Dans ma maison passive...

"Il doit faire froid en hiver", a déclaré le classique. Il s'avère que ce n'est pas nécessaire. De plus, pour rester au chaud pendant une courte période, il n'est pas nécessaire qu'il soit sale, malodorant et nocif pour l'environnement.

À l'heure actuelle, nous pouvons avoir de la chaleur dans nos maisons, pas nécessairement à cause du mazout, du gaz et de l'électricité. Les énergies solaire, géothermique et même éolienne ont rejoint l'ancien mix de combustibles et de sources d'énergie ces dernières années.

Dans ce rapport, nous n'aborderons pas les systèmes basés sur le charbon, le pétrole ou le gaz encore les plus populaires en Pologne, car le but de notre étude n'est pas de présenter ce que nous savons déjà bien, mais de présenter des alternatives modernes et attractives en termes de la protection de l'environnement ainsi que les économies d'énergie.

Bien sûr, le chauffage basé sur la combustion du gaz naturel et de ses dérivés est également assez écologique. Cependant, du point de vue polonais, il a l'inconvénient que nous n'avons pas suffisamment de ressources de ce combustible pour les besoins domestiques.

L'eau et l'air

La plupart des maisons et des bâtiments résidentiels en Pologne sont chauffés par des chaudières et des radiateurs traditionnels.

La chaudière centrale est située dans la chaufferie ou la chaufferie individuelle du bâtiment. Son travail est basé sur la fourniture de vapeur ou d'eau chaude par des tuyaux aux radiateurs situés dans les pièces. Le radiateur classique - structure verticale en fonte - est généralement placé près des fenêtres (1).

1. Chauffage traditionnel

Dans les systèmes de radiateurs modernes, l'eau chaude est distribuée aux radiateurs à l'aide de pompes électriques. L'eau chaude libère sa chaleur dans le radiateur et l'eau refroidie retourne à la chaudière pour un chauffage supplémentaire.

Les radiateurs peuvent être remplacés par des panneaux ou des radiateurs muraux moins "agressifs" d'un point de vue esthétique - parfois ils sont même appelés les soi-disant. radiateurs décoratifs, développés en tenant compte de la conception et de la décoration des locaux.

Les radiateurs de ce type sont beaucoup plus légers en poids (et généralement en taille) que les radiateurs à ailettes en fonte. Actuellement, il existe de nombreux types de radiateurs de ce type sur le marché, se différenciant principalement par leurs dimensions extérieures.

De nombreux systèmes de chauffage modernes partagent des composants communs avec l'équipement de refroidissement, et certains fournissent à la fois le chauffage et le refroidissement.

rendez-vous HVAC (chauffage, ventilation et climatisation) est utilisé pour décrire tout et la ventilation dans une maison. Quel que soit le système CVC utilisé, le but de tout équipement de chauffage est d'utiliser l'énergie thermique de la source de combustible et de la transférer dans les locaux d'habitation pour maintenir une température ambiante confortable.

Les systèmes de chauffage utilisent une variété de combustibles comme le gaz naturel, le propane, le mazout, les biocarburants (comme le bois) ou l'électricité.

Systèmes à air pulsé utilisant four soufflant, qui fournissent de l'air chauffé à diverses zones de la maison grâce à un réseau de conduits, sont populaires en Amérique du Nord (2).

2. Chaufferie du système avec circulation d'air forcée

C'est encore une solution relativement rare en Pologne. Il est principalement utilisé dans les nouveaux bâtiments commerciaux et dans les maisons privées, généralement en combinaison avec une cheminée. Systèmes de circulation d'air forcé (incl. ventilation mécanique avec récupération de chaleur) régler la température ambiante très rapidement.

Par temps froid, ils servent de chauffage et par temps chaud, ils servent de système de climatisation de refroidissement. Typiques pour l'Europe et la Pologne, les systèmes au CO avec poêles, chaufferies, radiateurs à eau et à vapeur ne sont utilisés que pour le chauffage.

Les systèmes à air pulsé les filtrent également pour éliminer la poussière et les allergènes. Des dispositifs d'humidification (ou de séchage) sont également intégrés au système.

