При внешней благоустроенности городских квартир у каждого современного горожанина имеется тайное желание построить собственный загородный дом. Может быть это зов предков, которые селились на вольных просторах, а может просто усталость от городского столпотворения и шумных соседей. Конечно же, загородный дом должен быть благоустроенным – никто не хочет мерзнуть ночами под одеялом или ходить в туалет во дворе. Важнейшим элементом благоустройства дома является отопление. Существует масса современных вариантов создания автономного отопления в частных загородных домах. Одним из надежных и эффективных способов обогрева помещений частного дома является паровое отопление. Давайте рассмотрим, как правильно произвести установку всех необходимых элементов, чтобы все функционировало максимально эффективно и экономично!
Схема парового отопления в частном доме
Вообще современный строительный бизнес и руководства по постройке предлагают массу вариантов по созданию автономных отопительных систем, пригодных для использования в загородных домах.
Прежде всего, любая отопительная система различается по наименованию теплоносителя, посредством которого нагрев от бойлеров или котлов переносится к радиаторам отопления, расположенным непосредственно в помещениях вашего дома. Так, по типу теплоносителя можно различать следующие системы:
Системы отопления с открытым огнем или с переносом теплого воздуха обладают локальным действием. Они нагревают помещение только вокруг того места, где они расположены сами. Это может быть выходом для небольшого домика, расположенного в теплом регионе, но в нашей стране необходимо качественно нагревать весь дом (если вы, конечно, не хотите ютиться всей семьей в одной комнате).
Схема парового отопления без насоса
Поэтому, при строительстве загородного дома, состоящего хотя бы их нескольких комнат, а тем более из нескольких этажей необходимо проектировать и строить отопительную систему, имеющую отдельный котел нагрева теплоносителя и развитую система переноса тепла.
Одним из надежных и эффективных вариантов являет перенос нагретого пара, то есть паровое отопление. Приятным бонусом можно считать тот факт, что все эти виды отопительных систем вы вполне в состоянии установить своими руками, это не так уж и сложно, а мы поможем вам в этом!
Рассмотрим, каким образом можно спроектировать и построить систему парового отопления в частном доме. Это система с довольно солидной историей, которая стала использоваться чуть ли не с самого начала создания систем централизованного отопления.
Если понять суть и особенности паровой системы отопления в частном доме, то ее вполне можно сделать своими руками, имея при этом минимальные технические навыки. Принципы ее работы очень просты – нагретый водяной пар переносится по трубам от котла, постепенно охлаждаясь, а потом обратно попадая в котел.
Конструкционные элементы паровой отопительной системы зависят от его проекта:
В одноконтурной системе горячий теплоноситель поступает исключительно для отопления помещений,
В двухконтурной системы теплоноситель используется и для бытовых целей – то есть для получения теплой воды для мытья.
Учтите, что система парового отопления предусматривает очень высокую температуру теплоносителя. В отдельных элементах температура нагретого пара может достигать тысячи градусов. Вследствие этого такая система должна комплектоваться надежными трубопроводами и радиаторами отопления, способными выдерживать высокие температуру и давление. Если провести паровое отопление в доме, используя некачественные материалы — минимальный ущерб, который вы получите, это поломка системы. А теперь представьте, что выход из строя произошел в зимний период, вы хотите так рисковать?
Схема проводки трубопровода
В проекте паровой системы отопления можно заложить верхнюю или нижнюю схему разводки трубопроводной системы – это не принципиально, но в любом случае полностью вся конструкция будет включать в себя вертикальные и горизонтальные элементы.
Ключом к системе парового отопления в частном думе будет отопительный котел. Именно от его грамотного выбора во многом зависит эффективность и надежность работы системы.
Он должен подбираться исходя из инженерного расчета, который должен учитывать объем воздуха в помещениях, подлежащих отоплению и климатические условия.
нагревательный котел
Мощность котла должна соответствовать его задачам:
Так для отопления дома с площадью до 200 кв. метров необходимо ставить нагревательный котел с мощностью не менее 25 киловатт.
Если вы планируете увеличить площадь нагрева до 300 кв.метров, то и мощность котла необходимо поднять до 30 киловатт.
При площади жилища в 600 кв.метров – выберите котел с мощностью в 60 киловатт,
И, наконец, при отоплении особняка или другого большого сооружения с площадью в 1200 кв.метров – необходим котел с мощностью в 100 киловатт.
Вид топлива, который будет использовать нагревательный котел отопительной паровой системы в общем-то не имеет значения. Вы можете ставить котел с газовой горелкой, с электрическим ТЭНом, с форсункой, работающей на жидком топливе или старый добрый угольный котел. Предпочтение можно отдать только комбинированным котлам, так как при их использовании вы сможете легко переходить с одного вида топлива на другое.
Любой котел для создания системы парового отопления будет иметь несколько единых частей – топку, зольник и горелку. Но, кроме того, котлы для паровых отопительных систем могут быть жаротрубными, дымгарными, или их комбинацией. Совместно с котлом монтируется система измерительных приборов, блок автоматических предохранителей и система трубопроводов.
При монтаже системы парового отопления в частном доме — можно использовать несколько типов материалов.
трубы
Так, самыми высокими показателями в области надежности и прочности отличается стальной трубопровод. Его монтаж необходимо производить исключительно с использованием сварочного аппарата. Однако стали при контакте с нагретым водяным паром очень быстро подвергается коррозии, что значительно снижает срок службы таких систем.
В системе трубопроводом парового отопления можно использовать можно использовать оцинкованные трубы или трубы, изготовленные из нержавеющей стали. В связи с особенностями материала изготовления – такие трубы соединяются участками на резьбе.
Это довольно надежная и долгоживущая система, но по сравнению со стальным трубопроводом она имеет повышенную цену.
Также при создании паровых отопительных систем можно использовать и трубопроводы из меди. Этот материал очень надежен и практически никак не реагирует на присутствие нагретого пара. Между собой медный трубы в единую систему собираются при помощи небольшой паяльной лампы. Такой трубопровод может даже помещаться в штробу в стене, срок его службы очень и очень высок. Именно поэтому такие системы очень дорого стоят и используются, как правило исключительно в роскошных особняках.
Для того, чтобы ваша система автономного парового отопления служила вам верой и правдой, прежде всего необходимо составить ее грамотный проект. Он должен быть просчитан до мельчайших деталей и включать в себя даже такие сведения, как длину используемых труб и количество соединительных элементов всех конфигураций (двойников и тройников).
При работе парового котла – создаваемый в нем водяной пар попадает на паровую турбину или на редукционно0охладительную установку.
С помощью этих устройств происходит отбор пара, который подается в отопительные приборы. Ими могут служить конвекторы, радиаторы, ребристые или простые гладкие трубы.
После прохождения по отопительным приборам пар постепенно охлаждается, превращаясь в конденсат и следует обратно к источнику нагрева. Перемещение пара и конденсата может происходить как самотеком (такие системы называются замкнутыми), так и при помощи циркуляционного насоса (такие системы парового отопления называются разомкнутыми).
схема трубопроводов
Поскольку нагретый пар в системе имеет довольно большую проникающую способность – доставлять его к отопительным приборам можно при помощи трубопроводов довольно небольшого диаметра, а поскольку в грамотно спроектированных системах пар не подается под высоким давлением – то и стенки таких трубопроводов не должны быть особенно толстыми.
При всей надежности грамотно спроектированной и построенной системы парового отопления – существенную роль в сроке ее службы и безаварийности будет играть надежность конструкционных материалов.
Поэтому приобретайте только сертифицированное оборудование, проверенное компетентными организациями.
Хорошая система парового отопления станет для вас экономичным и надежным способом обеспечения теплом своего домашнего очага.
Строительство загородного дома — дело серьезное и трудное. Много хлопот, много времени уходит, много средств, но мы стремимся даже за городом вдали от плодов цивилизации жить достойно, комфортно, не считая себя обделенными. Поэтому не только сам дом, его объем, форма конструкции, количество комнат и подсобных помещений имеют большое значение.
Необходимо учитывать и все известные инженерные сооружения. Поэтому вопрос, как правильно сделать отопление в частном доме, сегодня звучит очень актуально.
Необходимо сразу же отметить, что отопление — достаточно затратная часть выделенного на строительство дома бюджета. Практика показывает, что оно требует до 20% от всех затраченных денег, поэтому можно сказать, что данная система является не только дорогой, но и достаточно сложной.
Конечно, можно избежать больших финансовых затрат, если обойтись более простыми способами обогрева помещений. И выбор здесь достаточно широкий. К примеру, можно установить в каждой комнате электрические обогреватели, подобрав их по мощности, обеспечивающей нормальное проживание.
Можно установить электрические конвекторы — отличный вариант. Но учтите один момент, который касается подачи электроэнергии в загородные поселки. Отключение света здесь — дело обычное, особенно зимой, так что рассчитывать на электричество не стоит.
Есть вариант с установкой камина или печки, которые можно топить различными видами топлива. К примеру, дровами, углем, соляркой, газом и тем же электричеством. Но опять-таки, газ — это роскошь, которая есть не во всех поселках. С соляркой много проблем, поскольку придется организовывать подачу по трубопроводу и обеспечивать надежное ее хранение.
Проще всего с дровами и углем, но и здесь много недочетов. Чтобы поддержать необходимую температуру в комнатах, придется постоянно подкладывать топливо в топку, сохраняя огонь, а это не очень удобно.
Поэтому идеальный вариант — это водяное отопление с установкой радиаторов и котла. И тут же возникает вопрос, как сделать водяное отопление, чтобы дом прогревался равномерно, даже если в нем несколько этажей.
Начнем разбор водяного отопления с его схем и сразу определим, что существует всего лишь две схемы:
В чем их отличия друг от друга? Во-первых, сразу отметим, что первый вариант лучше всего использовать только для одноэтажных строений. А вот второй подойдет для любых загородных домов.
Хорошая схема, в который есть один достаточно важный нюанс, а точнее сказать, минус. В такой системе, которая установлена в последовательном порядке, радиаторы, находящиеся ближе к котлу, будут всегда иметь более высокую температуру, чем те, которые расположены дальше. То есть, воздух в дальних комнатах будет всегда прохладнее. Конечно, на это можно посмотреть и с другой стороны, ведь в семье живут разные люди, для которых прохлада даже зимой — это блаженство.
Схема такова. От котла отводится труба, по которой горячая вода поднимается вверх. Эту трубу обычно выводят в чердачное помещение, где производится разводка. То есть, на каждую батарею отпускается своя индивидуальная труба. Теперь понятно, что все радиаторы будут иметь одинаковую температуру.
Далее от каждого радиатора делается отвод, который подсоединяется к трубе с названием «обратка». Именно по ней теплоноситель возвращается обратно в котел. Обратка проходит по всем комнатам, где установлены радиаторы отопления. Ее обычно укладываю под пол или скрывают в стены. Если такой возможности нет, то можно ее прикрепить к стеновой поверхности.
В этой схеме, как показывает практика, необходимо правильно сделать разводку отопления труб, расположенных на чердаке. Поэтому специалисты рекомендуют устанавливать коллектор отопления. Что это такое?
Это специальное приспособление, которое позволяет регулировать подачу теплоносителя на каждый радиатор. Состоит он из конструкции труб, где основной выступает труба диаметром 50 миллиметров, в нее входит труба подачи горячей воды. Обязательно устанавливается между ними запорное устройство, к примеру, вентиль.
От этой трубы отходят трубы, соединяющиеся с радиаторами. Здесь также устанавливается запорная арматура на каждый контур. Такая система позволяет контролировать и регулировать температуру в каждой отдельной комнате.
Есть еще одна схема, которую специалисты используют не всегда. Она называется «тупиковой». В ней вышедшие из котла трубы ведут параллельно. От каждого контура проводятся к батареям два отвода: один к верхнему входу — это труба с горячей водой, второй к нижнему входу — к обратке.
На что необходимо обратить внимание при проведении монтажа отопительной системы? В первую очередь придется определиться с видом. Существует два вида, которые отличаются друг от друга только наличием циркуляционного насоса.
Если в схеме отопления его нет, то это самотечная система. Чем она выгодна, и какие имеет недостатки?
А вот недостатков у этой схемы чуть больше:
Многие могут задать вопрос, почему необходимы металлические трубы? Все дело в том, что при такой системе придется подавать теплоноситель с большей температурой, а пластик ее может не выдержать. Особенно это касается участка около котла.
С циркуляционным насосом все по-другому. Это более эффективный способ распределения горячей воды по всей системе отопления. К тому же, можно уменьшить потребление топлива за счет равномерной подачи тепла. А это уже экономия. Сюда можно добавить и тот факт, что диаметр используемых труб можно сократить. К примеру, в систему с естественной циркуляцией необходимо установить трубы для разводки диаметром 25 миллиметров, для стояка 32 миллиметра. В принудительной системе соответственно 20 и 25. Тоже экономия.
Можно ли использовать данный вид как основной? Да. Сегодня все специалисты в один голос утверждают, что «теплый пол» — это очень эффективная схема. Она не только малозатратна и проста в монтаже и эксплуатации, но и экономична.
К тому же, с ее помощью можно создать внутри помещений очень комфортные условия, которые хорошо влияют на здоровье и самочувствие человека.
Отсутствие конвекции, всегда теплые полы, по которым можно ходить босиком, отсутствие необходимости покрывать их дорогостоящими коврами и постоянно их чистить.
Во всех отношениях это сегодня самый эффективный вид отопления в частных домах. К тому же, система «теплый пол» может быть уложена практически под любые напольные материалы — будь-то керамическая плитка, паркет или ламинат.
