Как построить энергонезависимый дом | Дискуссия
Опубликовано: 19.06.16
В мире основной стимул к строительству энергонезависимых домов — стремление сэкономить на приобретении дорогих энергоносителей. Действительно, идея жить в здании, для которого не надо покупать электричество, газ или другое топливо, выглядит довольно привлекательно. У нас же пока централизованно поставляемые электроэнергия и газ не настолько дороги (хотя власть работает над этим), чтобы
всерьез стимулировать дополнительные вложения в энергонезависимость своего жилища. Зато у нас есть другой мотив для внедрения современных технологий — наличие большого выбора недорогих и удобных участков под строительство, но без подведенных коммуникаций, — пишет segodnya.ua.
ИДЕАЛ ДЛЯ ПОДРАЖАНИЯ — ПОЛНАЯ ПАССИВНОСТЬ
Естественный путь к повышению энергонезависимости — сокращение расхода энергии в здании, в первую очередь на отоплении за счет снижения теплопотерь. Поскольку, как говорит руководитель Клуба прикладной экологии Андрей Бобровицкий, построить теплый дом технически гораздо проще, чем создать сверхэкономную систему отопления.
ЭТАЛОН. Современный эталон в понимании того, что такое теплое жилище, задает так называемый пассивный дом. Такое здание потребляет на свое отопление за год не более 15 кВт*ч/м2 своей площади. Для сравнения, так называемые дома низкого потребления энергии, которые в ЕС с 2002 года являются минимальным стандартом энергосбережения, потребляют не более 60 кВт*ч/м2 в год. До того, с 1970-х годов, в Европе строили дома с годовым потреблением энергии не более 150 кВт*ч/м2. А еще раньше — здания, которые за год расходовали 300 кВт*ч/м2. Это, кстати, примерный уровень обычного кирпичного здания вроде тех, в которых до сих пор живут миллионы украинцев.
Но «пассивный дом» — еще не предел. Есть еще дома «нулевой энергии» — вообще не потребляющие ни единого киловатта извне. Такое жилище отапливается теплом человеческих тел, работающих электроприборов и проникающим через окна солнечным светом. А есть еще и здания, которые вырабатывают энергии больше, чем потребляют.
СТАНДАРТЫ. Стандарты энергоэффективности дома установил Институт пассивного дома (Дармштадт, Германия). Для нас они полезны тем, что показывают основные направления усилий, которые нам придется приложить для приближения своего жилища к энергонезависимости.
1. Стены с повышенной теплоизоляцией (коэффициент теплопередачи должен составлять менее 0,15 Вт/м2K). Для сравнения, коэффициент теплопередачи стандартной кирпичной стены толщиной 24 см составляет примерно 2 Вт/м2K. То есть стена пассивного дома должна быть как минимум в 14 раз теплее.
2. Не должно быть «мостиков холода», т. е. таких архитектурных или технических деталей с высокой теплопроводностью, которые проходили бы сквозь слой утепления наружу.
3. Сооружение должно быть компактным. Идеальной формой такого здания была бы сфера — минимум площади внешней поверхности при максимуме внутреннего объема. Но распланировать такое помещение с удобством для жизни — задача не из простых. Поэтому форму здания стремятся сделать максимально приближенной к кубической. Чем больше вытянуто строение, тем больше у него «лишней» внешней площади и теплопотерь.
4. Должно быть обеспечено пассивное использование солнечной энергии благодаря правильному ориентированию и отсутствию затемнения (от деревьев или других зданий). Архитектор Татьяна Эрнст, автор первого в Украине пассивного дома, объясняет: «Южная (солнечная) сторона здания должна быть максимально остеклена. А северную сторону, наоборот, необходимо сделать глухой». Также нужны улучшенные стеклопакеты со специальными профилями и коэффициентом теплопередачи окна 0,8 Вт/м2K.
5. Высокая герметичность здания. То есть пассивный дом должен быть в 2,5 раза герметичнее обычного.
