Heliobanya

É necessário abastecer os banhos com energia térmica à energia de fontes renováveis ​​de energia (RES), pois em toda parte, para atender às necessidades fisiológicas do homem, há uma intromissão excessiva no equilíbrio biológico da Natureza. Trata-se de auto-aquisição intensiva de lenha para aquecimento de água em banhos ou para uso de energia elétrica.

O esquema proposto de um heliobani (banho solar), desenvolvido pelo Gabinete de Design para Energia Alternativa “VODOMET” (Omsk), localizado ao nível da cave (existem outras opções).

Este heliobanne tem uma sauna e uma sala de relaxamento no subsolo do edifício, enquanto a sauna a vapor está localizada em um lago de sal ensolarado localizado na parede sul deste edifício (Figura 1).

Figura 1 – Esquema do heliobani
1 – radiação solar, 2 – concentrador de radiação solar, 3 – lagoa de sal solar, 4 – banho turco, 5 – departamento de sauna, 6 – sala de relaxamento

A manutenção da temperatura exigida nas salas solares é realizada devido ao fato de que as paredes da sala de vapor 4 e seu espaço interno são constantemente aquecidos a uma temperatura de 90 – 95? С de radiação solar direta e refletida da superfície 2 acumulada pela lagoa de sal 3. às principais vantagens de tal aquecimento a sala de vapor é: maior conforto; eliminação da “radiação fria” das paredes da sala de vapor, com transferência adequada de calor da sala de vapor 4 para a secção de banho 5; evitando a formação de correntes de ar. Exclui-se a “combustão” de oxigênio por instalações de aquecimento, devido à sua ausência.

O compartimento de lavagem (chuveiro) 5 será aquecido devido ao calor que chega da sala de vapor e do tanque de sal solar, através de suas estruturas de fechamento. No banheiro (vestiário) 6, a temperatura não será mais muito mais alta do que no resto do porão. No entanto, como o aprofundamento de toda a estrutura no solo é significativo, a temperatura no banheiro será mais baixa do que no exterior. Isso é especialmente importante no sul da Rússia, onde a temperatura do ar no verão é superior a 30 ° C na sombra. Claro, o departamento de lavagem, a sala de recreação e o corredor podem estar localizados acima do nível do solo ou a uma distância do edifício, dependendo da localização geográfica e dos desejos do desenvolvedor.

Como o banho proposto é novo não só na sua estrutura, mas também não foi determinado (investigado) o valor dos campos de temperatura da sala de vapor 4, então quando for colocado em funcionamento será necessária a presença de médicos experientes. No entanto, uma vez que o calor na sala de vapor deve cobrir uma pessoa por todos os lados, colocá-lo (sala de vapor) na camada inferior de um tanque de sal solar é uma vantagem clara sobre os banhos tradicionais. O tubo de água colocado ao longo do fundo do tanque irá fornecer aquecimento contínuo da água fornecida para o chuveiro. E uma vez que a temperatura é estável na camada inferior do tanque, o banho solar fornecerá água às pessoas a qualquer momento..

Heliobanya é um balneário com 100% de disponibilidade a qualquer hora do dia.

Após o funcionamento do verão, no inverno, a sala de vapor 4 pode ser utilizada para armazenar um abastecimento de água industrial (com controle de temperatura, excluindo o degelo da caixa), e após o resfriamento do tanque, inclusive por meio de bomba de calor (HP), para armazenar, por exemplo, um abastecimento de butano, como combustível recurso de energia.

O isolamento térmico do tanque para o inverno, ao utilizar o seu calor de baixo grau para aquecer o edifício com o auxílio de bombas de calor, pode ser realizado, por exemplo, com placas de espuma.

Além de utilizar para a lavagem a energia solar acumulada pelo tanque, pode ser utilizada para a secagem de diversos materiais e produtos, bem como para a cocção. As vantagens de usar a energia solar garantindo os processos térmicos indicados são dadas nas tabelas 1, 2, 3, 4.