Здесь важно принять во внимание коэффициент пропускной способности тепла полового покрытия. К примеру, у плитки он выше, значит, нет необходимости использовать мощную систему. У деревянных полов он меньше, поэтому стоит принять это во внимание и установить более частые контуры, тем самым повысив теплоотдачу системы.
Важное условие — это точно подобрать схему и правильно провести монтаж. Любая, пусть даже маленькая, ошибка приведет к тому, что отопление работать будет плохо.
Поэтому рекомендации специалистов придется принять во внимание, если все работы будут проводиться своими руками.
Итак, отвечая на вопрос, как правильно делать отопление в частном доме, можно прийти к следующему заключению. Самое важное — правильно подойти к выбору схемы, если дело касается водяного отопления.
Но учтите, что в таком деле, как монтаж отопительной системы в загородном доме, мелочей не бывает. Здесь важно все: и тип отопительного котла, и вид радиаторов, и используемые в схеме трубы, и запорная арматура, и даже тип топлива, на котором будет работать котел. Ведь даже от этого будет зависеть бюджет. Почему?Судите сами. Если используется жидкое топливо, то под него придется устраивать отдельное помещение для хранения солярки. И здесь нужно придерживаться противопожарных норм. Если будет использоваться уголь или дрова, то их также придется хранить или под навесом, или в отдельно стоящем помещении. То есть, с такими видами топлива проблем больше.
Одним из самых главных заданий перед окончательным ремонтом является именно установка системы отопления. Сначала нужно сделать правильную схему отопления двухэтажного дома для того, чтобы все удалось. Ведь с отопительной системой Вы будете чувствовать себя комфортно и уютно в своем собственном частном доме.
От правильного проекта отопления двухэтажного дома зависит эффективность и срок службы одноконтурного или двухконтурного отопительного оборудования, поэтому к этому делу нужно отнестись со всей серьезностью. Самое первая задача перед установкой одноконтурных отопительных агрегатов – это сделать расчет по поводу того, сколько нужно приобрести труб и других обязательных элементов крепления. Схема отопления двухэтажного дома зачастую требует установку двухтрубной системы.
Что нужно приобрести для того, чтобы установить одноконтурное или двухконтурное отопительное оборудование в доме:
Если все правильно подобрать и следовать проекту отопления частного двухэтажного дома, то установка отопительной системы пройдет гладко и без проблем.
Для того чтобы сделать правильную разводку отопления в двухэтажном доме необходимо решить, какую именно схему отопительной системы Вы будете себе устанавливать.
Их есть всего несколько:
Самым идеальным типом газового отопления для большого дома является коллекторная система отопления двухэтажного дома. Если Вы решили установить у себя именно такую отопительную систему, то тогда в нее еще будут входить сам коллектор, циркуляционный насос (для принудительной циркуляции) и расширительный бак.
Рис. 2 Проект системы отопления двухэтажного домаДостоинства коллекторной схемы отопления двухэтажного дома:
Это очень хорошо тогда, когда в доме живет много людей – один человек любит низкую температуру, другой – высокую, то есть каждый может в своей комнате выставлять комфортную для себя температуру.Если Вы хотите сделать отопление частного двухэтажного дома своими руками, то тогда отопительная схема Ленинградка – это то, что нужно. Проект Ленинградки необычайно прост, поэтому имея минимальный опыт в этом деле, можно начинать устанавливать данное одноконтурное отопительное оборудование. Ленинградка – это однотрубная система, поэтому и считается, что ее легче всего установить.
Рис. 3 Схема газового отопления двухэтажного домаКак можно устанавливать систему отопления двухэтажного частного дома:
Так же, как и другое отопительное оборудование, теплоноситель проекта (схемы) Ленинградки может иметь как естественную циркуляцию, так и принудительную.
Второй вариант разводки встречается гораздо чаще, так как его устанавливать гораздо проще, и он лучше работает. Есть еще и различные типы теплоносителя.
Это:
Схемы Ленинградки бывают как закрытыми, так и открытыми. Чаще всего закрытый проект Ленинградки, который имеет вертикальную разводку, встречается в схемах разводки отопления двухэтажного дома.
Достоинства данной отопительной системы:
Лучевая разводка – это очень удобная система для обогрева большого помещения с множеством комнат.
Лучевая система отопления двухэтажного дома представляет собой обогрев помещения за счет инфракрасного излучения.
Лучевая конструкция – это достаточно сложная вещь, поэтому устанавливать и делать ее расчет должен только мастер.
Лучевая конструкция совмещает в себе:
Для этого лучше сделать шкаф, который можно установить как внутри помещения, так и снаружи. А лучшим вариантом будет – это встроить его в стену.Преимущества расчета системы отопления двухэтажного дома для лучевого оборудования:
Печное отопление двухэтажного дома имеет свое начало еще с очень давних времен. Печная конструкция представляет собой непосредственно печь, которая может обогреть небольшое помещение – максимум одноэтажное здание.
Ее можно сделать и своими руками – главное, чтобы был правильно сделан дымоход. Схема и расчет печи должен делать профессионал, или можно просто обратиться к нему за помощью и самому сделать схему.
Особенно хороша печная конструкция для тех зданий (дач, например), которые находятся далеко от централизованной газовой магистрали. Так как для печной системы нужно твердое топливо, то есть дрова. Печная конструкция способна быстро обогреть помещение – буквально за час.
Рис. 4 Схема водяного отопительного оборудованияЕсли здание имеет больше 2 этажей, то тогда печная конструкция не сумеет обогреть его. Но зато печная конструкция может служить в качестве дополнительного источника тепла, а также в печной конструкции можно даже что-нибудь вкусненькое приготовить – получается невероятно вкусно. Идеальное место для установки печной конструкции – это центр помещения (центральное помещение в здании). Печная конструкция использует в качестве топлива древесину, дрова, уголь, кору и т.
д. Поэтому печная конструкция и считается одной из самой экономной.
Есть еще одна отличная отопительная система (водяная) – это схемы водяного отопления двухэтажного дома. Это одна из наиболее популярных схем отопления двухэтажного коттеджа, так как цена на водяное отопительное оборудование низкая, а также водяное отопительное оборудование можно установить своими руками.
Статьи по теме:
Автономное отопление частного домаОтопление двухэтажного дома с естественной циркуляциейСхема отопления одноэтажного домаХозяева частных домов независимы ни от шумных соседей, ни и от графика отключения подачи тепла и горячей воды. Проживать в доме круглый год невозможно, когда в нем нет источника тепла. Многие домовладельцы монтируют отопление частного дома своими руками, что совсем несложно, если вы знаете об особенностях монтажа системы подачи тепла и разновидностях котлов.
Выбор котла стоит производить исходя из того, какое топливо для него вам более доступно. Если вы живете неподалеку от газовой магистрали, то лучше всего брать самый доступный вариант, работающий на этом жидком топливе. Аналогичным образом стоит делать выбор и других вариантов. Чем доступнее будет топливо, тем легче будет его доставлять до котла.
Рассмотрим достоинства и недостатки отдельных вариантов систем отопления. Итак, самым недорогим вариантом является газовое отопление частного дома своими руками. Если ваш регион уже поучаствовал в программе газификации страны, и у вас есть возможность подключения к центральной магистрали, то стоит выбирать именно этот вариант.
Современные модели газовых котлов, как правило, имеют два контура, что позволяет с их помощью не только обогревать дом, но и снабжать его горячей водой. Они работают бесшумно и рассчитаны на определенную мощность.
Электрические котлы абсолютно безопасны в использовании.
Однако у них есть существенный недостаток – для питания необходимо стабильное напряжение в трехфазной сети, чем могут похвастаться не все загородные поселки. Также вам потребуется иметь мощный генератор, который позволит вам не остаться без тепла в случае аварии на центральной линии электропередач.
В частных домах можно применять котлы с мощностью от 4 до 300 кВт. Они позволяют качественно обогреть до 300 кв. м жилой и нежилой площади. При этом жилые помещения могут быть расположены в два или три этажа.
Большим преимуществом можно назвать и то, что электрический котел часто управляется автоматическими датчиками, а при его обустройстве вам не придется монтировать дымоход и вентиляционную систему. Это значительно облегчает монтаж отопления. Недостаток электрического котла – после каждого месяца его использования вам будет приходить достаточно внушительный счет за свет.
Этот котел достаточно компактный, поэтому вам не нужно будет выделять для него отдельное помещение.
Часто такие котлы монтируют даже в небольших нишах в стенах.
Угольные котлы появились одними из первых. Они представляют собой улучшенную модификацию печей Колпакова. Для того чтобы в системе отопления на выходе поддерживалась постоянная температура, добавлять топливо в котел нужно всего раз в день.
В поселках пользуются спросом котлы, работающие на любом твердом топливе. В них можно сжигать не только каменный уголь, но и обычные дрова, торф, картон или бумагу, опилки и специальные спрессованные таблетки из них. Достоинство их в том, что топливо необходимо закупить один раз за год, а потом тратиться на него не потребуется. Цены на уголь и дрова достаточно доступны по сравнению с другими видами топлива.
Современные модели угольных котлов обычно устанавливаются на пол. Корпус их защищен от нагревания, поэтому можно произвести монтаж даже в небольшом помещении. Они достаточно компактны и просты в обслуживании. Кроме того, они эффективны в использовании, и КПД их достигает 100%. Проблемой становится лишь то, что необходимо на участке и в доме обустроить место для хранения топлива, золу нужно утилизировать, а дымоходы — периодически прочищать.
Тепло от угольного котла начнет поступать в жилые помещения только через час после начала горения топлива. При этом нельзя положить в топку большее количество топлива, чтобы некоторое время не проверять котел. Особенно это касается угля. Если положить его больше, чем нужно, при горении он превратится в монолитную структуру, которую не просто будет разрушить.
Во время эксплуатации угольный котел будет требовать к себе внимания, а температура в доме будет зависеть от того, насколько хорошо хозяин подготовится к наступлению холодов. Несмотря на это, твердотопливные котлы по-прежнему пользуются популярностью среди домовладельцев.
Важно! В большинстве случаев современные домашние котельные отличаются экономичностью, небольшими размерами и простотой обслуживания. Они имеют компактные размеры и работают, не издавая никакого шума.
Для использования любой разновидности котла вам потребуется электроэнергия. Она нужна для запуска системы отопления.
Существуют еще комбинированные варианты домашних котельных. Они работают на комбинации использования газа и твердого топлива. Их эффективность 90%, наиболее популярны они в новых домах. Например, вы построили новое жилье и планируете через год подключить его к центральной магистрали газоснабжения, но в настоящее время для его отопления решили использовать уголь или дрова. Тогда угольно—газовый котел очень вас выручит. Перейти на новый вид топлива вы сможете просто – достаточно сменить горелки.
Водяная система отопления частного дома своими руками является наиболее простой и понятной. Главное — правильно произвести до монтажа расчет мощности котла и количества батарей. Вода запускается в систему после завершения монтажа системы. Она должна быть отфильтрована и по возможности смягчена. Если вы подготовите жидкость для использования, то трубы и остальные элементы прослужат вам достаточно долго.
Циркуляция жидкости по системе может выполняться по двум принципам:
Схема подключения котлов может быть разной. Если вы выбрали для себя отопление, работающее по принципу естественной циркуляции, то в ней стоит предусмотреть расширительный бачок и трубы, идущие под разным наклоном, а для принудительной циркуляции важно установить насос и сепаратор.
Отопление частного дома своими руками схемы для монтажа может иметь разные. По популярности наиболее часто встречаются варианты с одной или двумя трубами для подачи воды к радиаторам. До начала монтажных работ необходимо произвести расчеты количества радиаторов и труб, включить в схему дымоход, если домашняя котельная не будет электрической.
Для водяного отопления могут быть использованы трубы из полипропилена с толстыми стенками. Они гораздо легче монтируются и нарезаются по нужным размерам. Часто ими связываются радиаторы в разных комнатах, для этого необходимо в стенах сделать отверстия с диаметром чуть большим, чем размер трубы. Если вам нужно соединить две части трубы между собой, то можно использовать специальные приспособления для формирования стыков или особую сварку.
Если вы хотите сэкономить на количестве материала, то стоит обратить внимание на однотрубную систему. Она подойдет только для тех домов, где можно сделать разводку сверху. Например, основные части системы можно расположить на чердаке. При подключении радиаторов необходимо понимать, что наиболее удаленные элементы будут холоднее, чем те, что располагаются в непосредственной близости от источника подачи тепла.
Важно! Выставить температуру в однотрубной системе крайне сложно. В ней нельзя отключать даже один радиатор, так как это приведет к полной остановке циркуляции теплоносителя.
В схему должны быть включены следующие элементы:
Обратите внимание, что жидкость заливается в систему перед началом сезона, а потом без необходимости вам не придется ее сливать.
Для реализации этой схемы целесообразно устанавливать на первом этаже дома одну из разновидностей котлов, а на втором — монтировать бойлер. Если вы владеете одноэтажным домом, то бойлер должен быть хотя бы немного выше уровня установки домашней котельной. Из котла горячая вода подается в бойлер, а далее распределяется по трубам и радиаторам.
Нижний контур используется для горячей воды, а верхний — для охлажденной. В каждой комнате монтируются два стояка – подающий и обратный. При перекрытии одной из батарей система продолжит функционировать – это главное достоинство схемы с двумя трубами. Вы самостоятельно сможете решить, какую температуру нужно установить в комнате.
Не менее часто в частных домах используется отопление при помощи горячего воздуха. Обратите внимание, что оно отличается от парового. Для использования этого типа отопления вам не придется монтировать радиаторы, их заменяют калориферами, которые должны находится в каждой комнате. Их прокладывают в стенах, а выходные отверстия могут быть на потолке.
