Головна » Наука і технології » Як побудувати енергонезалежний будинок

Як побудувати енергонезалежний будинок

21.06.2016 в 09:24 переглядів: 542 коментарів: 0 Наука і технології
У світі основний стимул до будівництва енергонезалежних будинків - прагнення заощадити на придбанні дорогих енергоносіїв. Дійсно, ідея жити в будинку, для якого не треба купувати електрику, газ чи інше паливо, виглядає досить привабливо. У нас же поки централізовано поставляються електроенергія і газ не настільки дороги (хоча влада працює над цим), щоб всерйоз стимулювати додаткові вкладення в енергонезалежність свого житла. Зате у нас є інший мотив для впровадження сучасних технологій - наявність великого вибору недорогих і зручних ділянок під будівництво, але без підведених комунікацій.

ІДЕАЛ ДЛЯ НАСЛІДУВАННЯ - ПОВНА ПАСИВНІСТЬ

Природний шлях до підвищення енергонезалежності - скорочення витрати енергії в будівлі, в першу чергу на опаленні за рахунок зниження тепловтрат. Оскільки, як говорить керівник Клубу прикладної екології Андрій Бобровицький, побудувати теплий будинок технічно набагато простіше, ніж створити надекономних систему опалення.

ЕТАЛОН. Сучасний еталон в розумінні того, що таке тепле житло, задає так званий пасивний будинок. Таке будівля споживає на своє опалення за рік не більше 15 кВт * год / м2 своєї площі. Для порівняння, так звані будинки низького споживання енергії, які в ЄС з 2002 року є мінімальним стандартом енергозбереження, споживають не більше 60 кВт * год / м2 на рік. До того, з 1970-х років, в Європі будували будинки з річним споживанням енергії не більше 150 кВт * год / м2. А ще раніше - будівлі, які за рік витрачали 300 кВт * год / м2. Це, до речі, приблизний рівень звичайного цегляної будівлі на кшталт тих, в яких до цих пір живуть мільйони українців.

Але "пасивний будинок" - ще не межа. Є ще вдома "нульової енергії" - взагалі не споживають ні єдиного кіловата ззовні. Таке житло опалюється теплом людських тіл, які працюють електроприладів і проникаючим через вікна сонячним світлом. А є ще й будівлі, які виробляють енергії більше, ніж споживають.

СТАНДАРТИ. Стандарти енергоефективності будинку встановив Інститут пасивного будинку (Дармштадт, Німеччина). Для нас вони корисні тим, що показують основні напрямки зусиль, які нам доведеться докласти для наближення свого житла до енергонезалежності.

1. Стіни з підвищеною теплоізоляцією (коефіцієнт теплопередачі повинен складати не більше 0,15 Вт / м2К). Для порівняння, коефіцієнт теплопередачі стандартної цегляної стіни товщиною 24 см становить приблизно 2 Вт / м2К. Тобто стіна пасивного будинку повинна бути як мінімум в 14 разів тепліше.
2. Не повинно бути "містків холоду", т. Е. Таких архітектурних або технічних деталей з високою теплопровідністю, які проходили б крізь шар утеплення назовні.
3. Спорудження має бути компактним. Ідеальною формою такої будівлі була б сфера - мінімум площі зовнішньої поверхні при максимумі внутрішнього обсягу. Але розпланувати таке приміщення з зручністю для життя - завдання не з простих. Тому форму будівлі прагнуть зробити максимально наближеною до кубічної. Чим більше витягнуто будова, тим більше у нього "зайвої" зовнішньої площі і тепловтрат.
4. Повинно бути забезпечено пасивне використання сонячної енергії завдяки правильному орієнтуванню і відсутності затемнення (від дерев або інших будівель). Архітектор Тетяна Ернст, автор першого в Україні пасивного будинку, пояснює: "Південна (сонячна) сторона будівлі повинна бути максимально засклена. А північну сторону, навпаки, необхідно зробити глухий". Також потрібні поліпшені склопакети зі спеціальними профілями і коефіцієнтом теплопередачі вікна 0,8 Вт / м2К.
5. Висока герметичність будівлі. Тобто пасивний будинок повинен бути в 2,5 рази герметичнее звичайного.
6. У будинку повинна бути контрольована вентиляція з рекуперацією тепла з відпрацьованого повітря, що забезпечує більше 75% повернення тепла.