6. В доме должна быть контролируемая вентиляция с рекуперацией тепла из отработанного воздуха, обеспечивающая более 75% возврата тепла.
ТЕПЛО СОХРАНЯЮТ СТЕНЫ И ОКНА
В принципе, стену пассивного дома (не говоря уже о просто теплом) можно возводить практически из любого из популярных строительных материалов и по любой из технологий. Лишь бы в итоге выйти на искомые показатели коэффициента теплопередачи. Даже незатейливый бетон можно потом утеплить в более чем достаточной степени.
МАТЕРИАЛ. При этом у каждого из специалистов могут быть свои предпочтения. Андрей Бобровицкий, например, рекомендует внешние стены делать из соломы. Или возводить деревянный каркас, который потом утеплять камышом. Но при этом внутри здания должны быть массивные перегородки из красного кирпича или, еще лучше, самана — легкие стены тепла не накапливают.
Из этих же соображений, чтобы сделать дом термически инертным (без склонности к постоянным перепадам температуры), Татьяна Эрнст рекомендует возводить внешние стены из обыкновенного красного кирпича с дальнейшим их внешним утеплением. В домах же на каркасе она видит тот недостаток, что в них сложнее обеспечить требуемый уровень герметичности. Дерево же, по ее мнению, слишком «живой» материал, склонный к расширению и сжатию в разные времена года, а также растрескиванию.
В Европе помимо каркасных технологий широко используются поризованные (пористые) керамические блоки, термоблоки (с дальнейшей заливкой бетоном), газобетон и пенобетон. Эти материалы серьезно потеснили позиции традиционного кирпича.
СВЕТ. Окна могут быть не только средством освещения, но и эффективным отопительным прибором. В пассивном доме используется принцип, который можно попытаться взять на вооружение и в «обычном» строительстве: зимой окно должно приносить больше энергии, чем будет теряться через него. Для этого оно должно быть направлено навстречу солнцу (на юг), максимально пропускать его свет и минимально выпускать тепло наружу. При этом не стоит увлекаться окнами на солнечной летом стороне (восток, запад), чтобы не перегревать здание в жару. Окна должны быть с энергосберегающим напылением на стеклах, двухкамерными, с заполнением межстекольного пространства инертным газом. Впрочем, все это уже используется и в обычных домах. Практику установки окон в пассивных домах от традиционных отличает то, что их монтируют не в капитальной стене, а выдвигают в зону внешнего утепления. Это предотвращает появление мостиков холода в местах «встречи» окна и стены. Еще одна полезная мера — установка жалюзи или роллет.
ЧЕМ ВЫРАБОТАТЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЮ
Но даже если нам удастся построить дом, обогреваемый только теплом наших сердец, без электроэнергии все равно не обойтись. Надо понимать, что если есть возможность подключиться к центральной сети электроснабжения, то так и следует поступить. «Уже есть реализованные проекты полностью автономных домов. Но гораздо дешевле пользоваться классическими видами энергии. Особенно электрической, — предупреждает коммерческий директор компании «Гравицаппа» Борис Микелюк. — Пока что солнечные панели не могут быть альтернативой центральным сетям».
АВТОНОМИЯ. Классический вариант автономии — домашняя солнечная электростанция в содружестве с ветрогенератором. «Как правило, солнце и ветер взаимозаменяемы, — говорит Борис Микелюк. — Когда тепло — безветренно и солнечно. Когда холодно и нет солнца — обычно еще и ветрено». Если ограничиться скромным потреблением 3 кВт, то систему на солнечных батареях можно выстроить за $6 тыс. Еще $3,5 тыс. уйдет на ветрогенератор мощностью 2 кВт (аккумуляторы у нас уже есть в «солнечной» системе).