Les inconvénients de ces systèmes sont la nécessité d'installer des conduits de ventilation et de leur réserver de l'espace dans les murs. De plus, les ventilateurs sont parfois bruyants et l'air en mouvement peut propager des allergènes (si l'appareil n'est pas correctement entretenu).

En plus des systèmes les plus connus de nous, c'est-à-dire radiateurs et unités de soufflage d'air, il en existe d'autres, pour la plupart modernes. Il diffère des systèmes de chauffage central hydronique et de ventilation forcée en ce qu'il chauffe les meubles et les planchers, et pas seulement l'air.

Nécessite la pose à l'intérieur de sols en béton ou sous des sols en bois de tuyaux en plastique destinés à l'eau chaude. C'est un système silencieux et globalement économe en énergie. Il ne chauffe pas rapidement, mais conserve la chaleur plus longtemps.

Il existe également le "carrelage au sol", qui utilise des installations électriques installées sous le sol (généralement des carreaux de céramique ou de pierre). Ils sont moins écoénergétiques que les systèmes à eau chaude et ne sont généralement utilisés que dans des espaces plus petits tels que les salles de bains.

Un autre type de chauffage plus moderne. système hydraulique. Les chauffe-eau plinthes sont montés bas sur le mur afin qu'ils puissent aspirer l'air froid du dessous de la pièce, puis le réchauffer et le renvoyer à l'intérieur. Ils fonctionnent à des températures plus basses que beaucoup.

Ces systèmes utilisent également une chaudière centrale pour chauffer l'eau qui circule dans un système de tuyauterie vers des appareils de chauffage discrets. En fait, il s'agit d'une version mise à jour des anciens systèmes de radiateurs verticaux.

Les radiateurs à panneaux électriques et autres types ne sont pas couramment utilisés dans les principaux systèmes de chauffage domestique. radiateurs électriquesprincipalement en raison du coût élevé de l'électricité. Cependant, ils restent une option de chauffage d'appoint populaire, par exemple dans les espaces saisonniers (comme les vérandas).

Les radiateurs électriques sont simples et peu coûteux à installer, ne nécessitant aucune tuyauterie, ventilation ou autres dispositifs de distribution.

En plus des panneaux chauffants conventionnels, il existe également des radiateurs électriques rayonnants (3) ou des lampes chauffantes qui transfèrent de l'énergie aux objets à plus basse température à travers rayonnement électromagnétique.

3. Chauffage infrarouge

Selon la température du corps rayonnant, la longueur d'onde du rayonnement infrarouge varie de 780 nm à 1 mm. Les radiateurs infrarouges électriques émettent jusqu'à 86 % de leur puissance d'entrée sous forme d'énergie rayonnante. Presque toute l'énergie électrique collectée est convertie en chaleur infrarouge à partir du filament et envoyée plus loin à travers les réflecteurs.

Géothermie Pologne

Les systèmes de chauffage géothermiques - très avancés, par exemple en Islande, suscitent un intérêt croissantoù les ingénieurs de forage sous (IDDP) plongent de plus en plus loin dans la source de chaleur interne de la planète.

En 2009, lors du forage d'un EPDM, il s'est accidentellement déversé dans un réservoir de magma situé à environ 2 km sous la surface de la Terre. Ainsi, le puits géothermique le plus puissant de l'histoire avec une capacité d'environ 30 MW d'énergie a été obtenu.

Les scientifiques espèrent atteindre la dorsale médio-atlantique, la plus longue dorsale médio-océanique de la Terre, une frontière naturelle entre les plaques tectoniques.

Là, le magma chauffe l'eau de mer à une température de 1000°C, et la pression est deux cents fois supérieure à la pression atmosphérique. Dans de telles conditions, il est possible de générer de la vapeur supercritique avec une production d'énergie de 50 MW, soit environ dix fois supérieure à celle d'un puits géothermique typique. Cela signifierait la possibilité d'une reconstitution de 50 mille. à la maison.

Si le projet s'avérait efficace, un projet similaire pourrait être mis en œuvre dans d'autres parties du monde, par exemple en Russie. au Japon ou en Californie.