Дополнительно вам потребуется система вентиляции, люки которой располагаются на полу. Эти воздуховоды позволят поддерживать в доме тепло. Воздушное отопление частного дома своими руками часто делают по американскому примеру. В многих частных домах США котельные располагают в подвальных помещениях, а воздух от них в комнаты поступает через системы вентиляционных шахт.
Чтобы поддерживать комфортную температуру в жилом помещении, лучше использовать воздушное отопление одного из трех типов:
Воздушное отопление загородного дома своими руками обойдется вам дороже, чем установка традиционных систем. Однако у него есть ряд преимуществ: в случае аварии обстановка вашего дома не будет залита водой и испорчена, подаваемый в помещения воздух проходит через специальные фильтры, а появляется он в системе с улицы. Благодаря этой системе в доме у вас будет всегда свежий воздух. Дополнительно в систему можно установить специальный увлажнитель капельного типа.
Если вы уже построили дом ранее и теперь хотите оборудовать источниками тепла, воздушную систему отопления частного дома своими руками смонтировать в нем не представляется возможным. Закладывать вентиляционные шахты необходимо на стадии проектировки дома.
Важно! Эта схема подачи тепла комнаты может быть использована с любым типом котла, чаще всего в ней применяются модели, работающие на электричестве или природном газе.
Для поддержания тепла в доме можно использовать разные системы. Одна из них – электрическая. Достоинство ее в том, что можно провести монтаж даже без установки котла. Для этого в каждой комнате размещаются электрические радиаторы с датчиками для автоматического включения.
Для более просторных помещений можно использовать мощные конвекторы, которые будут соединены с системой теплого пола. Они могут также оснащаться датчиками и включаться автоматически. Простота эксплуатации и быстрота монтажа электрических систем привлекает многих обладателей частных домов, но счета за электричество останавливают более 70% домовладельцев.
Электрические схемы применяют крайне редко и только в тех случаях, когда в доме есть альтернативный способ подачи энергии. При необходимости элементы можно перенести в другое место.
Используя принципы монтажа и работы водяного отопления, можно установить в своем доме его разновидность – паровое. В этом случае котлы работают вместе с устройством, которое вырабатывает пар, подающийся по трубам в помещения. Перед тем, как перейти в газообразное состояние, вода должна быть тщательно очищена при помощи системы фильтрации.
Этот способ подачи тепла в первую очередь экономически нецелесообразен в частном доме, так как специальные устройства (трубы, фильтр, нагнетатель пара) стоят немало. В случае аварии эта система может быть опасной. Если труба лопнет, то люди, находящиеся неподалеку от нее в этот момент, могут получить сильные ожоги. При этом система нагревается гораздо быстрее, чем ее аналоги, а в процессе эксплуатации она снизит вам затраты на топливо.
В Скандинавии есть одна интереснейшая система отопления, которая может быть применена в ряде регионов нашей страны. Геотермальное отопление дома своими руками можно возвести лишь там, где присутствуют горячие природные источники воды, то есть гейзеры или подобные им.
Эта разновидность системы идеальна для домов, располагающихся в средней полосе России. Схема подачи тепла от природных источников придумана еще в XIX веке физиком Сади Карно из Франции. Базовый узел ее состоит из:
Важно! Одной из главных частей геотермического отопления является насос, который поднимает теплые грунтовые воды и направляет их в систему. При этом работа насоса строится по принципу рефрижератора, но в обратную сторону, то есть — он нагревает воздух в системе циркуляции.
Мы не будем подробно останавливаться на этом примере, так как геотермальная система требует при установке особых знаний, проведения расчетов и специальных навыков. Ее лучше всего не монтировать своими руками, а поручить эту работу профессионалам. Недостаток системы в том, что для ее устройства необходимо бурить скважину. Летом насос работает на охлаждение помещений, что также непросто обеспечить.
Чтобы устанавливать в доме меньшее количество радиаторов, можно использовать одну из двух разновидностей теплого пола:
Более дешевый вариант – самостоятельная укладка термоэлемента перед монтажом стяжки.
Важно! Нецелесообразно укладывать элементы теплого пола под линолеум или ламинат. Наиболее эффективен он будет, если вы в качестве финального покрытия использовали кафель.
Комбинированной системой отопления является та, при которой в одном доме используются водяной котел и элементы электрической системы подачи тепла. Такое бывает в случаях, когда к дому была сделана пристройка, в которую тепло не подается по трубам из пропилена или другого материала. Вместо этого в комнатах устанавливают конвекторы. Они могут быть как временным вариантом, так и постоянным.
Использовать комбинированную схему невыгодно, так как вам придется отдавать деньги дважды. Например, приобретать твердое топливо и дополнительно отдавать большую сумму за электричество.
Своими руками легче всего создать в частном доме водяное отопление, главным нагревательным элементом которого будет твердотопливный или газовый котел. Первый вид домашней котельной используется чаще всего, так как дрова и уголь можно приобрести в любой точке нашей страны, тогда как газификация коснулась еще не всех регионов.
В ванной и кухне источниками тепла могут стать теплые полы, при этом в пищеблоке стоит разместить хотя бы один радиатор для подачи тепла из основного источника.
Что касается схемы подключения радиаторов, то проще всего использовать однотрубный вариант, но лучше всего делать более сложный вариант с двумя магистралями.
Устанавливать отопление своими руками лучше всего летом, так как до начала холодов вам необходимо будет произвести пробный запуск системы и проверить целостность труб из полипропилена.
Лучше всего приобретать котлы в проверенных местах и запускать их в присутствии специалиста, который будет осуществлять гарантийное обслуживание. Если пробный запуск прошел успешно, то отопительный сезон, скорее всего, пройдет без сюрпризов.
Паровым называется отопление, в котором в качестве теплоносителя используется перегретый водяной пар. Именно этот вид отопления применялся в начале 19 века для обогрева жилых помещений. Позже пар был заменен водой, однако название «паровое отопление» по-прежнему часто используется (ошибочно) для обозначения систем централизованной подачи тепла в жилые дома. Об этом мы уже писали в статье о том как сделать отопление на даче и как его организовать самому.
Причиной отказа от применения пара в качестве теплоносителя стала высокая степень нагрева поверхности отопительных приборов до 100 и более градусов Цельсия. Любой контакт с поверхностью радиатора отопления мог стать причиной ожога, а прорыв трубопровода мог привести к серьезным травмам и порче имущества.
В настоящее время применение парового отопления в жилых и общественных зданиях запрещено. Использовать его можно только для обогрева производственных помещений, переходов, подъездов и теплиц, в том случае, если система отопления не представляет опасности для людей.
Запрета для применения парового отопления в частных домах нет. Здесь каждый волен поступать так, как считает нужным. Но прежде, чем сделать свой выбор, необходимо проанализировать все плюсы и минусы парового отопления.
Начнем с плюсов:
Недостатки парового отопления
В системах парового отопления для частных домов используется паровой котел низкого давления, генерирующий перегретый пар и подающий его в систему отопления. Пар движется по трубам, остывает и конденсируется на их внутренней поверхности, выделяя при этом большое количество тепловой энергии, что и является основой высокой эффективности парового отопления.
Для сравнения: при конденсации одного килограмма пара выделяется 2300 кДж тепловой энергии. В то же время при остывании на 50 градусов килограмма пара выделяется всего лишь 100 кДж тепловой энергии. Полученный при этом конденсат (вода) самотеком возвращается в котел или подается в него с помощью насоса.
Давление пара в системах парового отопления частных домов может быть ниже атмосферного (в этом случае речь идет о вакуум паровых системах) или быть выше атмосферного с давлением не более 6 атм.
Для регулирования подачи тепла в системах парового отопления частного дома используют изменение расхода пара. При необходимости подачу пара прекращают, создавая условия для того, чтобы дом мог остыть.
В качестве приборов отопления в паровой системе используют чугунные и стальные радиаторы, а также трубы с оребрением.
Система парового отопления частного дома может быть замкнутой или закрытой. В ней конденсат самотеком возвращается в котел. В этом случае трубы для возврата конденсата делают большего диаметра.
Для частных домов также используются открытые или разомкнутые системы парового отопления, в которых конденсат собирается в отдельный резервуар, а при его наполнении с помощью насоса перекачивается в котел.
Для частных домов выпускаются паровые котлы низкого давления (до 6атм) с ограничением температуры перегретого пара не более 130 С. Паровые котлы могут работать на любых видах топлива. Учитывая то, что пар представляет собой источник опасности для здоровья человека, использовать в системах отопления рекомендуется только котлы, имеющие соответствующие сертификаты качества и безопасности.
Котел в обязательном порядке комплектуется манометром для измерения уровня давления пара. Устанавливается котел ниже уровня отопительных приборов и трубопровода. При этом создаются оптимальные условия для движения пара вверх, а также для самотечного возврата в котел конденсата из системы отопления.
При подаче пара обычно не возникает проблем образования воздушных пробок. Воздух вытесняется потоком пара и сбрасывается через специальные клапаны.
Для парового отопления используют стальные или медные трубы, соединение которых производится с помощью сварки. Пластиковые трубы в паровом отоплении не используются. Соединение отопительных приборов и труб может быть резьбовым или сварным. Важно, чтобы оно было герметичным и устойчивым к воздействию пара.
Последовательность установки
Вы уже поняли, что нужно для системы отопления на пару. Но как сделать паровое отопление правильно? Нужно начать с составления схемы проекта отопительной системы и выложить ее на бумаге. Учитывайте все детали: длину труб, наличие тройников и переходников, повороты, стояки, радиаторы. Разместите котел в специально отведенном месте, (только не в подвале) с наличием вентиляции. Выше от котла на 3-4 метра нужно установить расширительный бак. Проложите от него трубу, присоедините к ней радиатор и сделайте монтаж всей системы по схеме.
Для парового отопления используются следующие конструктивные схемы прокладки трубопроводов:
На схеме «а» представлена система парового отопления с верхней прокладкой распределительного паропровода, где насыщенный пар из котла через сепаратор поступает в паропровод , проходит через отопительные приборы, конденсируется, отдавая тепло в окружающую среду.
Полученная вода по конденсатопроводу стекает в котел. В этом случае речь идет о мокром конденсатопроводе. Через трубопровод предусмотрена подпитка котла водой.
На рисунке также представлена схема расположения парового вентиля , предназначенного для регулирования расхода пара, а также тройника , предназначенного для равномерного распределения пара по отопительным приборам.
Верхняя разводка пара наиболее оптимальный вариант для парового отопления частного дома. Иногда для уменьшения количества труб при монтаже системы отопления используется нижняя разводка паропровода, недостатком которой является сток конденсата навстречу движения пара, что может стать причиной гидравлических ударов.
Более рациональным считается прокладка паропровода с уклоном в сторону движения пара, а конденсатопровода с уклоном в сторону движения котла. Для удобства в такой системе монтируют перепускные петли.
Если система отопления разветвленная для сбора конденсата используется сборный бак, снабженный поплавком. При его наполнении включается насос, и конденсат перекачивается в котел.
До того, как сделать паровое отопление, необходимо составить список необходимых покупок для установки системы.
Главным в системе парового отопления является котел. Он нагревает воду до кипения. В результате выделяется пар, который тут же и накапливается. Так как образуется высокое давление, пар поступает по трубам, заодно выгоняет собой накопившийся воздух. Потом пар сжимается и в виде воды попадает опять в котел. По способу возвращения в котел конденсата различают разомкнутые и замкнутые системы отопления. В разомкнутых системах есть отдельный бак для конденсата, который потом перекачивает воду в котел. А замкнутые системы имеют широкую трубу, через которую конденсат сам попадает прямо в водонагреватель.
Бывает одноконтурное отопление, которое обеспечивает подачу тепла, и двухконтурное – кроме тепла, из него получают горячую воду для бытовых потребностей.
Паровое отопление выгодно устанавливать в загородных домах, в многоэтажных коттеджах или домах с несколькими пристройками, которые нужно обогреть. Если вам сложно разобраться в том, как сделать паровое отопление в вашем доме, то лучше обратиться к профессионалам, которые вам помогут.
Любой уважающий себя хозяин загородной недвижимости в скором времени задумывается о качественном обогреве своего жилья. К счастью, сейчас можно подобрать массу вариантов, которые максимально подойдут для конкретного типа сооружения. Но из-за климата и некоторых архитектурных особенностей частного дома не все варианты будут идеально подходить. Поэтому самым оптимальным способом является электрическое отопление. Схема электрического отопления дома очень проста, поэтому ее можно сделать даже самостоятельно.
Обогревать помещение электричеством можно по-разному. Есть два способа по обустройству обогрева частного дома:
Стоит отметить, что отопление частного дома при помощи электричества очень эффективно. Из основных преимуществ можно выделить высокий уровень КПД, а также долговечность самой системы. Схема электрического отопления частного дома очень проста, поэтому монтировать ее очень просто. Также электрическая система очень удобна в эксплуатации и не требует постоянного ухода.
Профессионалы твердят, что схема электрического отопления частного дома очень безопасна.
Главным недостатком такой системы является высокая стоимость на электроэнергию. Но такую проблему можно быстро решить, установив на обогревательные приборы специальные регуляторы. Они будут выключать прибор после того, как он разогреет помещение до необходимой температуры. Также можно выставить специальный режим, чтобы прибор включался только в определенное время и не тратил лишнюю энергию. Такая схема электроотопления частного дома является наиболее экономной.
