від якості пристрою), КС різко падає !
Якщо калорії беруться з повітря і використовуються для нагрівання повітря, це a Повітряно-повітряний тепловий насос; якщо вони використовуються для нагрівання води, це насос ПОВІТРЯ/ВОДА; нарешті, черпання з води (криниці, струмка тощо) зазвичай використовується для нагрівання води, це a Водяний/водяний тепловий насос .
В абсолютному, Чиста геотермальна енергія полягає у витяганні калорій із землі та безпосередньому нагріванні . Це називається глибокою геотермальною енергією. Ця чиста геотермальна енергія зарезервована для великомасштабних установок (вам доведеться спуститися на глибину до декількох сотень метрів). У Франції це дозволяють лише деякі області.
Відгуки не всі підбадьорюють ...
Найпоширеніша геотермальна енергія полягає у видобуванні калорій за відносно низьких температур (від 10 до 15 °) для нагрівання газу з теплового насоса після розширення (див. § PAC вище) .
Окрім високої вартості з'єднання такої системи збору з тепловим насосом, з чисто теоретичної точки зору, ця система є хорошою альтернативою. Однак будьте обережні, щоб урожайність була достатньою, щоб у фінансовому плані заощадити більше, ніж потрібно було б заплатити за установку, і, на екологічному рівні, в операції буде збережено принаймні стільки ресурсів, скільки ' для виготовлення цих пристроїв знадобилося деяке: необхідне використання аналізу життєвого циклу (LCA).
Пропонуються два типи геотермальної енергії: так звана поверхнева або горизонтальна (глибина приблизно 1 метр, залежно від характеру грунту, рівнинний розвиток) та так звана "мілка": витягування калорій до 80 або 100 метрів, вертикально. Поверхнева геотермальна енергія вимагає, залежно від природи ґрунту, поверхню збору, яка в 1-2 рази перевищує поверхню для нагрівання (там нічого не слід висаджувати). Для дрібної геотермальної енергії потрібно лише кілька м 2 .
В іншій статті, присвяченій принципам опалення, ми побачили, що це не так просто, як багато хто хотів би, щоб ми вірили.
Цей світ опалення, можливо, більше, ніж інші, піддається примхам: в певний момент кінцевим є тепловий насос, потім ми переходимо до пелетних систем на ... деякий час пізніше ми чуємо лише про геотермальне або сонячне опалення !
Вам просто потрібно ходити роками в салонах, присвячених цій темі, щоб це побачити.
Зараз, 2019 рік, системи деревних гранул мають усі переваги.
В основному ми бачимо незалежні пристрої, знамениті печі на гранулах.
Ми висвітлили їх в іншій статті; хоча вони, справді, не позбавлені інтересу, вони також мають свої межі.
Ця поточна стаття ще раз демонструє, ніби це все ще потрібно, що ця тема величезна, і що котли та інші системи виробництва тепла для розподілу в інших місцях не мали остаточного слова, що чудово, оскільки за певних обставин вони дуже доречні.
Картинки: Pixabay, Leroy Merlin, Wikimedia, Promotelec,