4. Visualisation de la soi-disant. géothermie peu profonde

Théoriquement, la Pologne a de très bonnes conditions géothermiques, puisque 80% du territoire du pays est occupé par trois provinces géothermiques : Europe centrale, Carpates et Carpates. Cependant, les possibilités réelles d'utilisation des eaux géothermiques concernent 40% du territoire du pays.

La température de l'eau de ces réservoirs est de 30-130°C (dans certains endroits même 200°C), et la profondeur d'occurrence dans les roches sédimentaires est de 1 à 10 km. L'écoulement naturel est très rare (Sudètes - Cieplice, Löndek-Zdrój).

Cependant, c'est autre chose. géothermie profonde avec des puits jusqu'à 5 km, et autre chose, le soi-disant. géothermie peu profonde, dans lequel la source de chaleur est prélevée dans le sol à l'aide d'une installation enterrée relativement peu profonde (4), généralement de quelques à 100 m.

Ces systèmes sont basés sur des pompes à chaleur, qui sont la base, similaire à la géothermie, pour obtenir de la chaleur à partir de l'eau ou de l'air. On estime qu'il existe déjà des dizaines de milliers de ces solutions en Pologne et que leur popularité augmente progressivement.

La pompe à chaleur prend la chaleur de l'extérieur et la transfère à l'intérieur de la maison (5). Consomme moins d'électricité que les systèmes de chauffage conventionnels. Lorsqu'il fait chaud dehors, il peut agir à l'opposé d'un climatiseur.

5. Schéma d'une pompe à chaleur à compresseur simple : 1) condenseur, 2) papillon - ou capillaire, 3) évaporateur, 4) compresseur

Un type populaire de pompe à chaleur à air est le système mini split, également connu sous le nom de sans conduit. Il est basé sur une unité de compresseur externe relativement petite et une ou plusieurs unités de traitement d'air intérieur qui peuvent être facilement ajoutées aux pièces ou aux zones éloignées de la maison.

Les pompes à chaleur sont recommandées pour une installation dans des climats relativement doux. Ils restent moins efficaces par temps très chaud et très froid.

Systèmes de chauffage et de refroidissement à absorption ils sont alimentés non par l'électricité, mais par l'énergie solaire, la géothermie ou le gaz naturel. Une pompe à chaleur à absorption fonctionne à peu près de la même manière que n'importe quelle autre pompe à chaleur, mais elle a une source d'énergie différente et utilise une solution d'ammoniac comme réfrigérant.

Les hybrides sont meilleurs

L'optimisation énergétique a été réalisée avec succès dans les systèmes hybrides, qui peuvent également utiliser des pompes à chaleur et des sources d'énergie renouvelables.

Une forme du système hybride est тепловой насос en combinaison avec chaudière à condensation. La pompe reprend partiellement la charge alors que la demande de chaleur est limitée. Lorsque plus de chaleur est nécessaire, la chaudière à condensation prend en charge la tâche de chauffage. De même, une pompe à chaleur peut être associée à une chaudière à combustible solide.

Un autre exemple de système hybride est la combinaison unité de condensation avec système solaire thermique. Un tel système peut être installé dans les bâtiments existants et nouveaux. Si le propriétaire de l'installation souhaite plus d'indépendance en termes de sources d'énergie, la pompe à chaleur peut être associée à une installation photovoltaïque et ainsi utiliser l'électricité générée par ses propres solutions domestiques pour le chauffage.

L'installation solaire fournit de l'électricité bon marché pour alimenter la pompe à chaleur. L'électricité excédentaire générée par l'électricité qui n'est pas utilisée directement dans le bâtiment peut être utilisée pour recharger la batterie du bâtiment ou vendue au réseau public.

Il convient de souligner que les générateurs et les installations thermiques modernes sont généralement équipés de interface internet et peuvent être contrôlés à distance via une application sur tablette ou smartphone, souvent depuis n'importe où dans le monde, ce qui permet en outre aux propriétaires d'optimiser et de réduire leurs coûts.

Il n'y a rien de mieux que l'énergie maison

Bien sûr, tout système de chauffage aura de toute façon besoin de sources d'énergie. L'astuce consiste à en faire la solution la plus économique et la moins chère.