Если увеличить мощность солнечной станции до 5 кВт, то система подорожает до $10 тыс. Зимой она будет вырабатывать до 200 кВт/ч, летом — до 650 кВт/ч в месяц. Еще примерно $9 тыс. придется отдать за систему с ветрогенератором.
Однако неизбежно будут дни и без солнца, и без ветра. И резервный источник электроэнергии — бензиновый, дизельный или газовый электрогенератор мощностью 5 кВт — обойдется еще примерно в $600.
КАК ОБОГРЕТЬСЯ И ОХЛАДИТЬСЯ
Рассмотрим, как организовано отопление и горячее водоснабжение первого в Украине официально зарегистрированного «пассивного» дома (с внушительной полезной площадью 328,2 м2). Солнечные коллекторы, установленные под наклоном 45 градусов на южной стороне крыши, нагревают размещенный ниже уровня грунта бак-аккумулятор емкостью 1 тыс. л. А когда мощности солнечных коллекторов не хватает (например, зимой), им на помощь приходит тепловой насос мощностью 3—15 кВт.
Пассивный дом более скромных размеров (150 м2) может обойтись тепловым насосом мощностью 8 кВт. А если взять насос 10 кВт (с установкой под ключ потянет на $8 тыс.), то его хватит с запасом и без установки солнечных коллекторов ($2—4 тыс.).
Но упомянутый «пассивный дом» подключен к централизованной электросети. А для полностью автономного жилища может возникнуть ситуация, когда в пасмурную безветренную погоду придется отапливаться за счет работы бензогенератора. Выходом может быть установка твердотопливного котла. «Система гелиоколлекторов и котел — хороший тандем, — считает Борис Микелюк. — Коллекторы решают вопрос горячего водоснабжения в теплый период, когда гонять котел нет смысла».
ОХЛАЖДЕНИЕ. Тепловой насос может работать и на охлаждение. «Если это предусмотреть при проектировании, из земли можно напрямую подавать в «теплые стены» воду температурой 10—12 град. Еще вариант — установить внутренний блок кондиционера и подводить к нему холодный теплоноситель из земли. Работа насоса и вентилятора потребляет в 20-25 раз меньше энергии, чем обычный кондиционер», — рассказывает Кирилл Ставничий.
ИСПОЛЬЗУЯ «ЗЕЛЕНЫЙ ТАРИФ»
Даже если вы подключаете дом к централизованной сети электроснабжения, задумайтесь об установке солнечной электростанции — хотя бы ради заработка на «зеленых тарифах». «Вы покупаете электроэнергию по 57 коп./кВт*ч. А если генерируете больше, чем потребляете, то вам платят по 5,50 грн/кВт*ч. Например, в зимний месяц вы потребили 400 кВт*ч, а сгенерировали 100. Вы заплатите облэнерго за 300 кВт*ч по тарифу 57 коп. А летом станция сможет сгенерировать за месяц 500 кВт*ч, а вы потратите только 100. За каждый из 400 кВт*ч вам заплатят по 5,50 грн. Так за весну-осень продающему энергию денег должно приходить больше, чем требуется на его нужды», — рассказывает директор ООО «Цетус» Кирилл Ставничий.
ВЕНТИЛЯЦИЯ БЕЗ ПОТЕРЬ
У нас много энергозатратных привычек. Одна из них — проветривать помещение через форточку. В холодное время года это фактически выброс наружу драгоценного тепла и запускание холода. От пассивного дома не зря требуется высокая степень герметичности, чтобы не сквозило из щелей и не тратилась зря энергия. А обновление воздуха происходит с помощью системы контролируемо-принудительного энергосберегающего воздухообмена.
В первом украинском пассивном доме это работает следующим образом. Отработанный воздух температурой примерно +20 °С вытягивается из-под потолка каждого помещения — там он является носителем бесполезного, то есть уже никак не используемого тепла. Далее он подается в рекуператор, расположенный в самом низу здания. Холодный воздух затягивается с улицы и сначала проходит по грунтовому теплообменнику, заложенному на глубине не менее 2 м. Так он подогревается примерно до +5°С, после чего тоже попадает в рекуператор. Там теплый и холодный воздух обмениваются теплом через разделяющую их металлическую перегородку. В результате в дом возвращается до 90% тепла, содержащегося в отработанном воздухе, а свежий при температуре +17 °С подается в помещения.
