Строим энергосберегающий дом

Повышение эффективности систем отопления. Автономные энергоустановки

Наиболее перспективными направлениями повышение эффективности систем отопления являются внедрение автономных систем тепло- и энергоснабжения, устройство напольного и воздушного отопления, а также установок, использующих возобновляемые источники энергии и теплоутилизаторы (рекуперация).

Опыт работы автономных котельных (рис. 28) показывает, что они надежны и экономичны. При теплоснабжении от этих котельных потребитель получает тепловую энергию по тарифам, ниже действующих. За счет этого строительство таких котельных может окупиться практически за один сезон.

Рис. 28. Оборудование автономной котельной

Преимущества автономных систем теплоснабжения заключаются в следующем:

• отсутствие дорогостоящих наружных тепловых сетей;
• возможность быстрой реализации монтажа и запуска в работу систем отопления и горячего водоснабжения;
• низкие первоначальные затраты;
• упрощение решения всех вопросов, связанных со строительством, так как они сосредоточены в руках владельца;
• сокращение расхода топлива за счет местного регулирования отпуска тепла и отсутствие потерь в тепловых сетях.

На сегодняшний день наиболее применимы три схемы отопления (рис. 29).

Рис. 29. Применяемые системы отопления

1. Традиционная система отопления. Нагревающийся в котле жидкий теплоноситель подается в систему трубопроводов и радиаторов. Циркулируя по этой системе, он отдает тепло помещению.
2. Воздушное отопление. Воздух после подогрева подается в отапливаемые помещения по специальным воздуховодам.
3. Прямое электрическое отопление. Помещение нагревается инфракрасными излучателями, электрическими конвекторами и электроподогревом полов (рис. 30).

На территории Беларуси наиболее популярна первая схема отопления, основанная на циркуляции жидкого носителя тепла. Однако, в связи с вводом в эксплуатацию Белорусской АЭС прорабатывается вопрос более широкого применения электрического отопления.

Под воздушным квартирным отоплением следует понимать отопительную систему квартиры с самостоятельным генератором тепла, которая обслуживается жильцами.

Рис. 30. Применяемые системы электроотопления

В воздушных системах отопления теплоносителем является воздух, нагретый в воздухонагревателе до температуры, превышающей температуру помещения и определяемой расчетом. От нагревателя подогретый воздух каналами разводится по отапливаемым помещениям, в которых охлаждается до температуры помещения. Воздух отдает свою теплоту для возмещения теплопотерь, после чего поступает обратно в воздухонагреватель (рис. 31).

Рис. 31. Принципы и конструктивные особенности воздушных систем топления

Одним из способов повышения эффективности систем отопления является рекуперация – это возврат части тепловой энергии. Рекуперация воздуха проходит в рекуперационном теплообменнике (теплоутилизаторе), где и осуществляется процесс теплообмена между теплым вытяжным и холодным приточным воздухом. Теплый воздух не выходит наружу без пользы, а отдает часть тепловой энергии приточному холодному воздуху, чем и достигается энергосберегающий эффект (рис. 32).

а

б

Рис. 32. Схема (а) и конструкция (б) рекуперационного теплообменника

Повышение эффективности работы систем отопления достигается, как показано в гл. 2, при использовании возобновляемых источников энергии (солнечных водонагревательных коллекторов, тепловых насосов, биогазовых установок).

Экономическая целесообразность дополнительного утепления

Основной показатель экономической эффективности дополнительного утепления дома – срок окупаемости системы утепления.

Интересен опыт пользователя с ником Андрей А.А, сравнившего затраты на отопление в режиме ПМЖ утеплённого и неутеплённого дома. Для чистоты эксперимента за исходные условия принимаем следующие данные:

• отопление магистральным газом;
• теплопотери через ограждающие конструкции – 300кВт/ч/(кв.м.*год);
• дом имеет срок службы в 33 года.

Андрей А.А.

Для начала я подсчитал годовые затраты на отопление в режиме ПМЖ без дополнительного утепления. После проведённых мною расчётов затраты на отопление неутеплённого дома в 120 кв.м, при его теплопотерях в 300кВт/ч/(кв.м.*год), составили 32 тыс.руб. в год (при условии, что цена за 1 м3 газа до 2030 составит 7.5 руб).