Основным препятствием перед установкой электрической системы отопления является недостаточно мощная линия. Поэтому схема отопления дома нуждается в предварительном расчете. Это очень просто сделать. Нужно измерить площадь дома и посчитать, сколько кВт уходит в час. В среднем для того, чтобы обогреть площадь 10 кв. метров нужно 1 кВт в час. Поэтому, если дом имеет большую площадь, то линия может не выдержать.
Также нужно учесть тот факт, что кроме отопительных приборов в доме постоянно включена и другая техника, которая дает определенную нагрузку на центральную линию.
Схема отопления дома должна быть максимально точно просчитана, поэтому, лучше всего пригласить профессионалов, которые установят отопление частный дом схема. Конечно, можно установить отопление дома своими руками схема которой будет рассчитана также самостоятельно, но для этого понадобятся немалые знания в этом деле.
Самым популярным способом при отоплении электричеством, является установка конвекторов. Конвектор представляет собой корпус из металла, в который встроенные термостат и другие элементы под аббревиатурой «ТЭНы». У каждого есть проводник повышенного сопротивления, который помещен в специальную оболочку из керамики. Эта оболочка надежно закреплена в корпусе из алюминия или стали. Благодаря прочной конструкции можно улучшить взаимодействия с воздухом, что существенно увеличит его нагрев.
Стандартная температура самих элементов в конвекторе колеблется от 100 до 60С. После того, как в работу включатся конвектора, начнется основной нагрев ТЭНов.
Если верить физике, то холодный воздух опуститься в низ, после чего пройдет через решетку и попадет в саму конструкцию, где нагревательные элементы разогреют его и поднимут вверх. Такой процесс повторяется много раз, за счет чего в доме будет нормальная температура. Если есть необходимость, то можно подключить вентиляторы, которые существенно ускорят нагревание помещения, если схема отопления дома установлена правильно.
Также можно воспользоваться напольным вариантом обогрева частного дома. Если есть такая система отопления в доме, схема потребуется обязательно. Для этого потребуются приборы, которые требуется установить под стены у окон и плинтуса. Такая схема подключения отопления дома не является сложной.
Несмотря на то, что такая конструкция намного меньше, чем настенные конвекторы, времени для полного нагрева воздуха в доме им понадобится меньше. Такие устройства имеют специальные термостаты, которые являются встроенными или выносными.
В этом случае воздух не будет пересушиваться, так как конструкции не предполагают сжигание воздуха, так как такая схема отопления дома наиболее эффективная. Расчет мощности приборов исходит из объема самого помещения. Таким образом, можно наверняка заявить, что конвекторы – это самая эффективная схема электроотопления частного дома. Благодаря конвекторам можно обустроить безопасный и экономный обогрев частного дома.
Наиболее популярной и практичной системой отопления в частном доме считается двухтрубная, которую не сложно провести своими руками, зная ее схемы и приложив к процессу максимум усилий. Каковы ее нюансы и особенности, а также, какие существуют разновидности – данная информация окажется полезной для тех, кто решил самостоятельно изготовить отопительную конструкцию.
Помимо двухтрубной (двухконтурной) отопительной системы, существует и более простая – однотрубная, также имеющая своих сторонников. Основное различие между ними заключается в том, что одноконтурная конструкция предполагает наличие одного теплоносителя, который проходит по всему дому, а у двухконтурной системы имеется как подающий тепло элемент, так и отдающий.
Если сравнивать обе конструкции, можно выделить несколько преимуществ двухтрубной системы:
Недостатком двухконтурного отопления многие считают достаточно высокую стоимость оборудования, так как система имеет отдельные элементы для подачи и откачки теплоносителя. Однако такое мнение не совсем верно.
Вследствие того, что конструкция устроена таким образом, давление в ней распределяется равномерно, поэтому при установке, можно использовать трубы небольшого сечения и сопутствующие части, которые имеют более приемлемую цену.
Мембранный расширительный бак.
Циркулярный насос.
Радиатор в разрезе.
Двухконтурная система имеет различные схемы строения, но основные составляющие в ней одинаковы. В нее входят следующие элементы:
Независимо от площади строения, которое необходимо отопить, двухтрубную систему можно установить в любом здании. Она будет эффективно одинаково прогревать каждое помещение в нем.
Двухтрубных систем отопления существует множество разновидностей, которые классифицируются по отдельным признакам. Однако, не все они используются в быту. Целесообразно будет разобраться в основных схемах строения отопительных конструкций с двумя контурами.
Двухтрубная вертикальная система отопления.
Двухтрубная горизонтальная система отопления.
В зависимости от схемы монтажа двухконтурные отопительные системы подразделяются на горизонтальную и вертикальную.
Для справки! Вертикальная схема больше всего подходит для зданий с несколькими этажами, а горизонтальная в основном используется для домов, которые имеют один этаж, но занимают большую площадь.
Вертикальная система отопления предполагает наличие нескольких отдельных стояков, количество которых зависит от числа этажей, а также радиаторов, расположенных друг над другом. Горизонтальная же схема имеет один или два стояка и по несколько источников обогрева помещения, которые устанавливаются на одном этаже.
Отличительная особенность данных разновидностей – место расположения отопительного котла и расширительного бака. При верхней разводке они устанавливаются обычно под крышей строения, а под нижней подразумевается, что нагревательный прибор расположен под основной частью всей конструкции, как правило, в подвальном помещении.
Схема с встречным движением теплоносителя.
Схема с попутным движением теплоносителя.
Под конструкцией с попутным движением имеется в виду система, где нагретая жидкость в обеих магистралях проходит в одном направлении.
В случае со встречным, охлажденная вода из радиаторов выходит со стороны, обратной той, с которой она поступила от нагревательного элемента. При этом, данная конструкция предполагает наличие конечного радиатора, где будут соединяться две самые удаленные точки обоих контуров.
Схема конструкции с естественной циркуляцией делается таким образом, что движение теплоносителя обеспечивается за счет температурной разницы в контурах и их наклоне.
Для справки! Для нее характерна низкая скорость нагревания воды, однако, при этом не потребуется устанавливать насос. Чаще всего такая система устанавливается в домах, предназначенных для сезонного проживания.
Система с принудительной циркуляцией подразумевает под собой установку на одном из контуров специального насоса, благодаря которому двигается теплоноситель. Как правило, он встраивается в трубу с обратным направлением воды. Данная схема наиболее популярна, так как позволяет равномерно распределять тепло по всему строению.
Начинать процедуру установки двухтрубной системы отопления частного дома следует с подготовки гидравлических расчетов. Самостоятельно это сделать практически не представляется возможным, поэтому лучше обратиться к специалистам, которые смогут учесть все нюансы и особенности строения, где планируется поставить отопительное оборудование.
Грамотный расчет позволит определиться с разновидностью самой оптимальной для здания отопительной конструкции и объемом комплектующих частей, необходимых для выполнения установки системы.
В возведение двухконтурной системы отопления частного дома своими руками входит нескольких этапов, к выполнению каждого из которых необходимо подойти ответственно. Схема процедуры установки обычно выглядит следующим образом:
После того, как все оборудование установлено, его необходимо проверить на наличие дефектов и некачественных соединений.
Для справки! Для этого открываются все краны, кроме внешних, и, с помощью ручного насоса с давлением 3–4 атмосферы подается вода в систему. Затем проводится визуальный осмотр всех приборов в конструкции и изъяны устраняются.
При монтаже двухконтурной системы отопления важно учитывать некоторые особенности, которые помогут использовать оборудование самым оптимальным образом. При этом главными из них считаются следующие нюансы, которые многими игнорируются при установке:
Чтобы система работала идеально, необходимо после монтажа запускать проверку несколько раз и до тех пор, пока все возможные утечки не будут предотвращены.
Сброс воздуха с помощью крана Маевского.
После установки отопительного оборудования, его визуальной проверки и устранения неполадок, можно приступить к первому запуску всей системы. Главное, сделать это грамотно, следуя определенным правилам по порядку для того, чтобы избежать негативных последствий:
Если в каком-либо из радиаторов будут слышны посторонние звуки, следует повторить вышеописанные действия через некоторое время. При этом необходимо учитывать, что сразу избавиться от лишнего воздуха, создающего шум в батареях, не получится, но он выйдет естественным путем через расширительный бак, спустя определенный период.
С помощью рекомендаций специалистов и подробной инструкции поставить двухтрубную систему отопления своими руками будет не слишком затруднительно. Но, когда она будет установлена, владелец строения сможет пользоваться удобной и функциональной конструкцией в течение долгого времени.
Схема зонированного отопления. SupplyHouse.com
Домовладельцы, ищущие лучший способ контролировать температуру в доме, должны изучить преимущества зонированной системы отопления.
Стандартная незонированная система отопления контролирует температуру всего дома в целом. Зонированная система отопления, напротив, позволяет домовладельцам регулировать температуру в каждой комнате или зоне индивидуально, тем самым повышая комфорт и сводя к минимуму затраты на электроэнергию.Зонированную систему можно настроить с учетом множества факторов, включая использование помещения, личные предпочтения и условия окружающей среды. Зонированные системы помогают домовладельцам более эффективно использовать свои системы отопления, распределяя тепло там, где и когда оно необходимо.
Возможно, пришло время позвонить профессионалу.
Получите бесплатную бесплатную оценку ремонта от лицензированных технических специалистов HVAC поблизости.
+«Преимущества правильно зонированного дома включают экономию на расходах на отопление, а также больший контроль и комфорт во всем доме», — отмечает Дэниел О’Брайан, технический эксперт интернет-магазина SupplyHouse.com. «Если они индивидуально зонированы, незанятые или редко используемые помещения не нужно отапливать, а те участки дома, которые становятся холоднее других, можно отрегулировать напрямую для большего комфорта. Кроме того, программируемые термостаты могут увеличить экономию за счет сокращения потребления тепла, когда жители находятся вне дома или спят ».
О’Брайан объясняет, что типичная зонированная система отопления рассматривает первый этаж дома как одну зону обогрева, а зону спальни наверху как отдельную зону обогрева.Это позволяет направлять тепло на первый этаж в дневное время и в спальни наверху ночью, позволяя незанятым частям дома остывать, когда они свободны. Зонированная система также может позволить домовладельцам минимизировать нагрев в редко используемых помещениях, таких как комнаты для гостей или складские помещения.
По данным Министерства энергетики США, зонирование системы отопления может сэкономить домовладельцам до 30 процентов на типичных счетах за отопление и охлаждение. Поскольку на отопление и охлаждение приходится более 40 процентов коммунальных расходов среднего домохозяйства, экономия от зонированной системы может действительно возрасти.
Фото: SupplyHouse.com
Основным компонентом зонированной системы отопления является зональный клапан, который регулирует поток воды в системе водяного отопления. Внутри клапана исполнительный механизм открывает и закрывает клапан в зависимости от настройки термостата для этой зоны. Зональные клапаны доступны в двух- или трехходовых конфигурациях с различными типами соединений. Они могут быть нормально закрытыми или нормально открытыми и обеспечивать разную скорость потока в зависимости от размера клапана, что позволяет домовладельцам настраивать систему для различных планов этажей и зон разного размера.Зональные клапаны могут использоваться с широким спектром систем водяного отопления, включая плинтусы, радиаторы, тепловые насосы и лучистые системы. Ведущие бренды включают Honeywell, Taco, White-Rodgers и Erie.
Домовладельцы с системами принудительного горячего воздуха также могут создавать несколько зон, используя два или более термостатов, подключенных к главной панели управления; панель управления открывает и закрывает заслонки, установленные в воздуховоде.
Существует также широкий выбор термостатов, включая программируемые версии, для управления зонированной системой отопления.«Для зонирования дома можно использовать любой термостат, но не все термостаты предназначены для одного и того же применения», — отмечает О’Брайан. «Напряжения, компоновка системы отопления / охлаждения и характеристики различных термостатов могут быть больше ориентированы на то или иное приложение».
Добавление зонированной системы отопления к существующему дому — довольно сложный проект и обычно требует привлечения профессионального установщика. «Ретроактивное зонирование дома — это не то, что на самом деле может сделать средний домашний мастер», — отмечает О’Брайан.«Им пришлось бы подключить элементы управления и термостаты, подключить их к насосу (-ам) и котлу или печи и врезать либо в свои гидравлические линии, либо в воздуховоды для установки зональных клапанов или заслонок. Все это, вероятно, потребует разрезания открытых стен, подключения электричества и, возможно, потеющей меди ».
Несмотря на то, что установка зонированной системы отопления не является типичным самостоятельным проектом, функции экономии энергии и контроля температуры могут сделать ее чрезвычайно стоящим улучшением дома. Интернет-магазин SupplyHouse.com предлагает большой выбор термостатов, зональных клапанов и элементов управления от ведущих производителей в отрасли, а также предлагает множество информационных и учебных видео, подобных этому, в котором объясняется, как работают зонные клапаны.
Это сообщение доставлено вам на SupplyHouse.com. Его факты и мнения принадлежат BobVila.com.
Возможно, пришло время позвонить профессионалу
Получите бесплатную бесплатную оценку ремонта от лицензированных технических специалистов HVAC поблизости.
+Многим домовладельцам, которые не являются специалистами в области сантехники, кажется, что водонагреватель и бойлер имеют одинаковую функциональность. Они оба нагревают воду по всему дому. Конечно, при одинаковой функциональности водонагреватель и бойлер имеют разные цели в доме и нагревают воду по-разному. Для опытного домовладельца важно узнать о различиях между водонагревателем и бойлером, чтобы они могли сэкономить время и деньги, устраняя неисправности этих приборов, когда возникает проблема.
