Научная работа



Выделим основные причины расходования тепловой энергии:

архитектурно-планировочные решения, способствующие повышенному расходу энергии;

не используются альтернативные источники энергии;

отсутствие эффективной системы отопления;

низкое качество и инфильтрация оконных рам;

недостаточное теплоизоляционное качество ограждающих стен;

несовершенство систем вентиляции;

протяженность сети наружных теплотрасс.

Один из основных принципов проектирования энергетически эффективного дома – объемно-планировочное решение, ведь правильное расположение позволит в будущем экономить 15-20% энергии на обогрев.

Ориентация здания по частям света, с точки зрения расположения оконных проемов, буферных зон, эффективности солнечных батарей и направления ветра.

Объемно-планировочные решения:

энергоэффективная форма дома, обеспечивающая минимальную площадь наружных стен;

оптимальная площадь остекления;

наличие тамбуров на входах.

Пассивные дома

Нулевые дома

При проектировании таких домов уделяется повышенное внимание к использованию альтернативных источников энергии, ветровые генераторы, солнечные батареи. Первый такой дом был построен в США американским инженером Майком Стризки. В летний период солнечные батареи обеспечивают на 60% больше энергии, чем необходимо для комфортного проживания, а избыток идет на расщепление воды и получение водорода, который используется для обогрева в холодные месяцы, когда солнца не достаточно. Инженер живет в доме с 2006 года и не платит ни цента ни за электричество, ни за газ. Но такая концепция не прижилась из-за высокой стоимости инженерных решений, поэтому все сводится к сокращению утечек нагретого воздуха, архитектурно-планировочным решениям, утеплению ограждающих конструкций, ориентации фасадов по сторонам света, количеству и размерам оконных проемов, формам и размерам кровельных выступов. Все эти меры в совокупности способны обеспечить экономию энергии на отопление до 60-70%.

Здания, «нулевые» по месту расположения. На том месте, где находится здание, вырабатывается столько альтернативной энергии, сколько потребляется строением.

Здания, «нулевые» по ресурсам. Источники энергии в здании вырабатывают столько исходной энергии, сколько здание потребляет ежегодно. Под исходной энергией понимается первичная энергия, которая расходуется в процессе производства и доставки энергии до самого здания. Подобного рода сооружения будут интересны для государственных структур, которые нацелены на сокращение потребления энергии.

Здания, «нулевые» по расходам на потребление энергии. Такой вид зданий представляет интерес для владельцев, которые заинтересованы в том, чтобы снизить уровень энергопотребления здания, так как этого требуют энергоснабжающие организации. Здание не нуждается в подведении энергии от традиционных источников.

Здания, «нулевые» по выбросам. Данный вид сооружений вырабатывает столько энергии посредством использования альтернативных экологичных источников, сколько использует, но уже из источников с выбросами в атмосферу. Подобные здания могут быть использованы организациями, которые контролируют безопасность окружающей среды.

Активные дома (или здания плюсовой энергии)

Активные дома являются объединением решений «пассивного дома» и домов с нулевым энергопотреблением. Эти дома, помимо собственных нужд, сами поставляют энергию в сети центрального энергоснабжения и получают за это деньги (в Дании срок окупаемости такого дома составляет 30 лет).

Активный дом вырабатывает столько энергии, что может отдавать ее обратно в центральную сеть (до 1 500 кВт⋅ч в год), и, таким образом, является источником дохода, а не затрат. Остаток электроэнергии можно потратить, например, на зарядку электромобилей. Такая эффективность достигается за счет того, что используются особые технологии:

Природная энергия. Активный дом получает энергию за счет работы солнечных панелей. Например, солнечный коллектор площадью 12 м² производит до 2 000 кВт⋅ч/м² в год. Дома на солнечных панелях успешно работают даже в северных широтах, например, в Германии, Дании и Швеции.

Теплоизоляция. При строительстве активных домов используются элементы конструкции, уменьшающие передачу тепла, благодаря чему снижается расход энергии на отопление и кондиционирование.

Климат-контроль. В обычных домах при стандартных системах вентиляции теряется до 50 % тепла. Современные системы климат-контроля, устанавливаемые в активных домах, позволяют удержать до 90 % тепла.

Система контроля отопления. Позволяет использовать отопление только когда оно необходимо. Например, система отключает обогрев комнат, когда никого нет дома.

Тепловые насосы. Тепловой насос добывает 75 % энергии для обогрева из окружающей среды, за счет чего снижаются расходы на отопление.

Система «умный дом». Это интегрированная интеллектуальная система, обеспечивающая управление инженерными системами дома, в совокупности с климат-контролем и контролем отопления позволяет сэкономить около 85% ресурсов, идущих на отопление.




map