При жаркой погоде все происходит наоборот — горячий внешний воздух охлаждается в теплообменнике и рекуператоре (поскольку внутри прохладнее, чем снаружи). Это в сочетании с «холодными» стенами снимает потребность в использовании для охлаждения кондиционеров.
Автор: Ряполов Константин
Смотрите также:
Уникальный проект энергонезависимого дома
Посреди горного пейзажа места под названием Los Sueños, раскинулась шикарная вилла Casa Piscucha. Фантастический по своему замыслу и интересный проект дома разрабатывался студией Cincopatasalgato, которые специализируются на создании экологически безопасных и энергоэффективных зданий. Удивительное во всех своих проявлениях жилое пространство очаровывает необычными интерьерами, футуристической крышей и восхитительными контурами, контрастирующими на фоне живописной природы и холмистых видов. Вокруг строения пестрит буйство зелени и разнообразие ярких красок, которые смелым заявлением вливаются внутрь каждой комнаты, дополняя собой минималистичное оформление.
Особенности уникальной конструкции способствуют более эффективному её использованию. Крыша – является основой дизайна виллы, она не только очаровывает взгляд, но и является функциональной деталью, служащей своего рода навесом, создающим тень в нужных местах. Завораживающий вид и интригующая лаконичность – это основа сооружения, притягивающая взгляды и выступающая неотъемлемым компонентом дома.
Для придания вилле более гармоничного вида с пейзажными достопримечательностями, в необычном проекте участка использовались зелёные насаждения, приспособленные к местным условиям. Высажены они в минимальном количестве и только в тех местах, где необходимо было приукрасить открытый грунт, который портил весь образ своим видом. Сооружены ступени, позволяющие перемещаться между уровнями снаружи. Фундаменты и стены нижнего яруса выложены частично с бетона и камня местного производства, а вот верхние этажи – это максимально открытое пространство, сформированное с металлического каркаса обшитого стеклянными панелями.
Casa Piscucha является довольно просторным и светлым жильем, поскольку большая его часть находится практически под открытым небом. Сам интерьер лаконичен, такое условие позволяет не отвлекать взгляд от окружающей красоты. Планировка сама собой необычна: как центральная зона выделяется гостиная, с которой последовательно соединяются все остальные области путём плавных переходов и лестницы на второй этаж дома. Меблировка и дизайн так же несложны в своём виде, главным акцентом считается ненавязчивость и спокойная обстановка, идеально подходящие к данному варианту загородной резиденции, предназначенной для отдыха и комфортного времяпровождения.
С каждой комнаты открывается изумительный вид, полностью лишённый урбанизации, что является идеальным условием для тех, кто стремится к уединению и старается отдохнуть от бурного ритма городской жизни. Наиболее эффектно оформлена терраса: просторная палуба с плавательным бассейном, установленным на самом краю – это наиболее оптимальный вариант для впечатляющего вида.
Нейтральная цветовая гамма в светло-сером тоне, с добавлением лёгких акцентов бежевого, насыщенного чёрного и мягкого оттенка натуральной древесины. Такое решение сочетает в себе элегантность и простодушие, которые предназначены настраивать сознание обитателей на спокойный отдых в окружении природной гармонии и естественного баланса. Особенно эффектно представлен декор интерьера спальни, где и требовалось достичь максимального уровня комфорта и уюта. Потрясающий ландшафт врывается внутрь сквозь панорамные окна, становясь частью дизайна.
Уникальный в своём роде проект является самым привлекательным примером энергонезависимого дома. Он оснащён солнечными батареями, системой вентиляции, сбора дождевой воды, а большие зоны остекления впускают внутрь много тепла и света.