Водонагреватель делает именно то, что подразумевает его название; он нагревает воду. Вы используете эту воду для душа, мытья рук, готовки и уборки. Берет из водопровода холодную воду и нагревает ее. Затем он накачивает его по всему дому, когда вы открываете кран или включаете стиральную машину. Водонагреватели используются для подогрева питьевой воды (чистой и безопасной для приготовления пищи и очистки).
Есть два типа водонагревателей: водонагреватели с резервуаром и водонагреватели без резервуара.
Водонагреватель с баком принимает холодную поступающую воду и косвенно нагревает ее с помощью газовой горелки или электрических нагревательных стержней внутри бака. Как только вода достигает нужной температуры, водонагреватель сохраняет ее в резервуаре, ожидая, пока вы включите раковину или душ. В зависимости от того, на сколько вы повернете ручку с горячей водой, водонагреватель будет «отправлять» горячую воду, которая смешивается с холодной водой, в раковину или душ. Это достигается за счет давления в ваших трубах — при включении раковины или душа холодная вода подается в водонагреватель, а нагретая вода поступает в трубы и к вашему крану.
Водонагреватель без резервуара нагревает воду мгновенно, а не хранит ее в резервуаре. Когда вы включаете воду и устанавливаете желаемую температуру, водонагреватель без резервуара будет нагревать воду, поступающую в ваш душ или раковину, пока у вас есть вода.
Бойлер не обязательно просто кипятит воду «», он превращает воду в пар. Пар — недорогой и эффективный способ передачи тепла. Его не только легко перекачивать через дом (вода весит больше и требует больше усилий. проталкивать по дому) он лучше удерживает тепло, чем просто воздух.Бойлер нагревает воду, превращает ее в пар и гонит по всему дому для обогрева. Вода не обязательно питьевая, но ее можно использовать для обогрева труб в стенах дома или для обогрева системы лучистого тепла. Бойлер превращает воду в пар для обогрева дома. Схема выше и анимация ниже показывают очень простое представление о том, как работает бойлер. Здесь вы можете найти более подробный обзор котлов и их компонентов.
Конечно, котлы можно использовать для нагрева питьевой воды.Но когда котел используется в качестве системы отопления для дома, он полагается на термостат, который сообщает ему, когда начинать нагрев воды в его системе. Большинство котлов работают по замкнутой системе, что означает, что они не используют постоянно новую воду при подаче пара по дому. Вместо этого они начинают с воды внутри котла. Он нагревается камерой сгорания косвенно. Как только вода превращается в пар, котел пропускает его по дому, нагревая стены или пол дома.Вот еще одна простая диаграмма того, что происходит, когда в котле используются радиаторы для отопления дома:
Затем, когда пар остывает, он снова превращается в воду и возвращается в котел. Поскольку он уже теплый, котлу не нужно тратить много энергии, чтобы снова превратить его в пар и снова отправить в путь.
Котел используется для обогрева дома паром и лучистым теплом. Водонагреватель нагревает воду, которая будет использоваться во время готовки или уборки.
Иногда здесь, в компании Landmark Home Warranty, есть люди, которые не понимают, почему гарантия на дом может распространяться на водонагреватель, но не на бойлеры. Хотя бойлеры являются популярной формой отопления в таких местах, как Австралия и Великобритания, в Соединенных Штатах они менее широко используются. Landmark хочет, чтобы при ремонте или замене системы или устройства у нас были специалисты, которые являются экспертами. Поскольку котельная система не так популярна, найти специалистов по ее ремонту или замене может быть сложно.Кроме того, если используются котлы, они обогревают здания, которые используются в коммерческих целях или в общих помещениях, и домашние гарантии обычно не распространяются на системы и устройства, которые используются совместно.
Домашняя гарантия обычно распространяется на водонагреватели. Когда водонагреватель выходит из строя, домовладелец звонит в гарантийную компанию и просит его связаться с подрядчиком, который диагностирует отказ водонагревателя. Если неисправность покрывается их домашним гарантийным планом и контрактом, подрядчик отремонтирует или заменит водонагреватель.
Для получения дополнительной информации о планах и ценах с домашними гарантиями и их покрытии на водонагреватели, вы можете сравнить планы и цены здесь.
Если ваш домовладелец согласился предоставить тепло или другие основные коммунальные услуги, он нарушил закон, если:
Это минимальные государственные стандарты. В вашем городе могут быть более строгие правила. Чтобы узнать это, позвоните в офис по обеспечению соблюдения кодов вашего города. (В небольших городах менее вероятно, что будут иметь свои собственные правила.)
Если ваш домовладелец не предоставляет тепло или коммунальные услуги, вам также может помочь закон штата Мэн, принятый в 2009 году и обновленный в 2010 году. Этот закон позволяет городам предоставлять жильцам топливо для отопления, ремонт печей и другие основные коммунальные услуги в определенных ситуациях. Это не требует, чтобы город или поселок помогал арендаторам, но позволяет им это делать. В настоящее время государство возмещает городам часть этой стоимости, что должно побудить больше городов вмешаться и помочь.
Чтобы претендовать на помощь с топливом для отопления или основными коммунальными услугами от города:
Если с арендодателем невозможно связаться или если он не обеспечивает доставку топлива или основных коммунальных услуг, город или поселок могут это сделать.
Обратитесь в местное управление по обеспечению соблюдения законов или городское управление, чтобы узнать, поможет ли ваш город.
Если город в конечном итоге предоставит топливо, основные коммунальные услуги или любой необходимый ремонт, у него будет залоговое право на домовладельца. Это означает, что у города будет законный «контроль» над собственностью. Залог будет в отношении стоимости топлива, основных коммунальных услуг и ремонта, а также других административных расходов.
Арендодателю разрешается подавать тепло при температуре ниже 68 градусов по Фаренгейту, если он заключает соглашение с арендатором. Договор должен:
Это соглашение является незаконным и не имеющим исковой силы, если кто-либо старше 65 или младше 5 лет проживает в арендуемой собственности.
Арендодатель не несет ответственности за арендатора, который контролирует собственное отопление и выбирает температуру ниже 68 градусов по Фаренгейту.
Получите образец соглашения здесь.
Если вы подписали письменное соглашение, в котором говорится, что вы соглашаетесь с определенным условием (например, без печи), чтобы снять установленную сумму с вашей арендной платы, то домовладелец не обязан предоставлять печь. В противном случае домовладелец должен соответствовать стандартам отопления.
Не удерживайте арендную плату, если вы не готовы к переезду.Ваш домовладелец может выселить вас, если вы не платите арендную плату. Если вы получили уведомление о выселении, позвоните в юридический отдел Pine Tree Legal.
Узнайте больше о «гарантии пригодности для проживания» вашего арендодателя и о том, как обеспечить ее соблюдение в Правах арендаторов штата Мэн: небезопасное или непригодное жилье.
Ознакомьтесь с последними новостями о помощи в отоплении.
Частично обновлено: январь 2018 г.
PTLA № 636
Водонагреватель подходящего размера удовлетворит потребности вашего дома в горячей воде, работая при этом более эффективно.Поэтому перед покупкой водонагревателя убедитесь, что он подходящего размера.
Здесь вы найдете информацию о том, как определить размеры этих систем:
Для определения размеров комбинированных систем водяного отопления и отопления помещений, в том числе некоторых систем с тепловыми насосами, а также водонагревателей без резервуара и косвенного нагрева, проконсультируйтесь с квалифицированным подрядчиком.
Если вы еще не решили, какой тип водонагревателя лучше всего подходит для вашего дома, узнайте больше о выборе нового водонагревателя.
Водонагреватели без резервуаров или водонагреватели по запросу рассчитаны на максимальное повышение температуры, возможное при заданном расходе. Следовательно, чтобы определить размер водонагревателя по запросу, вам необходимо определить скорость потока и повышение температуры, необходимое для его применения (весь дом или удаленное приложение, например, просто ванная) в вашем доме.
Сначала укажите количество устройств для горячей воды, которые вы планируете использовать одновременно. Затем сложите их скорости потока (галлонов в минуту). Это желаемая скорость потока, необходимая для водонагревателя по запросу. Например, предположим, что вы ожидаете одновременного использования крана горячей воды с расходом 0,75 галлона (2,84 литра) в минуту и насадки для душа с расходом 2,5 галлона (9,46 литра) в минуту. Расход воды через водонагреватель по запросу должен быть не менее 3,25 галлона (12.3 литра) в минуту. Для уменьшения расхода установите арматуру на слабый расход воды.
Чтобы определить повышение температуры, вычтите температуру входящей воды из желаемой выходной температуры. Если вы не знаете иное, предположите, что температура входящей воды составляет 50ºF (10ºC). В большинстве случаев вам нужно нагреть воду до 120ºF (49ºC). В этом примере вам понадобится водонагреватель по запросу, который повышает температуру на 70ºF (39ºC) для большинства применений. В посудомоечных машинах без внутреннего нагревателя и в других подобных устройствах вам может потребоваться нагреть воду до 140ºF (60ºC).В этом случае вам потребуется повышение температуры на 90ºF (50ºC).
Водонагреватели, пользующиеся наибольшим спросом, рассчитаны на различные температуры на входе. Обычно повышение температуры воды на 70ºF (39ºC) возможно при расходе 5 галлонов в минуту через газовые водонагреватели и 2 галлона в минуту через электрические. Более высокая скорость потока или более низкая температура на входе иногда могут снизить температуру воды в самом дальнем кране. Некоторые типы безбаквальных водонагревателей имеют термостатическое управление; они могут изменять свою температуру на выходе в зависимости от расхода воды и температуры на входе.
Расчет солнечной водонагревательной системы в основном включает определение общей площади коллектора и объема хранилища, которые вам понадобятся для удовлетворения 90–100% потребностей вашего домохозяйства в горячей воде в летний период. Подрядчики солнечной системы используют рабочие листы и компьютерные программы для определения системных требований и размеров коллектора.
Подрядчики обычно следуют норме примерно 20 квадратных футов (2 квадратных метра) коллекторной площади для каждого из первых двух членов семьи.На каждого дополнительного человека добавляйте 8 квадратных футов (0,7 квадратных метра), если вы живете в районе Солнечного пояса США, или 12–14 квадратных футов, если вы живете на севере Соединенных Штатов.
Небольшого (от 50 до 60 галлонов) резервуара для хранения обычно достаточно для одного-двух-трех человек. Средний (80 галлонов) резервуар для хранения хорошо подходит для трех-четырех человек. Большой резервуар подходит для четырех-шести человек.
Для активных систем размер солнечного накопителя увеличивается с размером коллектора — обычно 1.5 галлонов на квадратный фут коллектора. Это помогает предотвратить перегрев системы при низкой потребности в горячей воде. В очень теплом, солнечном климате некоторые эксперты предлагают увеличить это соотношение до 2 галлонов хранилища на 1 квадратный фут площади коллектора.
Дополнительные расчеты, связанные с определением размеров вашей солнечной системы водяного отопления, включают оценку солнечного ресурса вашей строительной площадки и определение правильной ориентации и наклона солнечного коллектора.Посетите страницу солнечных водонагревателей, чтобы узнать больше об этих расчетах.
Определение размеров водонагревателей с накопителем и тепловым насосом (с баком)Чтобы правильно подобрать размер накопительного водонагревателя для вашего дома, включая водонагреватель с тепловым насосом с баком, используйте номинал первого часа водонагревателя. Рейтинг за первый час — это количество галлонов горячей воды, которое водонагреватель может подавать в час (начиная с бака, полного горячей воды). Это зависит от емкости бака, источника тепла (горелка или элемент) и размера горелки или элемента.
На этикетке EnergyGuide рейтинг первого часа указан в верхнем левом углу как «Емкость (оценка за первый час)». Федеральная торговая комиссия требует наличия этикетки EnergyGuide на всех новых обычных водонагревателях, но не на водонагревателях с тепловым насосом. В документации по продукту от производителя также может быть указана оценка за первый час. Ищите модели водонагревателей с рейтингом в первый час, который соответствует в пределах 1 или 2 галлона вашей потребности в час пик — дневной пиковой потребности в горячей воде для вашего дома за 1 час.
Чтобы оценить потребность в горячей воде:
Пример рабочего листа показывает общую потребность в 36 галлонов в час пик.Следовательно, этому домашнему хозяйству потребуется модель водонагревателя с номинальной мощностью от 34 до 38 галлонов в первый час.
| Использование | Среднее количество галлонов горячей воды на одно использование | Время использования в течение 1 часа | Галлонов использовано | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Душ | 10 | × | = | |||||||
| Бритье (.05 галлонов в минуту) | 2 | × | = | |||||||
| Ручное мытье посуды или приготовление пищи (2 галлона в минуту) | 4 | × | = | Автоматическая посудомоечная машина | 6 | × | = | |||
| Стиральная машина | 7 | × | = | |||||||
| 9027 9027 Peak 9027 9027 9027 = |
| 3 душа | 10 | × | 3 | = | 1 | = | 2 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 мытье посуды вручную | 4 | × | 1 | = | 4 | |||||
| Пиковая нагрузка в час | = | 36 |
Расчет стоимости энергии на основе информации из Федеральной программы управления энергопотреблением.
* Приведенная выше таблица основана на стандартном использовании без каких-либо мер по экономии воды.
Внимательный взгляд на сложные системы, которые поддерживают нашу работу, может вызвать трепет. Так обстоит дело со сложным механизмом регулирования температуры тела.
Этот сложный аппарат уравновешивает выработку тепла с потерей тепла, поддерживая температуру тела, необходимую для оптимального функционирования. Это уравновешивающее действие автоматически и плавно управляется гипоталамусом, небольшой частью мозга, которая служит центром управления многочисленными функциями организма, включая координацию вегетативной нервной системы.