En fin de compte, de telles fonctions ont de l'énergie générée "à la maison" dans des modèles appelés micro cogénération () ou microTPP ()

Selon la définition, il s'agit d'un procédé technologique consistant en la production combinée de chaleur et d'électricité (hors réseau) basée sur l'utilisation d'appareils connectés de petite et moyenne puissance.

La micro cogénération peut être utilisée dans toutes les installations où il y a un besoin simultané d'électricité et de chaleur. Les utilisateurs les plus courants des systèmes jumelés sont à la fois les bénéficiaires individuels (6) et les hôpitaux et centres éducatifs, les centres sportifs, les hôtels et divers services publics.

6. Système énergétique domestique

Aujourd'hui, l'ingénieur électricien domestique moyen dispose déjà de plusieurs technologies pour produire de l'énergie à la maison et dans la cour : solaire, éolienne et gaz. (biogaz - s'ils sont vraiment "propres").

Vous pouvez donc monter sur le toit, qui ne sont pas à confondre avec des générateurs de chaleur et qui servent le plus souvent à chauffer de l'eau.

Il peut également atteindre de petites éoliennespour les besoins individuels. Le plus souvent, ils sont placés sur des mâts enterrés dans le sol. Les plus petits d'entre eux, d'une puissance de 300-600 W et d'une tension de 24 V, peuvent être installés sur les toits, à condition que leur conception soit adaptée à cela.

Dans les conditions domestiques, on trouve le plus souvent des centrales électriques d'une capacité de 3 à 5 kW qui, en fonction des besoins, du nombre d'utilisateurs, etc. - devrait être suffisant pour l'éclairage, le fonctionnement de divers appareils électroménagers, les pompes à eau pour le CO et d'autres besoins plus petits.

Les systèmes avec une puissance thermique inférieure à 10 kW et une puissance électrique de 1 à 5 kW sont principalement utilisés dans les ménages individuels. L'idée derrière le fonctionnement d'une telle "micro-cogénération domestique" est de placer à la fois l'électricité et la source de chaleur à l'intérieur du bâtiment alimenté.

La technologie de production d'énergie éolienne domestique est encore en cours d'amélioration. Par exemple, les petites éoliennes Honeywell proposées par WindTronics (7) avec un carénage ressemblant un peu à une roue de bicyclette avec des pales attachées, d'environ 180 cm de diamètre, génèrent 2,752 kWh à une vitesse de vent moyenne de 10 m/s. Une puissance similaire est offerte par les turbines Windspire avec une conception verticale inhabituelle.

7. Petites turbines Honeywell montées sur le toit d'une maison

Parmi les autres technologies permettant d'obtenir de l'énergie à partir de sources renouvelables, il convient de prêter attention à biogaz. Ce terme général est utilisé pour décrire les gaz combustibles produits lors de la décomposition de composés organiques, tels que les eaux usées, les ordures ménagères, le fumier, les déchets agricoles et agro-alimentaires, etc.

La technologie issue de l'ancienne cogénération, c'est-à-dire la production combinée de chaleur et d'électricité dans des centrales de cogénération, dans sa "petite" version, est assez récente. La recherche de solutions meilleures et plus efficaces est toujours en cours. Actuellement, plusieurs systèmes majeurs peuvent être identifiés, notamment : les moteurs alternatifs, les turbines à gaz, les systèmes de moteur Stirling, le cycle organique de Rankine et les piles à combustible.

Moteur Stirling convertit la chaleur en énergie mécanique sans processus de combustion violent. L'apport de chaleur au fluide de travail - gaz est effectué en chauffant la paroi extérieure de l'appareil de chauffage. En apportant de la chaleur depuis l'extérieur, le moteur peut être alimenté en énergie primaire à partir de presque toutes les sources : composés pétroliers, charbon, bois, tous types de combustibles gazeux, biomasse et même énergie solaire.

Ce type de moteur comprend : deux pistons (froid et chaud), un échangeur de chaleur régénératif et des échangeurs de chaleur entre le fluide de travail et des sources externes. L'un des éléments les plus importants fonctionnant dans le cycle est le régénérateur, qui prend la chaleur du fluide de travail lorsqu'il s'écoule de l'espace chauffé vers l'espace refroidi.