Теперь подсчитаем, какую сумму можно сэкономить, если как следует утеплить дом.

Андрей А.А.

По моим расчётам, дополнительное утепление снизит теплопотери моего жилья приблизительно в 1,6 раза. Отсюда, при затратах на отопление, равных 1,1 млн. рублей за 33 года (32 т.р. в год х 33 года), после утепления можно на стоимости энергии сэкономить 1,1-1,1/1,6=400тыс. руб.

Чтобы получить 100% экономический эффект от дополнительного утепления, необходимо, чтобы сумма, потраченная на дополнительное утепление, не превысила половину суммы, сэкономленной на стоимости энергии.

Т.е. для данного примера затраты на утепление не должны превысить 200 тыс. рублей.

Также интересен подход к расчёту рентабельности от дополнительного утепления форумчанина с ником mfcn:

– Рассмотрим следующие гипотетические условия:

• в доме +20°C, на улице -5°C;
• отопительный период – 180 дней;
• дом – с однослойным каркасом, стоимостью 8000 руб/м3, утеплённый минеральной ватой по 1500 руб/м3;
• стоимость монтажа – 1000 руб/м3 утепления;
• шаг каркаса – 600 мм, толщина – 50 мм.

Исходя из этих данных, кубометр утепления стоит 3000 руб.

1) Пассивное солнечное отопление. Домашняя ориентация

Правильная ориентация дома — это один из лучших способов сделать его энергоэффективным. Сократите счета за электроэнергию, разместив свой дом, чтобы максимально увеличить пассивное солнечное тепло. Проще говоря, пассивный солнечный дом собирает солнечное тепло через окна, выходящие на юг. Правильно изолированный дом (подробнее об этом позже) сохраняет тепло и снижает ваши потребности в энергии.
Чтобы использовать пассивное солнечное отопление, спроектируйте множество больших окон, которые выходят на 30 градусов от юга, в ваш индивидуальный дизайн дома.  Сколько вы можете сэкономить с помощью пассивного солнечного отопления, зависит от многих факторов: климата, местоположения и дизайна остальной части вашего дома. По оценкам консультантов по экологическому строительству , пассивная солнечная конструкция в сочетании с герметичной оболочкой здания может стать «экономически эффективным способом снижения затрат на отопление на 40–90% при одновременном обеспечении обильного дневного освещения и лучшей связи с улицей».Ориентация вашего дома на пассивное тепло также использует естественный свет. Сокращая ваши потребности в искусственном освещении, ваш счет за электроэнергию будет снижаться еще больше!

Обязательные статьи потребления энергии

В жилом доме должен быть нормальный микроклимат. А если это дом круглогодичного проживания, то требование распространяется на круглый год. В переводе на цифры это означает температуру в жилых помещениях в диапазоне примерно +20… +25 °С, в зависимости от привычек хозяев, умеренную влажность воздуха и его свежесть. Общепринятый показатель для расчёта потребляемой мощности равен 100 Вт на 1 м2 площади помещения. Значит, на жилую комнату 10 м2 потребуется обогреватель мощностью в 1 кВт. Это данные для среднеморозной зимы, летом на охлаждение воздуха в жару потребуется примерно такая же мощность затраченной электроэнергии.

Суммарная мощность всех осветительных приборов, включённых одновременно, тоже составляет немалую величину. В зависимости от размеров дома и количества членов семьи она может составлять 300-500 Вт. Зимой побольше, летом поменьше. Электроэнергия ещё тратится на садово-огородную технику.

Чтобы меньше платить за потраченную энергию, необходимо её экономить.

ФОТО: avatars.mds.yandex.netДом, умеющий сберегать энергию

В перспективе

Подводя итоги, стоит акцентировать внимание на таком факте, что у российских застройщиков пока нет особой причины внедрять «зеленые» технологии в строительстве настолько сильно, насколько хотелось бы. А всему причина — относительно низкая стоимость наших энергоресурсов (отопление, газоснабжение)

За рубежом энергоэффективные дома пользуются большим спросом, так как там высокие затраты на эксплуатацию жилья.