Подобно термостату, регулирующему температуру внутри вашего дома, гипоталамус регулирует температуру вашего тела, реагируя на внутренние и внешние раздражители и регулируя температуру тела в пределах одного или двух градусов 98,6 градусов.
Но в отличие от термостата, который просто включает или выключает обогрев или кондиционер до тех пор, пока не будет достигнута желаемая температура, гипоталамус должен регулировать и точно настраивать сложный набор действий по контролю температуры.Он не только помогает сбалансировать жидкости в организме и поддерживать концентрацию соли, но также контролирует высвобождение химических веществ и гормонов, связанных с температурой.
Гипоталамус взаимодействует с другими частями системы регулирования температуры тела, такими как кожа, потовые железы и кровеносные сосуды — вентиляционные отверстия, конденсаторы и тепловые каналы системы обогрева и охлаждения вашего тела.
Средний слой кожи, или дерма, хранит большую часть воды тела. Когда тепло активирует потовые железы, эти железы выносят эту воду вместе с солью тела на поверхность кожи в виде пота.Оказавшись на поверхности, вода испаряется. Вода, испаряющаяся с кожи, охлаждает тело, поддерживая его температуру в здоровом диапазоне.
В родственной функции кровеносные сосуды реагируют на проникновение посторонних организмов, таких как бактерии, а также на внутренние гормоны и химические изменения расширением и сокращением. Эти действия перемещают кровь и тепло ближе к коже или дальше от нее, высвобождая или сохраняя тепло.
Когда все части терморегулирующего механизма тела работают плавно, температура тела остается около 98.6 градусов. Однако бывают случаи, когда температура тела может снижаться.
Тепловой удар | Приливы | Лихорадка
В большинстве случаев гипоталамус реагирует на повышение температуры наружного воздуха, посылая сообщения кровеносным сосудам, предлагая им расширяться. Это приводит к попаданию теплой крови, жидкостей и солей на кожу, вызывая процесс испарения.
«Проблемы возникают, когда человек находится в жаре в течение длительного времени или в таких экстремальных условиях жары или влажности, что процесс испарения не удается», — говорит Эдвард Уорд, доктор медицины, директор отделения неотложной помощи Медицинского центра Университета Раша.
При длительном тепловом воздействии тело так сильно потеет, что оно истощает себя жидкостями и солями, не оставляя ничего для поддержания процесса испарения. Когда этот процесс прекращается, температура тела резко повышается и может возникнуть тепловое заболевание, в том числе самое серьезное: тепловой удар.
Как узнать, что это тепловой удар: Обратите внимание на следующие симптомы:
Получение помощи при тепловом ударе: Тепловой удар — это чрезвычайная ситуация, опасная для жизни.Если у вас есть эти симптомы, вам нужно быстро остыть, пока вы или кто-то еще зовет на помощь.
«Один из наиболее эффективных способов остыть — это опрыскать или облить тело водой и сесть у вентилятора, чтобы запустить процесс испарения», — говорит Уорд. «Это поможет снизить температуру, пока вы ждете медицинской помощи».
Унция профилактики: Поскольку тепловой удар настолько серьезен, Уорд настоятельно рекомендует сосредоточиться на профилактике. Это особенно верно для людей в возрасте 65 лет и старше, которые подвержены более высокому риску теплового заболевания просто потому, что регулирующий механизм со временем становится менее эффективным.
Кроме того, сердечно-сосудистые и неврологические состояния повышают риск теплового удара, так же как и лекарства, которые нарушают способность организма к потоотделению, такие как нейролептики и спазмолитики.
Людям, страдающим такими заболеваниями или принимающим такие лекарства, следует обращать особое внимание на погоду и индекс жары — сочетание жары и влажности. При повышении температуры пейте много жидкости и оставайтесь в прохладном месте.
«Если вы беспокоитесь или думаете, что у вас проблемы из-за жары, попробуйте обратиться к своему лечащему врачу», — говорит Уорд.«Но если это настоящий кризис, отправляйтесь в отделение неотложной помощи. Мы бы предпочли увидеть вас раньше, чем позже».
Женский организм имеет регулярный ежемесячный цикл гормональных взлетов и падений. Во время менопаузы и в предшествующие ей годы этот цикл становится неустойчивым и экстремальным, с большими колебаниями уровня эстрогена. Колебания этого гормона приводят к сложной цепи событий, которые влияют на функцию гипоталамуса и вызывают изменения в кровеносных сосудах, которые увеличивают кровоток.
Кровеносные сосуды сужаются, а затем быстро расширяются, вызывая так называемый вазомоторный спазм. Эти спазмы запускают цепочку событий, которые приводят к покраснению кожи и изменениям температуры, называемым приливами.
Как определить, есть ли у вас приливы: Повышение температуры, связанное с приливами, не является значительным. Во время вспышки жара кровь, притекающая к ближайшим к коже сосудам, может повысить температуру кожи на пять-семь градусов, но внутренняя температура тела обычно не поднимается выше нормальных 98.6 градусов.
Тем не менее, это может показаться огромным изменением для женщины, получившей горячую вспышку.
Кроме того, приливы могут доставлять больше, чем просто дискомфорт. Они могут вызвать чрезмерное потоотделение и нарушить режим сна.
Одна важная причина обратиться к врачу по поводу приливов: не все они связаны с менопаузой. Чтобы получить полное представление о состоянии здоровья женщины, нам нужно проверить несколько вещей.
Получение помощи при приливах: Женщины могут выбрать заместительную гормональную терапию или принимать антидепрессанты для облегчения приливов.Однако у них есть побочные эффекты, которые необходимо обсудить с врачом.
Лечение приливов может быть сложным. Вот почему вам нужно найти врача, с которым вы сможете сотрудничать, и составить индивидуальный план лечения.
Есть еще одна важная причина обратиться к врачу по поводу приливов: не все они связаны с менопаузой. Есть разные вещи, которые нам нужно проверить, включая гипотиреоз, чтобы иметь полное представление о состоянии здоровья женщины.
Если температура вашего тела поднимается до 99,6 градусов и выше, у вас жар. Как происходит это повышение температуры?
«Гипоталамус реагирует на различные факторы, такие как инфекционные организмы и травмы, выделяя вызывающие лихорадку химические вещества, которые изменяют температуру тела», — говорит Уорд.
В частности, эти химические вещества вызывают сужение кровеносных сосудов и отвод тепла в самые внутренние части тела. Результат — жар. Лихорадка не только сигнализирует о проникновении в организм инородного захватчика; это также признак того, что иммунная система организма работает над борьбой с этим захватчиком.
Когда организм борется с инфекцией, лихорадка проходит сама собой.
Когда лихорадка является поводом для беспокойства: Лихорадка редко бывает опасной или опасной, говорит Уорд, за исключением нескольких случаев.
Это касается случаев, когда у человека температура выше 102 или 103 градусов, особенно если она длится более пары дней или не имеет очевидной причины, то есть не сопровождается симптомами простуды или гриппа.
Когда лихорадка является причиной сигнала тревоги: Повышение температуры до 105 градусов и выше особенно опасно.Если не лечить, такая высокая температура может привести к обезвоживанию, головокружению, слабости и спутанности сознания.
Получение помощи при лихорадке: Если у вас наблюдаются такие симптомы с лихорадкой, как можно скорее обратитесь к врачу.
Ваш лечащий врач всегда будет вашим лучшим помощником. В большинстве офисов есть сотрудники, работающие круглосуточно и без выходных, а во многих больницах, в том числе в Rush, есть возможность посещения клиник и приема на прием в тот же день. Поэтому, если вас беспокоит лихорадка, всегда полезно позвонить или зайти.
22 фута 9 дюймов в ширину x 30 футов 6 дюймов в длину x 16 футов 6 дюймов в высоту
Вашингтон назвал эту комнату — последнее дополнение к Особняку и самое большое пространство в доме — своей «Новой комнатой». Новый зал с двухэтажным потолком, детализированным архитектурным орнаментом и стильной мебелью был призван подчеркнуть неприхотливую красоту и высокое мастерство — качества, которые, по его мнению, отражают ценности новой нации.Вашингтон резюмировал свои амбициозные цели в отношении комнаты в письме, написанном во время войны за независимость: «Я хотел бы, чтобы все было выполнено мастерски».
Выбрав яркую краску и обои для большей части дома, Вашингтон сделал выбор, отражающий вкусы его эпохи, когда использование ярких цветов было признаком богатства. Потрясающий зеленый цвет обоев в этой комнате был одним из его любимых. Обстановка включает в себя различные оригинальные Вашингтонские предметы, а также предметы старины, подобные тем, которые принадлежали Вашингтону.Вашингтон заказал буфет в федеральном стиле (со стороны реки) и несколько боковых стульев у краснодеревщика из Филадельфии Джона Эйткена ближе к концу своего президентского срока.
Как и большие «салоны» фешенебельных английских усадеб 18 века, эта комната должна была выполнять несколько функций. В качестве приемной для посетителей его высокий потолок, большой объем и симметричное оформление делали пространство поистине впечатляющим, поскольку сама по себе комната была больше, чем большинство домов в колониальной Вирджинии.
Большое окно, выходящее на север, сделало его не только своим масштабом, но и идеальной картинной галереей. Вашингтон повесил в комнате 21 произведение искусства; шесть больших пейзажных картин, представленных в настоящее время, являются оригинальными полотнами, приобретенными Вашингтоном.
Наконец, комната иногда использовалась для обедов, вероятно, для гостей высокого ранга или для больших вечеринок, которых нельзя было разместить в столовой меньшего размера.
Высокие потолки и две внешние двери New Room также обеспечивали столь необходимую перекрестную вентиляцию, когда Вашингтон развлекался в теплые летние месяцы.
Узнать большеСВОБОДА! Я стою в захламленной комнате, окруженной обломками электрического энтузиазма: обрывками проводов, кусочками меди, желтыми разъемами, изолированными плоскогубцами. Для меня это инструменты свободы. Я только что установил на крышу с десяток солнечных панелей, и они работают. Измеритель показывает, что 1285 ватт мощности направляются прямо от солнца в мою систему, заряжают мои батареи, охлаждают мой холодильник, гудят в моем компьютере, освобождая мою жизнь.
Эйфория энергетической свободы вызывает привыкание. Не поймите меня неправильно; Я люблю ископаемое топливо. Я живу на острове, на котором нет инженерных сетей, но в остальном мы с женой ведем нормальную американскую жизнь. Нам не нужны пропановые холодильники, керосиновые лампы или компостные туалеты. Нам нужно много розеток и устройство для приготовления капучино. Но когда я включаю эти панели, ничего себе!
Может быть, это потому, что для меня, как и для большинства американцев, тот или иной энергетический кризис омрачил большую часть последних трех десятилетий.От кризиса ОПЕК в 1970-х годах до стремительного роста цен на нефть и бензин сегодня озабоченность мира по поводу энергии преследовала президентские речи, кампании в Конгрессе, книги о бедствиях и мое собственное чувство благополучия с той же гложущей тревогой, которая была характерна для холодная война.
Как сообщал в июне 2004 г. National Geographic , нефть, которая уже не дешевая, может скоро снизиться. Нестабильность там, где находится большая часть нефти, от Персидского залива до Нигерии и Венесуэлы, делает этот спасательный круг хрупким.Природный газ трудно транспортировать, и он подвержен дефициту. В ближайшее время у нас не закончится уголь или в значительной степени неиспользованные месторождения битуминозных песков и горючего сланца. Но очевидно, что углекислый газ, выделяемый углем и другими ископаемыми видами топлива, нагревает планету, как сообщил этот журнал в сентябре прошлого года.
Избавиться от этого беспокойства заманчиво. С моими новыми панелями ничто не стоит между мной и безграничной энергией — никакой иностранной нации, никакой энергетической компании, никакой вины за выбросы углерода. Я свободен!
Ну почти.Вот и облако.
Тень крадется по моим панелям и моему сердцу. Счетчик показывает всего 120 Вт. Мне придется запустить генератор и сжечь еще бензина. В конце концов, это будет непросто.
Проблема с энергетической свободой в том, что она вызывает привыкание; когда у тебя мало, ты хочешь много. В микрокосме я похож на людей в правительстве, промышленности и частной жизни во всем мире, которые попробовали немного этой любопытной и неотразимой свободы и полны решимости найти больше.
Некоторые эксперты считают, что это стремление даже важнее, чем война с терроризмом. «Терроризм не угрожает жизнеспособности нашего высокотехнологичного образа жизни», — говорит Мартин Хофферт, профессор физики Нью-Йоркского университета. «Но энергия действительно есть».
Экономия энергии может предотвратить расплату, но, в конце концов, вы не можете сберечь то, чего у вас нет. Так что Хофферт и другие не сомневаются: пришло время активизировать поиск следующего великого топлива для голодного двигателя человечества.
Есть такое топливо? Короткий ответ: нет. Специалисты произносят это как мантру: «Серебряной пули не бывает». Хотя некоторые истинно верующие утверждают, что между нами и бесконечной энергией космического вакуума или ядра Земли стоят только обширные заговоры или нехватка средств, правда в том, что в основе уравнения или в конце сверла.
Увлечение водородными автомобилями может произвести неверное впечатление. Водород не является источником энергии.Он находится вместе с кислородом в простой старой воде, но его нельзя принимать. Водород должен быть освобожден, прежде чем он станет полезным, а это стоит больше энергии, чем водород возвращает. В наши дни эта энергия в основном поступает из ископаемого топлива. Никакой серебряной пули.