Dans ces systèmes, la source de chaleur provient principalement des gaz d'échappement générés lors de la combustion du carburant. Au contraire, la chaleur du circuit est transférée vers la source à basse température. En fin de compte, l'efficacité de la circulation dépend de la différence de température entre ces sources. Le fluide de travail de ce type de moteur est l'hélium ou l'air.

Les avantages des moteurs Stirling incluent : une efficacité globale élevée, un faible niveau de bruit, une économie de carburant par rapport à d'autres systèmes, une faible vitesse. Bien sûr, il ne faut pas oublier les lacunes, dont la principale est le prix d'installation.

Les mécanismes de cogénération tels que Cycle de Rankine (récupération de chaleur dans les cycles thermodynamiques) ou un moteur Stirling ne nécessite que de la chaleur pour fonctionner. Sa source peut être, par exemple, l'énergie solaire ou géothermique. Produire de l'électricité de cette manière à l'aide d'un collecteur et de la chaleur est moins cher que d'utiliser des cellules photovoltaïques.

Des travaux de développement sont également en cours réservoirs de carburant et leur utilisation dans les centrales de cogénération. Une des solutions innovantes de ce type sur le marché est EffacerBord. En plus des fonctions spécifiques au système, cette technologie convertit le gaz de la bouteille en hydrogène à l'aide d'une technologie de pointe. Il n'y a donc pas de feu ici.

La pile à hydrogène produit de l'électricité, qui est également utilisée pour générer de la chaleur. Les piles à combustible sont un nouveau type de dispositif qui permet à l'énergie chimique d'un combustible gazeux (généralement de l'hydrogène ou un combustible hydrocarboné) d'être convertie avec une grande efficacité par une réaction électrochimique en électricité et en chaleur - sans qu'il soit nécessaire de brûler du gaz et d'utiliser de l'énergie mécanique, comme c'est le cas, par exemple, dans les moteurs ou les turbines à gaz.

Certains éléments peuvent être alimentés non seulement par de l'hydrogène, mais également par du gaz naturel ou ce qu'on appelle. reformat (gaz de reformage) obtenu à la suite du traitement des hydrocarbures.

Accumulateur d'eau chaude

Nous savons que l'eau chaude, c'est-à-dire la chaleur, peut être accumulée et stockée dans un récipient ménager spécial pendant un certain temps. Par exemple, ils peuvent souvent être vus à côté de capteurs solaires. Cependant, tout le monde ne sait peut-être pas qu'il existe une chose telle que grandes réserves de chaleurcomme d'énormes accumulateurs d'énergie (8).

8. Excellent accumulateur de chaleur aux Pays-Bas

Les réservoirs de stockage standard à court terme fonctionnent à la pression atmosphérique. Ils sont bien isolés et sont principalement utilisés pour la gestion de la demande aux heures de pointe. La température dans ces réservoirs est légèrement inférieure à 100°C. Il convient d'ajouter que parfois, pour les besoins du système de chauffage, d'anciens réservoirs de mazout sont transformés en accumulateurs de chaleur.

En 2015, le premier Allemand bac double zone. Cette technologie est brevetée par Bilfinger VAM..

La solution est basée sur l'utilisation d'une couche flexible entre les zones d'eau supérieure et inférieure. Le poids de la zone supérieure crée une pression sur la zone inférieure, de sorte que l'eau qui y est stockée peut avoir une température supérieure à 100°C. L'eau de la zone supérieure est donc plus froide.

Les avantages de cette solution sont une capacité calorifique supérieure tout en conservant le même volume par rapport à un réservoir atmosphérique, et en même temps des coûts moindres liés aux normes de sécurité par rapport aux cuves sous pression.

Au cours des dernières décennies, les décisions liées à stockage souterrain d'énergie. Le réservoir d'eau souterraine peut être en béton, en acier ou en plastique renforcé de fibres. Les conteneurs en béton sont construits en coulant du béton sur place ou à partir d'éléments préfabriqués.

Un revêtement supplémentaire (polymère ou inox) est généralement installé à l'intérieur de la trémie pour assurer l'étanchéité à la diffusion. La couche d'isolation thermique est installée à l'extérieur du conteneur. Il existe également des structures fixées uniquement avec du gravier ou creusées directement dans le sol, également dans l'aquifère.