«Россияне до сегодня живут в парадигме дешевого топлива, — говорит Сергей Ковалев. — Только сейчас они начинают задумываться о будущем. В этом плане европейцы гораздо более продвинутые пользователи источников тепла и энергии. Но их, понятно, обучил этому рынок, а точнее, Газпром».

Мария Литинецкая ко всему вышеперечисленному добавляет тот факт, что в массовый сегмент «зеленые» технологии выходят за счет принятия закона о повышении энергоэффективности домов. «Чуть больше года назад Федеральный закон обязал застройщиков повысить энергоэффективность жилья и привести свои проекты в соответствии с требованиями этого документ, — отмечает она. — То есть пока это происходит не по инициативе застройщика или покупателя, а по требованию «сверху», от государства. Для россиян энергоэффективность дома вовсе не является конкурентным преимуществом. Большинство людей об этом просто не задумываются в момент покупки и при поиске квартиры не оценивают потенциальный объект покупки с точки зрения энергоэффективности».

С чего начать монтаж различных систем энергоэффективного дома

Необходимо понимать, что энергоэффективный дом начинается с проекта. Можно смонтировать все системы и в уже готовом строении, но это будет более сложно. К тому же, основной критерий энергоэффективности, а именно термоизоляция, закладывается уже на стадии проектирования и осуществляется по ходу строительства.

Несмотря на то, что строительство по настоящему энергоэффективного дома – довольно дорогое удовольствие, затраты на его возведение можно снизить. Первое, что необходимо учесть – это материалы. Строить следует из того, что не требует транспортировки на большие расстояния. К примеру, для лесных и таёжных районов это древесина, для территорий, находящихся недалеко от промышленных зон – бетон, кирпич пено- или шлакоблоки.

Древесина – один из лучших материалов для строительстваФОТО: ppu-house.ru

Для того, чтобы максимально автономизировать дом и сделать его наиболее энергоэффективным, лучше всего обратиться к специалистам-проектировщикам. Несмотря на то, что это вновь затраты на оплату их труда, подобный проект позволит максимально снизить счета в платёжных документах за жилищно-коммунальные услуги. Можно сказать больше, при составлении грамотного проекта в определённые периоды владельцу и вовсе не придётся платить ни копейки.

Каркасные стены

Кровельное перекрытие и перекрытие первого этажа по периметру обрезали по заданному проектом контуру. После этого их утеплили, используя плиты «Rockwool Лайт Баттс». Далее к «решёткам» обоих перекрытий с шагом 600 мм вертикально прикрепили доски сечением 100 х 50 мм, создав из них каркас наружных стен. Когда их контур полностью обрисовался, по нему обрезали края перекрытия второго этажа.

Каркас наружных стен создали из досок сечением 100 х 50 им, прикреплённых к силовым «решёткам» перекрытий. Такой необычный приём позволяет возводить стены, произвольные по форме и ушу наклона

Затем в местах, предусмотренных проектом, каркас обшили ОСП- плитами толщиной 9 мм. Плиты прибивали к каркасу, оставляя между ними горизонтальные щели шириной 2 см. Они по замыслу архитекторов должны обеспечивать возможность выхода наружу из влажных помещений или зимнего сада паров воды, попавших в смонтированный на стенах изнутри дома утеплитель. Проникнув сквозь щели во внешнее утепление, эти пары затем смогут выйти из него в атмосферу. В дальнейшем стены были оштукатурены и окрашены.

К ОСП-листам снаружи приклеили плиты утеплителя

Изнутри дома утеплили места примыкания кирпичных стен к каркасным

К ОСП-плитам снаружи приклеили плиты утеплителя «Rockwool Фасад Ламелла» толщиной 150 мм

Внутренние перегородки в доме имеют металлодеревянную каркасную конструкцию (а). Для звукоизоляции внутрь них заложили утеплитель «Rockwool Акустик Баттс», который с обеих сторон прикрыли сначала пароизоляцией, а затем листами гипсокартона (б)

Каркасные стены дома и торцы перекрытий всех этажей изнутри утеплили каменной ватой «Rockwool Лайт Баттс». Утеплитель сверху прикрыли фольгоизолом (его устанавливают фольгой внутрь помещения), создав таким образом пароизоляцию, отражающую тепло (а, б). Поверх неё смонтировали каркас из металлопрофилей, который обшили листами гипсокартона

Стоимость

Стоимость энергосберегающих ламп, в том числе и светодиодных, зависит от их технических характеристик (мощности, цвета и т.д.), фирмы производителя устройств, а также торговой сети, в которой приобретаются устройства.