Однако длинный ответ о нашем следующем топливе не такой уж мрачный. Фактически, множество претендентов на энергетическую корону, в настоящее время удерживаемую ископаемым топливом, уже под рукой: ветряная, солнечная, даже ядерная, и это лишь некоторые из них. Но преемником должен быть конгресс, а не король.Практически каждый энергетический эксперт, которого я встречал, делал что-то неожиданное: он продвигал не только свою, но и все остальные.
«Нам понадобится все, что мы можем получить из биомассы, все, что мы можем получить от солнечной энергии, все, что мы можем получить от ветра», — говорит Майкл Пачеко, директор Национального центра биоэнергетики, входящего в Национальную лабораторию возобновляемых источников энергии ( NREL) в Голдене, Колорадо. «И все же вопрос в том, сможем ли мы насытиться?»
Большая проблема — большие числа. В мире ежедневно используется около 320 миллиардов киловатт-часов энергии.Это равно примерно 22 непрерывно горящим лампочкам на каждого человека на планете. Не зря искры видны из космоса. По оценкам группы Хофферта, в следующем столетии человечество сможет использовать в три раза больше. Ископаемые виды топлива удовлетворяют растущий спрос, потому что они упаковывают энергию Солнца за миллионы лет в компактную форму, но мы больше не найдем им подобных.
Воодушевленный моим вкусом энергетической свободы, я отправился на поиски технологий, которые могли бы решить эти проблемы. «Если у вас есть большая проблема, вы должны дать серьезный ответ», — говорит гениальный гуру энергетики по имени Герман Шеер, член парламента Германии.«Иначе люди не верят».
Ответы есть. Но всем им требуется еще одна вещь от нас, людей, которые ютятся вокруг костра ископаемого топлива: нам придется сделать большой прыжок — в мир другого типа.
Солнечная энергия: Бесплатная энергия по ценеВ пасмурный день недалеко от города Лейпциг в бывшей Восточной Германии я прошел через поле со свежей травой мимо пруда, где паслись дикие лебеди. Поле также было засеяно 33 500 фотоэлектрическими панелями, высаженными рядами, как серебряные цветы, обращенные к солнцу, плавно изгибающиеся по контурам земли.Это одна из самых больших солнечных батарей в истории. Когда появляется солнце, поле производит до пяти мегаватт энергии, чего в среднем достаточно для 1800 домов.
Рядом зияющие карьеры, где поколениями добывали уголь для питания электростанций и фабрик. Небо было коричневым от дыма и едким от серы. Теперь шахты превращаются в озера, а энергия, которая когда-то производилась из угля, производится в печи, находящейся на расстоянии 93 миллионов миль (150 миллионов километров).
Солнечные электрические системы получают энергию непосредственно от солнца — без огня и выбросов.Некоторые лаборатории и компании испытывают взрослую версию детской лупы: гигантские зеркальные чаши или желоба для концентрации солнечных лучей, выделяющих тепло, которое может приводить в действие генератор. Но на данный момент солнечная энергия в основном означает солнечные батареи.
Идея проста: солнечный свет, падающий на слой полупроводника, толкает электроны, создавая ток. Тем не менее, стоимость клеток, некогда астрономическая, по-прежнему высока. Моя скромная система стоила более 15000 долларов США, около 10 долларов за ватт мощности, включая батареи для хранения энергии, когда солнце не светит.
Как и большинство электронных устройств, солнечная энергия становится все дешевле. «Тридцать лет назад использование спутников было рентабельным, — говорит Дэниел Шугар, президент PowerLight Corporation, быстрорастущей калифорнийской компании, которая построила солнечные установки для клиентов, включая Toyota и Target. «Сегодня это может быть рентабельным для электроснабжения домов и предприятий», по крайней мере, там, где электроэнергия дорогая или недоступна. Завтра, говорит он, это будет иметь смысл почти для всех.
Мартин Рошайзен, генеральный директор компании Nanosolar, видит это будущее во флаконах с красной крышкой, заполненных крошечными частицами полупроводника.«Я нанес немного этого на свой палец, и он исчез прямо на моей коже», — говорит он. Он не скажет точно, что это за частицы, но «нано» в названии компании является намеком: они меньше ста нанометров в поперечнике — размером с вирус, и настолько малы, что проникают сквозь кожу.
Рошайзен считает, что эти частицы обещают недорогой способ создания солнечных элементов. Вместо того, чтобы делать элементы из пластин кремния, его компания будет рисовать частицы на фольге, где они будут самоорганизовываться, образуя поверхность полупроводника.Результат: гибкий материал для солнечных батарей в 50 раз тоньше, чем сегодняшние солнечные панели. Roscheisen надеется продавать его листами примерно по 50 центов за ватт.
«Пятьдесят центов за ватт — это своего рода Святой Грааль», — говорит Дэвид Пирс, президент и генеральный директор Miasolé, одной из многих других компаний, работающих над «тонкопленочными» солнечными элементами. По этой цене солнечная энергия могла бы конкурировать с коммунальными услугами и могла бы стать популярной. Если цены продолжат падать, солнечные элементы могут полностью изменить представление об энергии, сделав ее дешевым и легким сбором для себя.Это то, что технари называют «прорывной технологией».
«Автомобили разрушили бизнес лошадей и багги, — говорит Дэн Шугар. «Компьютеры разрушили индустрию пишущих машинок. Мы считаем, что солнечные электрические системы разрушат энергетику».
Но цена — не единственное препятствие для солнечных панелей. Есть такие мелочи, как облака и темнота, которые требуют лучших способов хранения энергии, чем громоздкие свинцово-кислотные батареи в моей системе. Но даже если эти препятствия будут преодолены, сможет ли солнечная энергия действительно производить большую энергию, в которой мы нуждаемся?
Поскольку солнечная энергия в настоящее время обеспечивает менее одного процента мировой энергии, это потребует «огромного (но не непреодолимого) масштабирования», — говорится в статье в Science из Нью-Йоркского университета Хофферт и его коллеги.При нынешнем уровне эффективности потребуется около 10 000 квадратных миль (25 900 квадратных километров) солнечных панелей — площадь больше, чем Вермонт, — чтобы удовлетворить все потребности Соединенных Штатов в электроэнергии. Но требования к земле звучат более устрашающе, чем есть на самом деле: открытая местность не должна быть покрыта. Все эти панели могли уместиться менее чем на четверти площади кровли и тротуаров в городах и пригородах.
Ветер: пир или голодВетер, в конечном итоге приводимый в движение нагретым солнцем воздухом, — это просто еще один способ сбора солнечной энергии, но он работает в пасмурные дни.Однажды днем я стоял в поле недалеко от западного побережья Дании под таким темным и тяжелым небом, что мои собственные солнечные батареи могли бы впасть в кому. Но прямо надо мной мегаватт вырабатывал чистую энергию. Лезвие длиннее крыла самолета медленно вращалось на сильном южном ветру. Это был ветряк.
Ленивая развертка турбины вводила в заблуждение. Каждый раз, когда одно из трех 130-футовых (40-метровых) лезвий проходило мимо, оно шипело, рассекая воздух. Наклонная скорость может превышать 100 миль (161 км) в час.Эта единственная башня была способна производить два мегаватта, почти половину всей мощности солнечной фермы в Лейпциге.
В Дании вращающиеся лезвия всегда на горизонте, небольшими или большими группами, как спицы колес, катящихся в странный новый мир. Общая установленная энергия ветра в Дании в настоящее время составляет более 3000 мегаватт, что составляет около 20 процентов потребности страны в электроэнергии. По всей Европе щедрые стимулы, направленные на сокращение выбросов углерода и отлучение экономики от нефти и угля, привели к ветровому буму.Континент является мировым лидером в области ветроэнергетики — почти 35 000 мегаватт, что эквивалентно 35 крупным угольным электростанциям. Северная Америка, хотя и обладает огромным потенциалом ветроэнергетики, остается на втором месте с чуть более 7000 мегаватт. За исключением гидроэлектроэнергии, которая веками приводила в движение машины, но имеет мало возможностей для развития в развитых странах, ветер в настоящее время является самым большим успехом в возобновляемой энергии.
«Когда я начинал в 1987 году, я много времени просидел в фермерских домах до полуночи, разговаривая с соседями, просто продавая одну турбину», — говорит Ханс Буус.Он директор по развитию проекта датской энергетической компании Elsam. «Я бы не мог представить, какой он сегодня уровень».
Он имеет в виду не только количество турбин, но и их размеры. В Германии я видел прототип из стекловолокна и стали, который имеет высоту 600 футов (183 метра), имеет лопасти длиной 200 футов (61 метр) и может генерировать пять мегаватт. Это не только памятник инженерной мысли, но и попытка преодолеть новые препятствия на пути развития ветроэнергетики.
Одно эстетично. Озерный край Англии — это живописный ландшафт, состоящий из поросших папоротником холмов и уединенных долин, в основном охраняемых как национальный парк. Но на гребне рядом с парком, хотя и не за пределами великолепия, запланировано 27 башен, каждая размером с двухмегаваттную машину в Дании. Многие местные жители протестуют. «Это качественный пейзаж», — говорит один из них. «Они не должны класть эти вещи сюда».
Датчане, похоже, любят турбины больше, чем британцы, возможно потому, что многие датские турбины принадлежат кооперативам местных жителей.Труднее сказать «не у меня на заднем дворе», если вещь на заднем дворе помогает оплачивать ваш дом. Но противодействие окружающей среде — не единственная проблема, с которой сталкивается ветровое развитие. По всей Европе многие из самых ветреных мест уже заняты. Таким образом, немецкая машина мощностью пять мегаватт разработана, чтобы помочь перенести энергию ветра с ландшафта на множество новых участков в море.
Многие береговые линии имеют обширные участки мелководного континентального шельфа, где ветер дует более устойчиво, чем на суше, и где, как выразился один эксперт по ветру, «чайки не голосуют».«(Реальные избиратели, однако, иногда все еще возражают против вида башен на горизонте.) Строительство и обслуживание турбин на море обходится дороже, чем на суше, но подводный фундамент для башни мощностью пять мегаватт дешевле на мегаватт, чем меньший фундамент. Отсюда и немецкий гигант.
Есть и другие проблемы. Как и парусники, ветряные турбины можно успокоить в течение нескольких дней. Чтобы сеть гудела, другие источники, такие как угольные электростанции, должны быть готовы к работе. Но когда сильный ветер сбрасывает электроэнергию в сеть, другие генераторы должны быть отключены, а установки, сжигающие топливо, не могут быть быстро отрегулированы.Золотое дно ветроэнергетики может превратиться в перенасыщение. Дания, например, иногда вынуждена выгружать электроэнергию по нерентабельной цене таким соседям, как Норвегия и Германия.
Что нужно для ветра, так и для солнечной энергии, это способ хранить большой избыток энергии. Уже существует технология, позволяющая превратить его в топливо, такое как водород или этанол, или использовать его для сжатия воздуха или вращения маховиков, аккумулируя энергию, которая позже может производить электричество. Но большинству систем еще предстоит пройти десятилетия до того, как они станут экономически целесообразными.
С другой стороны, и ветер, и солнце могут обеспечивать так называемую распределенную энергию: они могут производить энергию в небольшом масштабе рядом с пользователем. У вас не может быть частной угольной электростанции, но у вас может быть собственная ветряная мельница с батареями для спокойных дней. Чем больше домов или сообществ вырабатывают собственные ветряные электростанции, тем меньше и дешевле могут быть центральные электростанции и линии электропередачи.
В стремительном движении Европы к ветроэнергетике, турбины продолжают расти. Но во Флагстаффе, штат Аризона, Southwest Windpower производит турбины с лопастями, которые можно брать одной рукой.Компания продала около 60 000 маленьких турбин, большинство из них для автономных домов, парусных лодок и удаленных объектов, таких как маяки и метеостанции. При мощности 400 Вт на штуку они не могут запитать больше, чем несколько ламп.
Но Дэвид Гэлли, президент Southwest, отец которого построил свою первую ветряную турбину из деталей стиральной машины, тестирует новый продукт, который он называет энергетическим прибором. Он будет стоять на башне высотой с телефонный столб, вырабатывать до двух киловатт при умеренном ветре и поставляться со всей электроникой, необходимой для подключения к дому.
Многие коммунальные предприятия США обязаны платить за электроэнергию, которую люди возвращают в сеть, поэтому любой, кто находится в относительно свежем месте, может установить энергетический прибор во дворе, использовать электроэнергию, когда это необходимо, и вернуть ее в сеть когда это не так. За исключением больших нагрузок на отопление и кондиционирование воздуха, такая установка могла бы снизить годовой счет за электроэнергию дома почти до нуля. Если, как надеется Галлей, он сможет в конечном итоге продать энергетический прибор менее чем за 3000 долларов, он окупится за счет экономии энергии в течение нескольких лет.
Где-то в этой смеси грандиозного и личного могут быть и большие числа в ветре.
Биомасса: Выращивание топливаВ Германии, проезжая от гигантской ветряной турбины недалеко от Гамбурга до Берлина, я регулярно чувствовал странный запах: своего рода аппетитный запах фаст-фуда. Это было загадкой, пока не проехал грузовик-цистерна с надписью «биодизель». Запах горелого растительного масла. Германия использует около 450 миллионов галлонов (1,7 миллиарда литров) биодизеля в год, что составляет около 3 процентов от общего потребления дизельного топлива.