Écologie et économie font bon ménage

La chaleur dans la maison ne dépend pas seulement de la façon dont nous la chauffons, mais surtout de la façon dont nous la protégeons des pertes de chaleur et gérons l'énergie qu'elle contient. La réalité de la construction moderne est l'accent mis sur l'efficacité énergétique, grâce à laquelle les objets résultants répondent aux exigences les plus élevées en termes d'économie et de fonctionnement.

C'est un double "éco" - écologie et économie. De plus en plus placé bâtiments économes en énergie Ils se caractérisent par un corps compact, dans lequel le risque de ponts dits froids, c'est-à-dire zones de perte de chaleur. Ceci est important pour obtenir les plus petits indicateurs concernant le rapport de la surface des cloisons extérieures, qui sont prises en compte avec le sol au sol, au volume total chauffé.

Les surfaces tampons, telles que les vérandas, doivent être attachées à l'ensemble de la structure. Ils concentrent la bonne quantité de chaleur, tout en la donnant simultanément au mur opposé du bâtiment, qui devient non seulement son stockage, mais aussi un radiateur naturel.

En hiver, ce type de tampon protège le bâtiment d'un air trop froid. À l'intérieur, le principe d'un aménagement tampon des locaux est utilisé - les pièces sont situées au sud et les buanderies - au nord.

La base de toutes les maisons économes en énergie est un système de chauffage à basse température approprié. On utilise une ventilation mécanique avec récupération de chaleur, c'est-à-dire avec des récupérateurs qui, soufflant l'air « vicié », retiennent sa chaleur pour réchauffer l'air frais soufflé dans le bâtiment.

La norme atteint les systèmes solaires qui vous permettent de chauffer de l'eau à l'aide de l'énergie solaire. Les investisseurs qui souhaitent profiter pleinement de la nature installent également des pompes à chaleur.

L'une des principales tâches que tous les matériaux doivent accomplir est d'assurer isolation thermique la plus élevée. Par conséquent, seules des cloisons extérieures chaudes sont érigées, ce qui permettra au toit, aux murs et aux plafonds près du sol d'avoir un coefficient de transfert de chaleur U approprié.

Les murs extérieurs doivent être au moins à deux plis, bien qu'un système à trois plis soit préférable pour de meilleurs résultats. Des investissements sont également réalisés dans des fenêtres de la plus haute qualité, souvent avec trois vitres et des profils suffisamment larges protégés thermiquement. Toutes les grandes fenêtres sont l'apanage du côté sud du bâtiment - du côté nord, les vitrages sont placés plutôt ponctuellement et dans les plus petites tailles.

La technologie va encore plus loin maisons passivesconnue depuis plusieurs décennies. Les créateurs de ce concept sont Wolfgang Feist et Bo Adamson, qui en 1988 à l'Université de Lund ont présenté la première conception d'un bâtiment qui ne nécessite presque aucune isolation supplémentaire, à l'exception de la protection contre l'énergie solaire. En Pologne, la première structure passive a été construite en 2006 à Smolec près de Wroclaw.

Dans les structures passives, le rayonnement solaire, la récupération de chaleur de la ventilation (récupération) et l'apport de chaleur provenant de sources internes telles que les appareils électriques et les occupants sont utilisés pour équilibrer la demande de chaleur du bâtiment. Ce n'est que pendant les périodes de températures particulièrement basses qu'un chauffage supplémentaire de l'air fourni aux locaux est utilisé.

Une maison passive est plus une idée, une sorte de conception architecturale, qu'une technologie et une invention spécifiques. Cette définition générale regroupe de nombreuses solutions constructives différentes qui conjuguent la volonté de minimiser la demande énergétique - moins de 15 kWh/m² par an - et les déperditions thermiques.

Pour atteindre ces paramètres et économiser de l'argent, toutes les cloisons extérieures du bâtiment se caractérisent par un coefficient de transfert de chaleur U extrêmement faible. L'enveloppe extérieure du bâtiment doit être étanche aux fuites d'air incontrôlées. De même, les menuiseries de fenêtre présentent des pertes de chaleur nettement inférieures aux solutions standard.