На данный момент, стоимость энергосберегающих ламп, производимых различными компаниями и в зависимости от мощности, в торговых сетях составляет:

• Производства компании «Supra» — от 120,00 до 350,00 рублей;
• Производства фирмы «Philips» — 250,00 до 500,00 рублей;
• Производства компании «Hyundai» — от 150,00 до 450,00 рублей;
• Производства фирмы «Старт» — от 200,00 до 350,00 рублей;
• Производства фирмы «Эра» — от 70,0 до 250,00 рублей.

Светодиодные лампочки, выпускаемые различными компаниями, в зависимости от технических характеристик, в торговых сетях реализуются по следующей стоимости:

• Производства фирмы «Philips» — от 300,00 до 3000,00 рублей;
• Производства фирмы «Gauss» — от 300,00 до 2500,00 рублей;
• Производства фирмы «Osram» — 250,00 до 1500,00 рублей;
• Производства фирмы «Camelion» — от 250,00 до 1200,00 рублей;
• Производства фирмы «Nichia» — 200,00 до 1500,00 рублей;
• Производства фирмы «Эра» — от 200,00 до 2000,00 рублей.

На рынке источников света представлена продукция и иных компаний, как отечественных, так и зарубежных, но порядок цен на данную продукцию, лежит в указанных диапазонах.

В заключении

 В процессе проектирования энергоэффективного дома, инженеры и архитекторы компании ООО «ИнтерСтрой», изучали опыт работы, консультировались у специалистов, как отечественных, так и зарубежных организаций, работающих в этом направлении. Многие из достижений и рекомендаций, которые достойны внимания, были реализованы при разработке индивидуального малоэтажного жилого дома серии «ИС-33э».

 Строительство энергоэффективных домов в России находится на начальной стадии своего развития. В процессе работы над данным проектом стало очевидным, что используемые нами современные достижения, технологические и технические решения — это только малая часть того, что используется в настоящий момент в зарубежных странах.

 Нами запланировано много работы по изучению и внедрению отечественных и зарубежных разработок, которые наиболее оптимально подходят к климатическим условиям России.

 Компанией ООО «ИнтерСтрой» запланировано несколько направлений по строительству энергоэффективных домов. Ниже представлены некоторые из них:

  1. Продолжение поиска наиболее оптимальных архитектурных и технических решений с применением в конструкциях здания различных типов материалов, как традиционных, так и новых, более эффективных материалов для достижения снижения энергопотребления (ниже 28 кВт•ч/м&sup2•год).

  2. Вести дальнейшую работу по подбору инженерного оборудования и систем, работающих на возобновляемых источниках энергии, а также совмещать их с традиционным оборудованием, работающем на газе, электричестве, дизельном топливе, угле, дровах и т.д.

  3. Завершить в текущем году строительство опытного образца индивидуального малоэтажного энергоэффективного дома (28 кВт•ч/м&sup2•год), по стоимости, не превышающей среднюю стоимость (по московскому региону) обычного дома.

  4. Произвести на данном объекте (после окончания строительства — следующие 2-3 года) комплексный мониторинг показателей работы инженерных систем и конструкций здания, что позволит:

повысить эффективность методик расчета энергоэффективности, применяемых к климатическим условиям России
проанализировать используемые строительные конструкции, строительные материалы, инженерное оборудование, технологические и технические решения для оценки возможности их дальнейшего применения
получить фактические расходы и эксплуатационные затраты по дому, с соответствующей расшифровкой по каждому направлению (отопление, ГВС, вентиляция, охлаждение, электроэнергия для инженерного оборудования, бытовых приборов и т.д.)
подготовить проектные, технические и технологические решения, для возможного снижения энергопотребления при строительстве последующих объектов, обеспечив конкурентоспособную стоимость, по сравнению со стоимостью обычного дом

 Данные мониторинга необходимы для оптимизации и снижения стоимости строительства и последующих затрат. В свою очередь, снижение стоимости энергоэффективного дома, до стоимости, сопоставимой со стоимостью обычного дома, позволит ему занять достойное место на рынке жилья.