ТЕПЛО ЗБЕРІГАЮТЬ СТІНИ І ВІКНА

В принципі, стіну пасивного будинку (не кажучи вже про просто теплом) можна зводити практично з будь-якого з популярних будівельних матеріалів і за будь-якою з технологій. Аби в підсумку вийти на шукані показники коефіцієнта теплопередачі. Навіть простий бетон можна потім утеплити в більш ніж достатній мірі.
МАТЕРІАЛ. При цьому у кожного з фахівців можуть бути свої переваги. Андрій Бобровицький, наприклад, рекомендує зовнішні стіни робити з соломи. Або зводити дерев'яний каркас, який потім утеплювати очеретом. Але при цьому всередині будівлі повинні бути масивні перегородки з червоної цегли або, ще краще, саману - легкі стіни тепла не накопичують.
З цих же міркувань, щоб зробити будинок термічно інертним (без схильності до постійних перепадів температури), Тетяна Ернст рекомендує зводити зовнішні стіни зі звичайної червоної цегли з подальшим їх зовнішнім утепленням. У будинках ж на каркасі вона бачить той недолік, що в них складніше забезпечити необхідний рівень герметичності. Дерево ж, на її думку, занадто "живий" матеріал, схильний до розширення і стиснення в різні пори року, а також розтріскування.

У Європі крім каркасних технологій широко використовуються порізованниє (пористі) керамічні блоки, термоблоки (з подальшою заливкою бетоном), газобетон і пінобетон. Ці матеріали серйозно потіснили позиції традиційної цегли.

СВІТЛО. Вікна можуть бути не тільки засобом освітлення, але і ефективним опалювальним приладом. У пасивному будинку використовується принцип, який можна спробувати взяти на озброєння і в "звичайному" будівництві: взимку вікно повинно приносити більше енергії, ніж буде втрачатися через нього. Для цього воно повинно бути направлено назустріч сонцю (на південь), максимально пропускати його світло і мінімально випускати тепло назовні. При цьому не варто захоплюватися вікнами на сонячній влітку стороні (схід, захід), щоб не перегрівати будівлю в спеку. Вікна повинні бути з енергозберігаючим напиленням на стеклах, двокамерні, з заповненням міжскляного простору інертним газом. Втім, все це вже використовується і в звичайних будинках. Практику установки вікон в пасивних будинках від традиційних відрізняє те, що їх монтують не в капітальній стіні, а висувають в зону зовнішнього утеплення. Це запобігає появі містків холоду в місцях "зустрічі" вікна і стіни. Ще одна корисна міра - установка жалюзі або ролет.

ЧИМ ВИРОБИТИ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЮ

Але навіть якщо нам вдасться побудувати будинок, що обігрівається тільки теплом наших сердець, без електроенергії все одно не обійтися. Треба розуміти, що якщо є можливість підключитися до центральної мережі електропостачання, то так і слід вчинити. "Уже є реалізовані проекти повністю автономних будинків. Але набагато дешевше користуватися класичними видами енергії. Особливо електричної, - попереджає комерційний директор компанії" Гравіцаппа "Борис Мікелюк. - Поки що сонячні панелі не можуть бути альтернативою центральних мереж".

АВТОНОМІЯ. Класичний варіант автономії - домашня сонячна електростанція в співдружності з вітрогенератором. "Як правило, сонце і вітер взаємозамінні, - каже Борис Мікелюк. - Коли тепло - затишності і сонячно. Коли холодно і немає сонця - зазвичай ще й вітряно". Якщо обмежитися скромним споживанням 3 кВт, то систему на сонячних батареях можна вибудувати за $ 6 тис. Ще $ 3,5 тис. Піде на вітрогенератор потужністю 2 кВт (акумулятори у нас вже є в "сонячної" системі).
Якщо збільшити потужність сонячної станції до 5 кВт, то система подорожчає до $ 10 тис. Взимку вона буде виробляти до 200 кВт / год, влітку - до 650 кВт / год на місяць. Ще приблизно $ 9 тис. Доведеться віддати за систему з вітрогенератором.
Однак неминуче будуть дні і без сонця, і без вітру. І резервне джерело електроенергії - бензиновий, дизельний або газовий електрогенератор потужністю 5 кВт - обійдеться ще приблизно в $ 600.