Les fenêtres utilisent diverses solutions pour minimiser les pertes, comme le double vitrage avec une couche isolante d'argon entre eux ou le triple vitrage. La technologie passive comprend également la construction de maisons avec des toits blancs ou de couleur claire qui réfléchissent l'énergie solaire en été plutôt que de l'absorber.

Systèmes de chauffage et de refroidissement écologiques ils font d'autres pas en avant. Les systèmes passifs maximisent la capacité de la nature à chauffer et à refroidir sans poêles ni climatiseurs. Cependant, il existe déjà des concepts maisons actives – la production d'énergie excédentaire. Ils utilisent divers systèmes de chauffage et de refroidissement mécaniques alimentés par l'énergie solaire, l'énergie géothermique ou d'autres sources, l'énergie dite verte.

Trouver de nouvelles façons de générer de la chaleur

Les scientifiques sont toujours à la recherche de nouvelles solutions énergétiques, dont l'utilisation créative pourrait nous fournir de nouvelles sources d'énergie extraordinaires, ou du moins des moyens de la restaurer et de la préserver.

Il y a quelques mois, nous avons écrit sur la deuxième loi apparemment contradictoire de la thermodynamique. expérience prof. Andreas Schilling de l'Université de Zürich. Il a créé un appareil qui, à l'aide d'un module Peltier, a refroidi un morceau de cuivre de neuf grammes d'une température supérieure à 100 ° C à une température bien inférieure à la température ambiante sans source d'alimentation externe.

Puisqu'il fonctionne pour le refroidissement, il doit également chauffer, ce qui peut créer des opportunités pour de nouveaux appareils plus efficaces qui ne nécessitent pas, par exemple, l'installation de pompes à chaleur.

À leur tour, les professeurs Stefan Seeleke et Andreas Schütze de l'Université de la Sarre ont utilisé ces propriétés pour créer un dispositif de chauffage et de refroidissement très efficace et respectueux de l'environnement basé sur la génération de chaleur ou le refroidissement des fils entraînés. Ce système ne nécessite aucun facteur intermédiaire, ce qui est son avantage environnemental.

Doris Soong, professeure adjointe d'architecture à l'Université de Californie du Sud, veut optimiser la gestion énergétique des bâtiments avec revêtements thermobimétalliques (9), des matériaux intelligents qui agissent comme la peau humaine - protègent dynamiquement et rapidement la pièce du soleil, en l'auto-ventilant ou, si nécessaire, en l'isolant.

9. Doris Soong et les bimétalliques

En utilisant cette technologie, Soong a développé un système fenêtres thermodurcissables. Au fur et à mesure que le soleil se déplace dans le ciel, chaque tuile qui compose le système se déplace indépendamment, uniformément avec lui, et tout cela optimise le régime thermique de la pièce.

Le bâtiment devient comme un organisme vivant, qui réagit indépendamment à la quantité d'énergie provenant de l'extérieur. Ce n'est pas la seule idée pour une maison «vivante», mais elle diffère en ce qu'elle ne nécessite pas de puissance supplémentaire pour les pièces mobiles. Les propriétés physiques du revêtement suffisent à elles seules.

Il y a près de deux décennies, un complexe résidentiel a été construit à Lindas, en Suède, près de Göteborg. sans systèmes de chauffage au sens traditionnel (10). L'idée de vivre dans des maisons sans poêles ni radiateurs dans la fraîcheur de la Scandinavie a suscité des sentiments mitigés.

10. Une des maisons passives sans système de chauffage à Lindos, en Suède.

L'idée d'une maison est née dans laquelle, grâce à des solutions architecturales et des matériaux modernes, ainsi qu'à une adaptation appropriée aux conditions naturelles, l'idée traditionnelle de la chaleur en tant que résultat nécessaire de la connexion avec une infrastructure externe - chauffage, l'énergie - ou même avec les fournisseurs de carburant a été éliminée. Si nous commençons à penser de la même manière à propos de la chaleur dans notre propre maison, alors nous sommes sur la bonne voie.

Tellement chaud, plus chaud... chaud !