Электрические котлы

Как и в случае с системой отопления, так и в системе горячего водоснабжения, можно использовать электрическую энергию, получаемую от солнечных электростанций или ветровых генераторов. Для этого можно использовать электрические энергосберегающие котлы.

Достоинствами использования электрических котлов для систем отопления и горячего водоснабжения являются:

1. Простота выполнения монтажа и обслуживания;
2. Экологическая безопасность и экономичность устройств;
3. Длительные сроки эксплуатации.

К недостаткам можно отнести – зависимость от бесперебойности электроснабжения и дополнительную нагрузку на электрическую сеть.

Энергосберегающие электрические котлы бывают:

• электродные;
• ионные;
• ионообменные.

Различие у данных типов котлов в процессе преобразования электрической энергии в тепловую. Кроме различий по конструкции (типу), котлы различаются по: количеству рабочих контуров, способу установки, мощности, габаритным размерам и прочим техническим показателям, определяемым заводами изготовителями.

• Энергосбережение, при использовании данного оборудования, достигается за счет:
• Уменьшения инерции нагрева устройств;
• Использования особых физических преобразований электрической энергии в тепловую;
• Обеспечения плавного старта, при начале процесса работы;
• Использования систем автоматики, при контроле за температурой теплоносителя и воздуха;
• Использование современных материалов и технологий при изготовлении.

Что такое пассивный энергосберегающий дом: раскрываем все секреты

Строительство дома всегда тонкий и, требующий максимального внимания, процесс. Кроме того, что каждый владелец дома желает иметь конструкцию надежную и прочную, хочется платить в процессе эксплуатации за электроэнергию, как можно меньше. Идеальный вариант экономии на системах отопления является пассивный дом или энергоэффективный дом. Такое строение имеет ряд особенностей и нюансов в технологии и проектировании.

Технология строительства

При желании построить пассивный дом своими руками придётся уделить этому немало времени

Важно при строительстве понимать суть, которую включают в себя энергосберегающие технологии для частного дома. Вариантов использования материалов для строительства и теплоизоляции достаточно много

Прежде, чем начинать строить пассивный дом самостоятельно, рекомендуется заказать проект такого дома у профессионалов. Они смогут рассчитать все нюансы конструкции и указать необходимые материалы, которые подойдут конкретно для выбранного участка земли.

Если есть желание построить пассивный дом, технологии в его строительстве используются следующие:

• теплые стены;
• теплый пол;
• утепление фундамента;
• гидроизоляция крыши;
• использование СИП панелей для стен, пола и крыши.

Можно воспользоваться следующим алгоритмом действий:

• после того, как был сделан проект пассивного дома, приступают к непосредственно монтажным работам;
• изначально сооружают фундамент и проводят его утепление. Материалы для этого подбираются индивидуально. Хорошим вариантом для утепления фундамента является пеностекло. Проводится сетка для системы жидкого тёплого пола. После этого приступают к сборке каркаса дома;
• приступают к сооружению крыши. Для утепления и гидроизоляции при укладке кровельного покрытия монтируют к каркасу утеплительный материал и гидроизоляционную пленку;
• проводят полную гидроизоляцию стен и пола;
• приступают к отделке фасада;
• устанавливают окна и двери;
• завершающим этапом строительства является финишная отделка фасадной части дома.

Преимущества и недостатки

Из преимуществ, которыми характеризуется пассивный дом, выделяют:

• главное и основное преимущество — это минимальный расход электроэнергии в процессе эксплуатации;
• воздух, который поступает в свой дом через вентиляционную систему, всегда чистый. В нем нет пыли, пыльцы и различных вредных веществ;
• дома не подвергаются усадке, что позволяет заниматься отделочными работами сразу после возведения сооружения;
• в строительстве используются экологически чистые материалы;
• в обслуживании пассивный дом неприхотлив, например, при необходимости провести ремонт, объемную работу проводить не потребуется;
• длительность срока использования составляет 100 лет;
• возможность возведения в различных и вариациях архитектурных решений;
• пассивный дом подвергается перепланировке в любое время, поскольку в нём практически полностью отсутствуют внутренние несущие стены.