Строение построено с применением экологически безопасных материалов: камень, стекло, бетон и дерево, кроме того, архитекторам удалось сохранить идеальный баланс для достижения гармонии между существующей структурой и фактурам, применённым для её сооружения. На первый взгляд постройка чем-то напоминает оригами, бумажную фигурку, сделанную из бумаги, даже интерьер является таким же лёгким и воздушным, будто созданным из картона. Но это обманчивое мнение, на самом деле это современное, стильное и уютное жильё, предназначенное для комфортабельного отдыха.
Передвижной и энергонезависимый дом будущего (33 фото + видео) » 24Gadget.Ru :: Гаджеты и технологии
Если стоит цель построить полностью энергонезависимый дом, то особенность подсолнуха поворачиваться за солнцем, чтобы использовать его энергию весь световой день для своего полноценного функционирования, как нельзя лучше подходит для разработки концепта энергонезависимого дома. В нём система обогрева и функционирование иных бытовых систем полностью базируются на энергии солнца и ветра. Именно вращение этого дома вокруг своей оси обеспечивает максимальное поглощение солнечной и ветровой энергии для дальнейшей переработки.
Жилище на колёсах имеет вид контейнера длиной 7.8 м (7.8м длина x 2.8м ширина x 2.5м высота), прибывает на место установки посредством буксировки и может быть установлено даже одним человеком за полчаса. Дом состоит из гостиной, двух спален, санитарной зоны и веранды, оборудованной для полноценного отдыха.
Подвижное основание позволяет конструкции вращаться вокруг своей оси вслед за солнцем, выполняя команды специальных датчиков.
Принцип сбора солнечной энергии самый передовой в мире. Он заключается в том, что одновременно функционируют три «центра поглощения и передачи» энергии: параболическое складное зеркало площадью 6 кв.метров «обслуживает» нагрев воды для всех нужд, бытовые приборы обеспечиваются электрическим током, вырабатываемым солнечной панелью мощностью 500 Вт, а качество освещения и обогрев помещения регулируются пропускной способностью лепестковой системы чуть затенённых окошек.
Выдвижная мачта ветрогенератора — дополнительный источник накопляемой энергии для полезного использования в различных ситуациях. Предусмотрен даже прототип автономной системы сбора и очистки дождевой воды.
При всей привлекательности концепта sCarabane его разработчики отдают себе отчёт в том, что реализация этого проекта возможна в ограниченной части климатических зон Земли. Но если есть концепт, можно ожидать множества различных смелых разработок на его основе.
Источник: newatlas.com
Энергосбережение. Часть 1. Энергозависимые дома.
Нет, это не опечатка и не ошибка. Речь пойдет об ЭНЕРГОЗАВИСИМЫХ ДОМАХ! Да, это топик об Энергосбережении в Строительстве. Но я решил изучить эту тему немного шире и был просто поражен. Два поисковых гиганта Яндекс и Google не смогли мне найти по словосочетанию «ЭНЕРГОЗАВИСИМЫЕ ДОМА», толковую информацию.
Её (информации) нет. А может нет проблемы? Или всех так интересуют Энергоэффективные и Энергонезависимые дома, что никому нет дела до Энергозависимых домов? Но согласитесь, это-же парадокс. В мире все имеет противоположности. И если есть энергоНЕзависимые, значит должны быть энергозависимые дома. В противном случае надо говорить об мошенничестве. Абсолютно вымышленном понятии Энергонезависимый дом.
