Эксперты рассказали, как правильно построить энергонезависимый дом

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, пишет ubr.ua со ссылкой на Сегодня.

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  — безветрено 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. долларов. Еще 3,5 тыс. долларов 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. долларов. Зимой она будет вырабатывать до 200 кВт/ч, летом — до 650 кВт/ч в месяц. Еще примерно 9 тыс. долларов 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 долларов.

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. долларов), то его хватит с запасом и без установки солнечных коллекторов (2—4 тыс. долларов).

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 градусов 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 градусов, 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 процентов тепла, содержащегося в отработанном воздухе, а свежий при температуре +17 градусов 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.


"Читайте также: Журнал каждого Украинца - то, что должен знать каждый о тарифах, субсидиях, городе и ключевых событиях"

Источник: ubr.ua