Из недостатков отмечают такие:

• постоянство температуры. Во всём доме температурный режим одинаков, т.е. как в спальне, так и в ванной комнате температура одна и та же. В некоторых случаях это доставляет дискомфорт, поскольку для спальни хочется более прохладного микроклимата, а для ванной комнаты больше тепла;
• нет возможности пользоваться радиаторами, поскольку их попросту нет. Сушить белье или погреться после долгой прогулки возле радиатора не получится;
• зачастую владельцы пассивных домов сталкиваются с проблемой чрезмерной сухости воздуха. Данная проблема появляется из-за частого открывания входной двери на протяжении дня, в особенности в зимний период;
• открыть окно и проветрить помещение ночное время суток в пассивном доме также не представляется возможным.

Принцип действия

Для того, чтобы создать энергосберегающий дом, необходимо разработать проект, в котором будут предусмотрены следующие направления:

1. Обеспечение снижения тепловых потерь через стены, окна, пол, крышу и системы вентиляции, потому как в обычном доме, эти потери очень значительны (см. схему). 
2. Использование качественных материалов, позволяющих снизить тепловые потери.
3. Разработка индивидуальной архитектуры здания и его расположение на местности, должны максимально обеспечивать выполнение поставленных задач.
4. В конструкции здания предусмотреть отсутствие мостиков холода, которые могут возникать при устройстве фундамента, монтаже оконных блоков и балконных плит и т.д.

• Вентиляции – необходимо предусмотреть рекуперацию тепла, когда теплый воздух в системе вытяжной вентиляции, нагревает наружный воздух приточной вентиляции.
• Отопления – использование тепловых насосов разных типов.
• Горячего водоснабжения – установку солнечных коллекторов.
• Электроснабжения – применение солнечных электростанций или ветровых генераторов.

Конструкция энергосберегающего дома может выглядеть следующим образом (без учета системы электроснабжения): 

Энергоэффективность – базовые принципы

Как и чем утеплять дом – один из главных вопросов, возникающих при строительстве.И думать об этом нужно ещё на стадии проектирования. По мнению Павла Орлова (ник на форуме Smart2305 ), перед экономическим расчётом оправданной толщины утеплителя надо определиться со следующими исходными данными, а именно:

Основные теплопотери в доме происходят через:

При проектировании экономически сбалансированного дома необходимо стремиться к тому, чтобы теплопотери по всем трём категориям были примерно одинаковы, т.е. по 33,3%. В этом случае достигается баланс между дополнительным утеплением и экономической выгодой от такого утепления.

Максимальные теплопотери происходят через окна

Поэтому при строительстве энергоэффективного дома важно его правильно «привязать» к участку (большие окна смотрят на юг), для максимальной степени солнечной инсоляции. Это позволит уменьшить теплопотери при большой площади остекления. Т.к

уменьшить теплопотери через окна сложнее всего, то при проектировании теплоизоляции ограждающих конструкций дома и системы вентиляции, для сбалансированности, нужно стремиться к тем же значениям – 3000 Вт

Т.к. уменьшить теплопотери через окна сложнее всего, то при проектировании теплоизоляции ограждающих конструкций дома и системы вентиляции, для сбалансированности, нужно стремиться к тем же значениям – 3000 Вт.

Отсюда общие теплопотери дома составят 3000х3 = 9000 Вт.

Если же пытаться уменьшить только теплопотери ограждающих конструкций, без уменьшения теплопотерь окон, то это приведёт к необоснованному перерасходу средств на утеплитель.

Тепловые потери через ограждающие конструкции равняются сумме потерь через фундамент, стены, крышу.

Также необходимо уменьшить теплопотери, связанные с вентилированием помещений. По современным стандартам, необходимо чтобы весь объём воздуха в жилом помещении сменялся 1 раз в час. Дому площадью 170 кв. м с высотой потолков 3 м необходимо 500 м3/час свежего уличного воздуха.