Энергия биомассы имеет древние корни. Бревна в вашем костре — это биомасса. Но сегодня биомасса означает этанол, биогаз и биодизель — топливо, которое так же легко сжигать, как нефть или газ, но оно производится из растений. Эти технологии проверены. Этанол, произведенный из кукурузы, идет в бензиновые смеси в США; этанол из сахарного тростника обеспечивает 50 процентов автомобильного топлива в Бразилии. В США и других странах биодизель из растительного масла сжигается в чистом виде или в смеси с обычным дизельным топливом в немодифицированных двигателях. «Биотопливо — это топливо, которое легче всего вставить в существующую топливную систему», — говорит Майкл Пачеко, директор Национального центра биоэнергетики.
Что ограничивает биомассу, так это земля. Фотосинтез, процесс улавливания солнечной энергии в растениях, гораздо менее эффективен на квадратный фут, чем солнечные батареи, поэтому улавливание энергии растениями поглощает еще больше земли. По оценкам, использование биотоплива для всех транспортных средств в мире означало бы удвоение площади земли, предназначенной для сельского хозяйства.
В Национальном биоэнергетическом центре ученые пытаются сделать топливное земледелие более эффективным. Сегодняшнее топливо из биомассы основано на растительном крахмале, маслах и сахаре, но центр занимается тестированием организмов, которые могут переваривать древесную целлюлозу, которой много в растениях, чтобы из нее тоже могло получиться жидкое топливо.Также могут помочь более продуктивные топливные культуры.
Один из них — просо, растение, произрастающее в прериях Северной Америки, которое растет быстрее и требует меньше удобрений, чем кукуруза, источник большей части этанольного топлива, производимого в США. корм для животных, что еще больше снижает нагрузку на сельхозугодья.
«Предварительные результаты выглядят многообещающими, — говорит Томас Фуст, технический менеджер центра. «Если вы повысите эффективность автомобиля до уровня гибрида и перейдете на смесь просеянных культур, вы сможете удовлетворить две трети U.Южный транспортный спрос на топливо без дополнительных земель ».
Но технически возможный не означает политически осуществимый. От кукурузы до сахарного тростника, у всех культур есть свои лоббисты.« Мы смотрим во многие переулки », — говорит Пачеко. «И в каждом переулке есть свои группы интересов. Откровенно говоря, одна из самых больших проблем с биомассой заключается в том, что существует так много вариантов ».
Ядерная энергия: все еще претендентДеление ядер, казалось, лидировало в гонке как энергетическая альтернатива несколько десятилетий назад, когда страны начали строить реакторы.В настоящее время во всем мире около 440 станций вырабатывают 16 процентов электроэнергии на планете, а некоторые страны перешли на ядерную энергетику. Франция, например, получает 78 процентов своей электроэнергии за счет деления ядер.
Очарование очевидное: изобилие энергии, отсутствие выбросов углекислого газа, никаких пятен на ландшафте, за исключением случайного защитного купола и градирни. Но наряду с известными бедами — авариями на Три-Майл-Айленде и Чернобыле, слабой экономикой по сравнению с установками, работающими на ископаемом топливе, и проблемой утилизации радиоактивных отходов — ядерная энергия далека от возобновляемой энергии.Легкодоступного уранового топлива хватит не более чем на 50 лет.
Но энтузиазм возрождается. Китай, столкнувшийся с нехваткой электроэнергии, начал строить новые реакторы быстрыми темпами — один или два в год. В США, где некоторые водородные автомобильные ускорители рассматривают атомные станции как хороший источник энергии для производства водорода из воды, вице-президент Дик Чейни призвал «по-новому взглянуть» на атомную энергетику. А Япония, которой не хватает собственной нефти, газа и угля, продолжает поощрять программу расщепления.Юми Акимото, старший японский государственный деятель ядерной химии, еще мальчиком видел вспышку бомбы в Хиросиме, но при этом описывает ядерное деление как «столп следующего столетия».
В городе Роккашо на самой северной оконечности острова Хонсю Япония работает над ограничением поставок урана. Внутри нового комплекса стоимостью 20 миллиардов долларов работники носят бледно-голубые рабочие костюмы и выглядят терпеливо поспешно. Я посмотрел на цилиндрические центрифуги для обогащения урана и бассейн, частично заполненный стержнями с отработавшим ядерным топливом, охлаждение.Отработавшее топливо богато плутонием и оставшимся ураном — ценным ядерным материалом, для утилизации которого предназначена установка. Он будет «перерабатывать» отработанное топливо в смесь обогащенного урана и плутония, называемую МОКС, для получения смешанного оксидного топлива. МОКС-топливо можно сжигать в некоторых современных реакторах, и запасы топлива могут растягиваться на десятилетия и более.
Заводы по переработке в других странах также превращают отработавшее топливо в МОКС. Но эти заводы изначально производили плутоний для ядерного оружия, поэтому японцы любят говорить, что их завод, который должен быть запущен в 2007 году, является первым таким заводом, построенным полностью для мирного использования.Чтобы убедить мир в том, что так и будет, комплекс Роккашо включает в себя здание для инспекторов Международного агентства по атомной энергии, ядерного сторожевого пса Организации Объединенных Наций, которые будут следить за тем, чтобы ни один плутоний не был перенаправлен на оружие.
Это не удовлетворяет противников атомной энергетики. Оппозиция усилилась в Японии после несчастных случаев со смертельным исходом на атомных станциях страны, в том числе одной, в результате которой погибли двое рабочих и подверглись облучению другие. Вскоре после моего визита в Роккашо около сотни протестующих вышли за пределы завода в метель.
Большой спор вызвал бы то, что некоторые сторонники ядерной энергетики считают важным следующим шагом: переход к реакторам-размножителям. Селекционеры могут производить больше топлива, чем потребляют, в виде плутония, который может быть извлечен путем переработки отработавшего топлива. Но экспериментальные реакторы-размножители оказались темпераментными, и полномасштабная программа-размножитель может стать кошмаром по контролю над вооружениями из-за всего плутония, который она пустит в обращение.
Акимото, например, считает, что общество должно привыкнуть к переработке топлива, если оно хочет рассчитывать на ядерную энергию.Он говорил со мной через переводчика, но, чтобы подчеркнуть этот момент, он перешел на английский: «Если мы собираемся принять ядерную энергию, мы должны принять всю систему. Иногда мы хотим получить первый урожай фруктов, но забываем, как это сделать. выращивать деревья «.
Fusion: The Fire Some TimeFusion — самая яркая из надежд, огонь звезд в человеческом очаге. Полученная при слиянии двух атомов в один термоядерная энергия может удовлетворить огромные потребности в будущем. Топлива хватило бы на тысячелетия.Термоядерный синтез не будет производить долгоживущих радиоактивных отходов и ничего, что террористы или правительства не могли бы превратить в оружие. Это также требует некоторых из самых сложных механизмов на Земле.
Несколько ученых заявили, что холодный синтез, который обещает энергию из простого сосуда, а не из высокотехнологичного тигля, может работать. Вердикт на данный момент: нет такой удачи. Горячий синтез с большей вероятностью увенчается успехом, но это будет длиться десятилетия и будет стоить миллиарды долларов.
Горячий синтез — это сложно, потому что топливо — разновидность водорода — необходимо нагреть до 180 миллионов градусов по Фаренгейту (100 миллионов градусов Цельсия) или около того, прежде чем атомы начнут плавиться.При таких температурах водород образует бурлящий непослушный пар электрически заряженных частиц, называемый плазмой. «Плазма — наиболее распространенное состояние материи во Вселенной, — говорит один физик, — но она также является наиболее хаотичной и наименее управляемой». Создание и удержание плазмы настолько сложно, что ни один термоядерный эксперимент еще не дал более 65 процентов энергии, необходимой для начала реакции.
Сейчас ученые Европы, Японии и США совершенствуют этот процесс, изучают лучшие способы управления плазмой и пытаются увеличить выработку энергии.Они надеются, что в испытательном реакторе ITER стоимостью шесть миллиардов долларов США загорится термоядерный костер — то, что физики называют «зажиганием плазмы». Следующим шагом будет демонстрационная установка для фактического производства электроэнергии, а через 50 лет — коммерческие установки.
«Я на 100 процентов уверен, что мы можем зажечь плазму», — говорит Джером Памела, руководитель проекта термоядерной машины под названием Joint European Torus, или JET, в британском научном центре Калхэма. «Самая большая проблема — это переход от плазмы к внешнему миру.«Он имеет в виду найти подходящие материалы для облицовки плазменной камеры ИТЭР, где они должны будут выдерживать бомбардировку нейтронами и передавать тепло электрическим генераторам.
В Калхэме я видел эксперимент в токамаке, устройстве, удерживающем плазму в магнитном поле в форме бублика — стандартная конструкция для большинства термоядерных ядер, включая ИТЭР. Физики послали огромный электрический заряд в заполненный газом контейнер, уменьшенную версию JET. Это повысило температуру примерно до десяти миллионов градусов по Цельсию, недостаточно, чтобы начать термоядерный синтез, но достаточно, чтобы создать плазму.
Эксперимент длился четверть секунды. Его запечатлела видеокамера, снимающая 2250 кадров в секунду. Во время воспроизведения слабое свечение расцвело в комнате, заколебалось, превратилось в дымку, видимую только на ее остывающих краях, и исчезло.
Это было… ну, разочаровывающе. Я ожидал, что плазма будет похожа на кадр из фильма взрывающегося автомобиля. Это было больше похоже на привидение в библиотеке, обшитой английскими панелями.
Но этот фантом был воплощением энергии: универсальная, но неуловимая магия, которую все наши разнообразные технологии — солнечная, ветровая, биомасса, деление, синтез и многие другие, большие или малые, обычные или сумасшедшие — стремятся сразиться на нашу службу.
Укрощение этого призрака — не просто научная задача. Проект ИТЭР сдерживается, казалось бы, простой проблемой. С 2003 года страны-участницы, в том числе большая часть развитого мира, зашли в тупик в вопросе о том, где строить машину. Выбор сводился к двум сайтам, одному во Франции и одному в Японии.
Как скажут вам все эксперты в области энергетики, это доказывает устоявшуюся теорию. Есть только одна сила, с которой труднее справиться, чем с плазмой: политика.
Хотя некоторые политики считают, что задача разработки новых энергетических технологий должна быть оставлена на усмотрение рыночных сил, многие эксперты с этим не согласны.Это не только потому, что запускать новые технологии обходится дорого, но и потому, что правительство часто может пойти на риск, которого частное предприятие не сделает.
«Большая часть современных технологий, управляющих экономикой США, не возникла спонтанно благодаря рыночным силам», — говорит Мартин Хофферт из Нью-Йоркского университета, говоря о реактивных самолетах, спутниковой связи, интегральных схемах, компьютерах. «Интернет в течение 20 лет поддерживался военными и еще 10 лет — Национальным научным фондом, прежде чем его открыла Уолл-Стрит.«
Без большого толчка со стороны правительства, — говорит он, — мы можем быть обречены полагаться на все более грязные ископаемые виды топлива, поскольку более чистые, такие как нефть и газ, исчерпываются, что имеет ужасные последствия для климата». Если у нас не будет активных действий Энергетическая политика, — говорит он, — мы просто прекратим использовать уголь, затем сланец, затем битуминозный песок, и это будет постоянно уменьшаться, и в конечном итоге наша цивилизация рухнет. Но это не должно так заканчиваться. У нас есть выбор ».
Это вопрос личных интересов, — говорит Герман Шеер, член парламента Германии.«Я не призываю людей изменить свою совесть», — сказал он в своем берлинском офисе, где небольшая модель ветряной турбины лениво вращалась в окне. «Вы не можете ходить, как священник». Вместо этого его послание состоит в том, что создание новых форм энергии необходимо для экологически и экономически безопасного будущего. «Альтернативы нет».
Изменения уже начинаются. В США правительства штатов и местные власти продвигают альтернативные источники энергии, предлагая субсидии и требуя, чтобы коммунальные предприятия включали возобновляемые источники в свои планы.А в Европе финансовые стимулы как для ветровой, так и для солнечной энергии пользуются широкой поддержкой, даже несмотря на то, что они увеличивают счета за электричество.
Альтернативная энергия также завоевывает популярность в тех частях развивающегося мира, где это необходимость, а не выбор. Солнечная энергия, например, проникает в африканские общины, у которых отсутствуют линии электропередач и генераторы. «Если вы хотите преодолеть бедность, на чем нужно сосредоточить внимание людей?» — спрашивает министр окружающей среды Германии Юрген Триттин. «Им нужна пресная вода и энергия.Для удовлетворения потребностей отдаленных деревень возобновляемые источники энергии весьма конкурентоспособны ».
В развитых странах есть ощущение, что альтернативная энергия — когда-то считавшаяся причудливым энтузиазмом хиппи — больше не является альтернативной культурой. Она постепенно становится мейнстримом. Энергетическая свобода кажется заразной.
Однажды днем в прошлом году недалеко от деревни к северу от Мюнхена небольшая группа горожан и рабочих открыла солнечную электростанцию. Вскоре она превзойдет Лейпцигское месторождение, став крупнейшим в мире, с мощностью в шесть мегаватт .
Около 15 человек собрались на небольшом искусственном холме рядом с солнечной фермой и посадили четыре вишневых дерева на вершине. Мэр опрятного соседнего городка принес сувенирные бутылки шнапса. Глоток выпили почти все, в том числе и мэр.
Затем он сказал, что будет петь руководителю строительства проекта и художнику-пейзажисту, американским женщинам. Две женщины стояли вместе, ухмыляясь, а солнечные панели впитывали энергию позади них. Немецкий мэр поправил свой темный костюм, а остальные оперлись на лопаты.
Пятьдесят лет назад, подумал я, в городах Европы все еще были разрушенные бомбежкой руины. Советский Союз планировал Спутник. Нефть в Техасе стоила 2,82 доллара за баррель.