Esta é uma análise resumida do mais eficaz; do ponto de vista da minimização: perdas de energia; consumo de materiais artificiais; impacto negativo no meio ambiente e nos seres humanos, tecnologias para o uso do tipo mais comum de fontes de energia renováveis ​​- a energia solar, para garantir processos térmicos.

tabela 1 – Vantagens e desvantagens dos sistemas e instalações de energia solar projetadas para fornecer processos térmicos na Rússia central.

mesa 2 – Características operacionais, como uma primeira aproximação, de sistemas e instalações de energia solar projetadas para fornecer processos térmicos na Rússia central.

* coeficiente de utilização da capacidade instalada

Tabela 3 – Características econômicas de sistemas e instalações de energia solar projetadas para fornecer processos térmicos na Rússia central.

Tabela 4 – Características sociais e ambientais dos sistemas e instalações de energia solar projetadas para fornecer processos térmicos na Rússia central.

Características técnicas e econômicas do heliobani GB-50

• Salina solar com 2,3 m de profundidade (com isolamento térmico) 50 m² (8,33 × 6 m) com capacidade de aquecimento – 40 MW • h / temporada*
  (* temporada – 215 dias para 55 ° de latitude norte, excluindo o trabalho como chuveiro com temperatura da água de 40 – 45 ° С e temperatura na sala de vapor de 50 – 70 ° С).
• A quantidade média diária de calor com uma temperatura de 90 – 95 ° C, acumulada por uma lagoa para aquecimento de água e um banho solar a vapor – 186 kWh
• A quantidade diária de água aquecida de 14 a 45? С – 5330 l
• Quantidade de água com temperatura de 45? С, necessária para lavar uma pessoa – 50 – 55 l
• Numero de visitantes – 100 pessoas / dia
• Consumo de calor para uma lavagem – 1,85 kWh

Custo do heliobani GB-50

O custo estimado do heliobani GB-50 é de 600 * mil rublos e consiste em:

• O custo de um tanque de sal solar – 100 mil rublos.
• O custo dos painéis refletivos de alumínio polido (telhas) na parede de um edifício com uma área de 80 m² – 20 mil rublos.
• O custo de uma sala de vapor – um tubo de aço com um diâmetro de 2220 mm, uma espessura de 16 mm e um comprimento de 4,5 m – 130 mil rublos.
• O custo do departamento de sauna, vestiário e corredor (2 garagens, saboneteiras com acabamento e equipamentos) – 300 mil rublos.
• O custo de outras estruturas e mecanismos não básicos – 50 mil rublos.

(* um lago com sauna a vapor pode ser conectado a uma banheira ou chuveiro comum).

Heliobanya GB-50 é projetado para uma vida útil de 20 anos, com reparos após 10 anos de operação – substituição de acessórios, etc. equipamento.

Os custos reduzidos para uma lavagem no helioban GB-50

Z = C + E? K = 20 + 0,12 (600.000 rublos / 21.500 * lavagens por temporada) = 23,4 rublos / lavagem, onde: S = 20 rublos ** – o custo de 1 lavagem, somado ao salário manutenção do balneário por 4 a 5 horas, tanque de sal solar por 0,5 a 1 hora e o resto do dia de plantão. Com 100 lavagens por dia, o pagamento é de 1.000 rublos. (30.000 rublos por mês);

E = 0,12 – o coeficiente padrão de eficiência de investimentos de capital no setor de energia (com um período de retorno de 8,3 anos);

K – investimento de capital no solário GB-50 para 1 lavagem.

* Excluindo o uso do solário no início da primavera e no final do outono apenas como chuveiro
** Inclui consumo de eletricidade e água e detergentes. No inverno, a sala de vapor pode ser usada para armazenar um estoque de segurança de gás – butano ou biogás purificado.

Após o período de reembolso, os custos reduzidos para 1 lavagem serão determinados apenas pela remuneração do pessoal.

Claro, a lista de fontes de energia térmica usadas pode ser expandida com calor geotérmico e biomassa. No entanto, o calor geotérmico é uma fonte de energia para uso coletivo e a biomassa como combustível não está disponível em grandes volumes para os residentes das estepes e zonas de estepe florestal. E além disso, a biomassa possui uma falsa pureza ecológica, devido às emissões de sua combustão.

O uso generalizado de heliobahn na Rússia central reduzirá significativamente o consumo desnecessário de combustível, melhorará a situação ambiental, aumentará a segurança energética da indústria de recreação e serviços públicos e aumentará sua soberania energética.