Если обеспечить приток в дом только холодного воздуха с улицы, то тепловые потери составят 16,7х500=8350 Вт. Это не укладывается в баланс энергоэффективного дома.

Остаётся два выхода:

Для подогрева уличного холодного воздуха, поступающего в дом, применяются системы принудительной, приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором. С помощью этого устройства тепло уходящего на улицу воздуха передаётся входящему потоку. Таким образом повышается эффективность вентиляции.

Автономный многоквартирный энергоэффективный дом в Швейцарии

Автономный энергоэффективный дом по стандарту Minergie (Швейцария). | Фото: swissinfo.ch.

В Швейцарии введено в эксплуатацию и заселено полностью автономное здание площадью 1000 кв. метров, которое построено по стандарту Minergie. А это означает, что оно полностью соответствует всем параметрам классификации «пассивного дома», поскольку он не подключен ни к электрическим или газовым сетям, ни к внешним источникам тепла. Все эти блага производятся и кумулируются прямо в нем, благодаря специальным установкам.

Так, например производство энергии обеспечивается солнечной электростанцией, которая имеет вид тонкопленочных фотоэлектрических модулей на фасаде дома и высокоэффективных монокристаллических систем установленных на кровле здания. Причем производимое электричество не только покрывает нужды жильцов, но и накапливается в литий ионных аккумуляторах емкостью 192 кВт/ч., которое может храниться длительное время.

План-чертеж энергоэффективного дома построенного в Швейцарии. | Фото: swissinfo.ch.

А вот для обеспечения теплом такого большого помещения используют геотермальную энергию с помощью специального насоса.

Для обеспечения полноценной защитой от холода приходящего извне стены были не только утеплены особым образом, но и окна оснащены системой контроля. Поэтому открыть окно на микро-проветривание не удастся, надо только полностью его открыть. Такая мера придумана для того, чтобы нерадивые жильцы не забывали открытые окна, и помещение не охлаждалось.

Монитор, позволяющийследить за всеми энергозатратами установлен в каждой квартире (Энергоэффективный дом в Швейцарии). | Фото: swissinfo.ch.

Для стимуляции экономии были установлены граничные показатели, которые составляют 2200 кВт/ч в год, а также каждая квартира оснащена системой контроля, представлена монитором на котором отражены все показания потребляемой энергии в течении суток.

В последнее время все больше появляется проектов создания энергоэффективных домов.

Описание

Понятие пассивного дома (иначе называют энергосберегающий дом), определяет список технических требований, с которым потребление энергоресурсов в доме составляет 13 %. Показатель энергопотребления за год составляет 15 Вт*ч/м2.

Для сооружения такого дома необходимо придерживаться определенных требований, которые создадут условия низкого энергопотребления. Чтобы в полной мере ознакомиться с пассивным домом необходимо разобрать каждый элемент, составляющий его, по отдельности.

Форма дома

Учитывая, что имеется прямая зависимость тепловых потерь от общей площади дома, то в процессе проектирования пассивного дома важно уделять внимание форме сооружения, как например в купольном доме. Энергосберегающий частный дом должен быть сделан таким образом, чтобы коэффициент компактности находился в пределах нормы. Такой показатель определяет соотношение общей площади дома к его объему

Такой показатель определяет соотношение общей площади дома к его объему.

Обязательно при определении формы и площади дома учесть необходимость использования всех будущих комнат и помещений. Нельзя допускать чтобы в пассивном доме присутствовали неиспользуемые или малоиспользуемые комнаты (просторные гардеробные, гостевые или туалетные помещения). На их содержание необходимы существенные затраты энергии. Идеальным вариантом для пассивного дома является сферическая форма конструкции.

Солнечный свет

Поскольку строительство пассивного дома направлено на дальнейшее максимальное сбережение электроэнергии, то важным моментом является использование природного источника энергии, т.е. солнечного света. Для максимальной экономии энергоресурсов в доме пассивным все окна и двери располагают на южной стороне. Одновременно с этим проводить остекление с северной стороны фасада не рекомендуется. Не стоит рядом с пассивным домом сажать и массивные растения, от которых отбрасывается большая тень.