ЯК обігріти і охолодити

Розглянемо, як організовано опалення і гаряче водопостачання першого в Україні офіційно зареєстрованого "пасивного" будинку (зі значною корисною площею 328,2 м2). Сонячні колектори, встановлені під нахилом 45 градусів на південному боці даху, нагрівають розміщений нижче рівня грунту бак-акумулятор ємністю 1 тис. Л. А коли потужності сонячних колекторів не вистачає (наприклад, взимку), їм на допомогу приходить тепловий насос потужністю 3-15 кВт.

Пасивний будинок більш скромних розмірів (150 м2) може обійтися тепловим насосом потужністю 8 кВт. А якщо взяти насос 10 кВт (з установкою під ключ потягне на $ 8 тис.), То його вистачить із запасом і без встановлення сонячних колекторів ($ 2-4 тис.).

Але згаданий "пасивний будинок" підключений до централізованої електромережі. А для повністю автономного житла може виникнути ситуація, коли в похмуру безвітряну погоду доведеться опалюватися за рахунок роботи бензогенератора. Виходом може бути установка твердопаливного котла. "Система геліоколекторів і котел - хороший тандем, - вважає Борис Мікелюк. - Колектори вирішують питання гарячого водопостачання в теплий період, коли ганяти котел немає сенсу".

ОХОЛОДЖЕННЯ. Тепловий насос може працювати і на охолодження. "Якщо це передбачити при проектуванні, з землі можна безпосередньо подавати в" теплі стіни "воду температурою 10-12 град. Ще варіант - встановити внутрішній блок кондиціонера і підводити до нього холодний теплоносій із землі. Робота насоса і вентилятора споживає в 20-25 разів менше енергії, ніж звичайний кондиціонер ", - розповідає Кирило Ставничий.

ВИКОРИСТОВУЮЧИ "ЗЕЛЕНИЙ ТАРИФ"

Навіть якщо ви підключаєте будинок до централізованої мережі електропостачання, задумайтеся про встановлення сонячної електростанції - хоча б заради заробітку на «зелені тарифи». "Ви купуєте електроенергію по 57 коп. / КВт * год. А якщо генеруєте більше, ніж споживаєте, то вам платять по 5,50 грн / кВт * год. Наприклад, в зимовий місяць ви спожили 400 кВт * год, а згенерували 100. ви заплатите обленерго за 300 кВт * год за тарифом 57 коп. а влітку станція зможе згенерувати за місяць 500 кВт * год, а ви витратите тільки 100. за кожен з 400 кВт * год вам заплатять по 5,50 грн. Так за весну- осінь продає енергію грошей повинно приходити більше, ніж потрібно на його потреби ", - розповідає директор ТОВ" Цетус "Кирило Ставничий.

ВЕНТИЛЯЦІЯ БЕЗ ВТРАТ

У нас багато енерговитратних звичок. Одна з них - провітрювати приміщення через кватирку. У холодну пору року це фактично викид назовні дорогоцінного тепла і запускання холоду. Від пасивного будинку не дарма потрібна висока ступінь герметичності, щоб не відчувалося з щілин і не витрачалася даремно енергія. А оновлення повітря відбувається за допомогою системи контрольовано-примусового енергозберігаючого повітрообміну.

У першому українському пасивному будинку це працює наступним чином. Відпрацьоване повітря температурою приблизно 20 ° С витягується з-під стелі кожного приміщення - там він є носієм марного, тобто вже ніяк що не використовується тепла. Далі він подається в рекуператор, розташований в самому низу будівлі.

Холодне повітря затягується з вулиці і спочатку проходить по грунтовому теплообміннику, закладеному на глибині не менше 2 м. Так він підігрівається приблизно до + 5 ° С, після чого теж потрапляє в рекуператор. Там тепле й холодне повітря обмінюються теплом через розділяє їх металеву перегородку. В результаті в будинок повертається до 90% тепла, що міститься у відпрацьованому повітрі, а свіжий при температурі + 17 ° С подається в приміщення.

При жаркій погоді все відбувається навпаки - гарячий зовнішнє повітря охолоджується в теплообміннику і рекуператорі (оскільки всередині прохолодніше, ніж зовні). Це в поєднанні з "холодними" стінами знімає потребу у використанні для охолодження кондиціонерів.
http://www.segodnya

 
Фотографії по темі
Читайте також:
Комментарії 0
avatar
Copyright © 2016 INFOPORTAL