Точно! Воскликнул я. Просто до 20 века все дома были Энергозависимы! А теперь в 21 веке мы будем жить в Энергонезависимых домах! Вот она простота ответа! НИКОМУ НЕ НУЖНЫ ЭНЕРГОЗАВИСМЫЕ ДОМА! *DANCE*
А Вам? Да, да… именно Вам — надо Энергозависимый дом? Нет? Тогда для начала вспомним, а что использовали раньше. Ведь для того, чтобы узнать где мы будем с Вами, не обязательно иметь машину времени. Достаточно выбрать две точки для направления. Мы знаем наше Прошлое, на которое мы уже не можем повлиять и остается выбрать еще одну точку для приложения усилия в Будущем… А Вы разве не знаете, что есть несколько направлений развития в строительстве Энергосбережения? О, тогда этот топик точно для Вас 🙂 Но сначала вспомним о Прошлом…
Так что, Вы готовы строить Энергонезависимый дом? И Вы не одиноки. Но начнем мы с самого массового направлении развития темы Энергосбережения…
Интересно. Заманчиво… Но вот у меня возникает вопрос… Можно ли назвать дом Энергонезависимым если он Зависит от поставщиков высокотехнологического оборудования и его обслуживания, которые в свою очередь Зависят от поставщиков Энергии для производства и обслуживания этого-же оборудования? Шило на мыло? За 8 дней возможной независимости 100000 евро? Многие ли смогут себе это позволить?
Но как я говорил, должны быть и другие направления. И они конечно есть!
К примеру Эко Дома позволяют значительно Экономить Энергию за счет обычной Философии. Изменения стиля жизни и отношения к техногенному развитию общества. Ставить во главу Жизни — Семью, а не техно-плоды цивилизации. Но мы еще будем говорить об этом направлении Строительства домов. Обязательно! 🙂
А есть и Солнечные дома. К примеру ENERGY GLOBE WORLD AWARD 2010/11 в номинации EARTH: мировая награда в области устойчивого развития, вручается ежегодно с 1999 года для проектов, которые внесли вклад в «экономное использование ресурсов Земли и использование альтернативных источников энергии»… проекты из России за историю премии отмечены наградой вторично. Архитектор Павел Казанцев http://pal-antvlad.narod2.ru/solar-5_rus/.
Есть и многие патенты в развитии этого направления. Их авторы активно используют свои разработки Пассивных систем Солнечного отопления при строительстве домов: Майкл Рейнолдс, Норман Б. Саундерс, Пол Коноув (Paul Konove) и Алисия Раветто (Alicia Ravetto), Дж. Юэрсом (J.J. Ewers), Ричард Харкрейдер (Richard Harkrader) и многие другие.
Я бы назвал это направление ДОСТАТОЧНАЯ НЕОБХОДИМОСТЬ. Ведь сегодня на рынке просто идет массированная атака технологий с приставкой ЭКО… И для чего они ЭКО… неизвестно.
А ка-же Чудаки? Они-же есть? Ну конечно есть! И в разумности с оригинальностью им не откажешь! *BRAVO* Это направление Подземные Жилища. Их еще шутя называют Лисьи норы, Дома Хоббитов 🙂 . Основные затраты энергии в доме уходят на обогрев. А земля является природным естественным аккумулятором солнечной энергии — Тепла. Попадает оно туда не только прямым путем нагрева, но и с теплой водой. Вот и получается… Зачем строить дом на земле и ставить тепловой насос, если можно дом построить в теплой земле. Но не будем забегать вперед… 🙂
И что получается? А то, что ни одно направление не может похвастаться своей энергонезависимостью… Энергонезависимого дома не может существовать в принципе. Это против законов природы. Понятие абсолютно искусственно вымышленное манагерами для увеличения продаж своего энергозависимого оборудования. Подмена понятий. Завуалировали истину Зависимости от поставщика оборудования, в Независимость от поставщика энергии. Да ладно, мы все взрослые. Зачем стесняться как малые дети…
ЭнергоНезависимый дом — Брехня… Ложь! Манагерская туфта!
Вот теперь Вы готовы услышать правду. Но ждет она Вас во второй части Энергосбережение. Часть 2. Политика (Ох и не люблю я это слово, а придется…)
С Уважением, Александр Терехов.