Теплоизоляция

Одним из важных моментов, которые учитывают при строительстве пассивного дома является обеспечение конструкции теплоизоляцией

Важно не допускать ни единой возможности теплопотери. Теплоизоляцией обеспечивают все угловые соединения, окна, двери, фундамент

В особенности тщательно проводят укладку теплоизоляционных материалов в стены (например, в доме из соломы) и крышу. Добиваются при этом значение коэффициента теплопередачи в 0,15 вт/(м*к). Идеальным показателем является 0,10 вт/(м*к). Материалами, позволяющими добиться вышеуказанных значений, являются: пенопласт со значением толщины 30 см и СИП панели, толщина которых составляет минимум 270 мм.

Светопрозрачные элементы

Учитывая, что через окна в ночное время происходит значительная потеря тепла, необходимо использовать только энергосберегающие виды окон. Стекла, которыми оснащены элементы, служат в качестве солнечных аккумуляторов. Они накапливают энергию солнца на протяжении дня и сводят к минимуму теплопотери ночью.

Сами по себе энергосберегающие оконные конструкции имеют тройное остекление. Внутри пространство их заполняется аргоном или криптоном. Значение коэффициента теплоотдачи составляет 0,75 Вт/м2*К.

Герметичность

Показатель герметичности при строительстве пассивного дома должен быть существенно выше, чем у обычной конструкции. Воздухонепроницаемость достигается за счет обработки всех стыков между элементами конструкции. Это касается и оконных, дверных проемов. Зачастую для такой цели используется герметик гермабутил.

Вентиляционная система

Система для вентиляции в конструкции обычного дома предполагает потери тепла до 50%. Пассивный дом, технологии которого направлены на уменьшение теплопотерь, требует иного подхода. Вентиляция сооружается по рекуперационному типу. Важен в этом вопросе показатель рекуперации, допускаются лишь значение 75% и больше.

Суть подобной вентиляционной системы проста. Количество поступающего воздуха в помещение, а также уровень его влажности регулирует сама система. Свежий воздух, попадая в систему, нагревается благодаря теплому воздуху, которой выходит из помещений. Это позволяет сэкономить энергию для обогрева свежих воздушных масс, поскольку тепло передается ещё холодному воздуху от нагретого в помещении.

Особенности монтажа энергосберегающего оборудования

Системы с минимальным потреблением энергоресурсов отличаются не только принципами работы, но зачастую и нюансами установки. В частности, модели энергосберегающих радиаторов в некоторых исполнениях крепятся к потолку, что позволяет с большей теплоотдачей выполнять свою функцию. И напротив, современные системы напольного обогрева интегрируются непосредственно в стяжку и рассеивают теплые потоки от низа к верхней части. Имеет свои особенности и энергосберегающее отопление в виде кварцевых панелей. Они устанавливаются на поверхностях стен, но с минимальным охватом площади.

Положение дел по рассматриваемому вопросу в России

В России в настоящее время, по оценкам экспертов, тратится на отопление 350 кВтчас на 1 метр квадратный. Это в пять раз больше чем в Европе. В том числе поэтому энергоэффективность стала одним из основных направлений исследований, проводимых в «Сколково». Так, специально для того, чтобы осуществлять разработку новых технологий в области энергоэффективности запланировано строительство исследовательского центра датского концерна Danfoss. Danfoss является ведущим мировым производителем оборудования для энергоэффективных зданий. Кроме того, «Сколково» впоследствии станет испытательным полигоном для инновационных технологий, которые здесь разрабатываются. Пример воплощения новых технологий это строительство здания, названного «Гиперкуб».

В домостроении можно выделить следующие первичные факторы растраты энергии:

• архитектурные решения, вызывающие повышенный расход энергии;
• отсутствие практики применения альтернативных видов энергии;
• отсутствие приборов контроля и учета энергии;
• плохое качество и неграмотный монтаж оконных рам;
• плохое качество теплоизоляционное стен;
• морально устаревшие системы вентиляции;
• значительная протяженность теплотрасс.

Практическим решением, которое позволяет исключить приведенные выше факторы нерационального расхода является энергоэффективный дом. Под энергоэффективным домом принято понимать здание, для которого характерно малое энергопотребление идеальным вариантом является энергонезависимость.