Glossaire des échangeurs de chaleur

Chauffage central (CO) - au sens moderne signifie une installation dans laquelle la chaleur est fournie à des éléments chauffants (radiateurs) situés dans les locaux. De l'eau, de la vapeur ou de l'air sont utilisés pour répartir la chaleur. Il existe des systèmes CO couvrant un appartement, une maison, plusieurs bâtiments et même des villes entières. Dans les installations couvrant un seul bâtiment, l'eau circule par gravité en raison des changements de densité avec la température, bien que cela puisse être forcé par une pompe. Dans les grandes installations, seuls les systèmes à circulation forcée sont utilisés.

Chaufferie - une entreprise industrielle dont la tâche principale est la production d'un fluide à haute température (le plus souvent de l'eau) pour le réseau de chauffage urbain. Les systèmes traditionnels (chaudières fonctionnant aux combustibles fossiles) sont aujourd'hui rares. Cela est dû au fait qu'une efficacité beaucoup plus élevée est obtenue avec la production combinée de chaleur et d'électricité dans les centrales thermiques. D'autre part, la production de chaleur utilisant uniquement des sources d'énergie renouvelables gagne en popularité. Le plus souvent, l'énergie géothermique est utilisée à cette fin, mais des installations solaires thermiques à grande échelle sont en cours de construction dans lesquelles

les collecteurs chauffent l'eau pour les besoins domestiques.

Maison passive, maison à économie d'énergie – une norme de construction caractérisée par des paramètres d'isolation élevés des cloisons extérieures et l'utilisation d'un certain nombre de solutions visant à minimiser la consommation d'énergie pendant le fonctionnement. La demande d'énergie dans les bâtiments passifs est inférieure à 15 kWh/(m²·an), tandis que dans les maisons conventionnelles, elle peut même atteindre 120 kWh/(m²·an). Dans les maisons passives, la réduction de la demande de chaleur est si importante qu'elles n'utilisent pas un système de chauffage traditionnel, mais uniquement un chauffage d'appoint de l'air de ventilation. Il est également utilisé pour équilibrer la demande de chaleur.

le rayonnement solaire, la récupération de chaleur de la ventilation (récupération), ainsi que les gains de chaleur provenant de sources internes telles que les appareils électriques ou même les résidents eux-mêmes.

Gzheinik (familièrement - un radiateur, du français calorifère) - un échangeur de chaleur eau-air ou vapeur-air, qui est un élément d'un système de chauffage central. Actuellement, les radiateurs à panneaux constitués de plaques d'acier soudées sont les plus couramment utilisés. Dans les nouveaux systèmes de chauffage central, les radiateurs à ailettes ne sont pratiquement plus utilisés, bien que dans certaines solutions, la modularité de la conception permette l'ajout de plus d'ailettes, et donc un simple changement de puissance du radiateur. De l'eau chaude ou de la vapeur circule dans le réchauffeur, qui ne provient généralement pas directement de la cogénération. L'eau qui alimente l'ensemble de l'installation est chauffée dans un échangeur avec l'eau du réseau de chauffage ou dans une chaudière, puis va vers des récepteurs de chaleur, tels que des radiateurs.

Chaudière de chauffage central - un appareil de combustion de combustible solide (charbon, bois, coke...), gazeux (gaz naturel, GPL), fioul (fioul) afin de chauffer le fluide caloporteur (généralement de l'eau) circulant dans le circuit CH. Dans le langage courant, une chaudière de chauffage central est appelée à tort poêle. Contrairement à un four, qui dégage la chaleur générée dans l'environnement, la chaudière dégage la chaleur de la substance qui la transporte, et le corps chauffé va à un autre endroit, par exemple, à un radiateur, où il est utilisé.

chaudière à condensation - un appareil à chambre de combustion fermée. Les chaudières de ce type reçoivent une quantité supplémentaire de chaleur des gaz de combustion qui, dans les chaudières traditionnelles, sortent par la cheminée. Grâce à cela, ils fonctionnent avec une efficacité plus élevée, atteignant jusqu'à 109%, alors que dans les modèles traditionnels, il est jusqu'à 90% - c'est-à-dire. ils utilisent mieux le combustible, ce qui se traduit par des coûts de chauffage inférieurs. L'effet des chaudières à condensation se voit mieux dans la température des gaz de combustion. Dans les chaudières traditionnelles, la température des fumées est supérieure à 100°C, et dans les chaudières à condensation, elle n'est que de 45-60°C.