Alternatywne źródła energii cieplnej
Alternatywne źródła energii cieplnej
Alternatywne źródła energii charakteryzują się zmniejszonym negatywnym oddziaływaniem (względem tradycyjnych źródeł) na środowisko naturalne, poprzez zmniejszenie emisji szkodliwych substancji, lub wykorzystanie odnawialnych źródeł energii.
Wykorzystanie energii słonecznej
Możliwe jest wykorzystywanie energii słonecznej do zaspokojenia potrzeb grzewczych budynków. Rozróżnia się pasywne i aktywne systemy ogrzewania słonecznego, w zależności od tego, czy do wykorzystania energii słonecznej konieczne jest zużycie energii z innego źródła. Do systemów pasywnego ogrzewania słonecznego zalicza się kolektory słoneczne w instalacji grawitacyjnej oraz duże okna w południowej elewacji budynku o dobrych współczynnikach przenikania energii słonecznej. Ponieważ podaż energii słonecznej przypada głównie w ciągu lata oraz wiosną i jesienią a w trakcie sezonu grzewczego ich wydajność znacznie spada, kolektory słoneczne są zazwyczaj stosowane wyłącznie do produkcji ciepłej wody użytkowej. Mogą one również wspomagać niskotemperaturowe systemy centralnego ogrzewania (np. ogrzewanie podłogowe). W polskim klimacie możliwe jest wykorzystanie zysków grzewczych z energii słonecznej jako źródła energii dla budynków pasywnych.
Wady i zalety:
duże uzależnienie od pogody (i rejonu geograficznego),
bardzo niskie koszty jednostki energii,
brak negatywnego wpływu na środowisko naturalne,
łatwy montaż kolektorów słonecznych,
ograniczenie do instalacji niskotemperaturowych (podłogowych, ściennych),
wysoki koszt inwestycji.
Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Ogrzewanie
Ogrzewanie spalinowe polega na dostarczaniu ciepła
Ogrzewanie spalinowe
Ogrzewanie spalinowe polega na dostarczaniu ciepła uzyskanego w wyniku procesu spalania materiału zwanego paliwem. W tradycyjnych układach są to:
materiały stałe:
węgiel i jego pochodne (zobacz też: węgiel kamienny, węgiel brunatny, koks)
inne materiały palne (drewno, papier, odpady gospodarcze itp.)
materiały gazowe:
gaz miejski
gaz ziemny
mieszanka gazów: propanu i butanu,
materiały ciekłe:
ropa naftowa lub olej opałowy.
Piec opalany węglem ? izbowy
Piec węglowy w wykonaniu tradycyjnym ? tzw. piec izbowy, pozostaje w wielu gospodarstwach domowych głównym źródłem energii cieplnej. Jest kłopotliwy w eksploatacji, ponieważ:
wymaga dostarczenia ciężkiego paliwa (często po schodach),
wymaga nadzoru podczas palenia i wygaszania,
po rozgrzaniu emituje dużo ciepła, które po zgaszeniu paleniska stopniowo się zmniejsza. Po wieczornym ?napaleniu? rano w pomieszczeniu jest już zimno. Piec taki zabudowany w kuchni służy jednocześnie do przygotowywania potraw. Budową tradycyjnych pieców zajmuje się zdun.
Niekiedy do dawnych pieców zamiast palenisk węglowych montuje się palniki gazowe. Znacznie zwiększa to komfort eksploatacji (eliminuje konieczność noszenia ciężkiego paliwa, nadzoru podczas palenia i wygaszania, zapewnia możliwość ponownego zapalenia w każdej chwili, znacznie zmniejsza zanieczyszczenie powietrza, zapewnia łatwą regulację). Także możliwy jest montaż w takich piecach specjalnych grzałek elektrycznych (ich moc na ogół wymaga zasilania trójfazowego). Zapewnia to wysoki komfort (możliwe jest zastosowanie zegara sterującego, włączania na określony czas, często po taryfie nocnej, możliwa jest regulacja ? zwykle 3-stopniowa), chociaż piec rozgrzewa się wolniej niż opalany węglem czy (tym bardziej) gazem.
Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Ogrzewanie
W układzie współprądowym
W układzie współprądowym wymiana ciepła zachodzi pomiędzy dwoma strumieniami biegnącymi w tym samym kierunku. Z punktu widzenia wymiany ciepła jest to najmniej wydajny układ. Charakteryzuje się stosunkowo niską średnią różnicą temperatur (która jest siłą napędową procesu). Skutkiem tego jest większa powierzchnia wymiany ciepła konieczna do realizacji procesu, a co za tym idzie, większy i droższy wymiennik. Wymiennik ten jest korzystny ze względu na rozkład naprężeń cieplnych. Ponieważ gorący i zimny strumień wpływają do wymiennika z tej samej strony średnia temperatura ścianki w wymienniku jest bardziej jednorodna na całej długości. Skutkiem tego są mniejsze naprężenia termiczne.
Bardziej efektywny jest układ przeciwprądowy. Dodatkową zaletą tego układu jest możliwość podgrzania lub ochłodzenia strumienia do temperatury wlotowej drugiego strumienia. Wadą jest możliwość pojawienia się dużych naprężeń cieplnych.
W układzie krzyżowym oba strumienie przepływają względem siebie pod kątem prostym. Chociaż czysty układ krzyżowy jest rzadko spotykanym rozwiązaniem, często spotyka się go w przypadku wymienników płaszczowo-rurowych jako składowa przepływu. Przegrody stosowane powszechnie w celu zwiększenia dynamiki przepływu płynu w przestrzeni płaszczowej, dzielą ją na szereg segmentów o przepływie krzyżowym.
Układy złożone (np. wymienniki z płaszczem o przepływie dzielonym lub rozbieżnym) są kombinacją powyższych układów. Większość wymienników spotykanych w przemyśle ma charakter złożony.
Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Wymiennik_ciep%C5%82a