Энергосберегающий дом – 🏡 Энергоэффективный дом с минимальными счетами за отопление и электроснабжение: особенности, системы, вспомогательные элементы

Энергосберегающий дом – это не идеализированное представление дома будущего, а сегодняшняя реальность, которая приобретает все большую популярность. Энергосебергающим, энергоэффективным, пассивным домом или экодомом сегодня называют такое жилище, которое требует минимум расходов на поддержание комфортных условий проживания в нем. Достигается это путем соответствующих решений в сфере отопления, освещения, утепления и строительства. Какие технологии для энергосберегающих домов существуют на данный момент, и сколько ресурсов они смогут сэкономить?

№1. Проектирование энергосберегающего дома

Жилище будет максимально экономным, если оно было спроектировано с учетом всех энергосберегающих технологий. Переделать уже построенный дом будет сложнее, дороже, да и ожидаемых результатов добиться будет трудно. Проект разрабатывается опытными специалистами с учетом требований заказчика, но при этом нужно помнить, что использованный набор решений должен быть, прежде всего, экономически выгодным. Важный момент – учет климатических особенностей региона.

Как правило, энергосберегающими делают дома, в которых проживают постоянно, поэтому на первое месте выходит задача сбережения тепла, максимального использования естественного освещения и т.д. Проект должен учитывать индивидуальные требования, но лучше, если пассивный дом будет максимально компактным, т.е. более дешевым в содержании.

Одним и тем же требованиям могут отвечать различные варианты. Совместное принятие решений лучших архитекторов, проектировщиков и инженеров позволили еще на стадии разработки плана возведения помещения создать универсальный энергосберегающий каркасный дом (подробнее читайте — здесь). Уникальная конструкция кооперирует в себе все экономически выгодные предложения:

• благодаря технологии SIP-панелей строение обладает высокой прочностью;
• достойный уровень термо- и шумоизоляции, а также отсутствие мостиков холода;
• сооружение не требует привычной дорогой системы отопления;
• с использованием каркасных панелей дом строится очень быстро и характеризуется длительным сроком службы;
• помещения компактны, комфортны и удобны во время их последующей эксплуатации.

В качестве альтернативы можно использовать газобетонные блоки для возведения несущих стен, утепляя конструкцию со всех сторон и получая в итоге большой «термос». Часто используется древесина как самый экологичный материал.

№2. Архитектурные решения для энергосберегающего дома

Чтобы добиться экономии ресурсов, необходимо уделить внимание планировке и внешнему виду дома. Жилище будет максимально энергосберегающим, если учтены такие нюансы:

• правильное расположение. Дом может быть расположен в меридиональном или широтном направлении и получать разное солнечное облучение. Северный дом лучше строить меридионально, чтобы увечить приток солнечного света на 30%. Южные дома, наоборот, лучше возводить в широтном направлении, чтобы уменьшить затраты на кондиционирование воздуха;
• компактность, под которой в данном случае понимают соотношение внутренней и внешней площади дома. Оно должно быть минимальным, а достигается это за счет отказа от выпирающих помещений и архитектурных украшений типа эркеров. Получается, что самый экономный дом – это параллелепипед;
• тепловые буферы, которые отделяют жилые помещения от контакта с окружающей средой. Гаражи, веранды, лоджии, подвалы и нежилые чердаки станут отличной преградой для проникновения в комнаты холодного воздуха извне;
• правильное естественное освещение. Благодаря несложным архитектурным приемам можно в течение 80% всего рабочего времени освещать дом с помощью солнечных лучей. Помещения, где семья проводит больше всего времени (гостиная, столовая, детская) лучше расположить на южной стороне, для кладовой, санузлов, гаража и прочих вспомогательных помещений достаточно рассеянного света, поэтому они могут иметь окна на северную сторону. Окна на восток в спальне утром обеспечат зарядом энергии, а вечером лучи не будут мешать отдыхать. Летом в такой спальне можно будет вообще обойтись без искусственного света. Что же касается размера окон, то ответ на вопрос зависит от приоритетов каждого: экономить на освещении или на обогреве. Отличный прием – установка солнечной трубы. Она имеет диаметр 25-35 см и полностью зеркальную внутреннюю поверхность: принимая солнечные лучи на крыше дома, она сохраняет их интенсивность на входе в комнату, где они рассеиваются через диффузор. Свет получается настолько ярким, что после установки пользователи часто тянутся к выключателю при выходе из комнаты;
• кровля. Многие архитекторы рекомендуют делать максимально простые крыши для энергосберегающего дома. Часто останавливаются на двухскатном варианте, причем чем более пологим он будет, тем более экономным окажется дом. На пологой крыше будет задерживаться снег, а это дополнительное утепление зимой.

№3. Теплоизоляция для энергосберегающего дома

Даже построенный с учетом всех архитектурных хитростей дом требует правильного утепления, чтобы быть полностью герметичным и не выпускать теплоту в окружающую среду.

Теплоизоляция стен

Через стены уходит около 40% тепла из дома, поэтому их утеплению уделяют повышенное внимание. Самый распространенный и простой способ утепления – организация многослойной системы. Внешние стены дома обшиваются утеплителем, в роли которого часто выступает минеральная вата или пенополистирол, сверху монтируется армирующая сетка, а потом – базовый и основной слой штукатурки.

Более дорогая и прогрессивная технология – вентилируемый фасад. Стены дома обшиваются плитами из минеральной ваты, а облицовочные панели из камня, металла или других материалов монтируются на специальный каркас. Между слоем утеплителя и каркасом остается небольшой зазор, который играет роль «тепловой подушки», не позволяет намокать теплоизоляции и поддерживает оптимальные условия в жилище.

Кроме того, чтобы снизить теплопотери через стены, используют изолирующие составы в местах примыкания кровли, учитывают будущую усадку и изменение свойств некоторых материалов при повышении температуры.

Принцип работы вентилируемого фасада

Теплоизоляция кровли

Через кровлю уходит около 20% тепла. Для утепления крыши используют те же материалы, что и для стен. Широко распространены на сегодняшний день минеральная вата и пенополистирол. Архитекторы советуют делать кровельную теплоизоляцию не тоньше 200 мм независимо от типа материала. Важно рассчитать нагрузку на фундамент, несущие конструкции и кровлю, чтобы не была нарушена целостность конструкции.

Теплоизоляция оконных проемов

На окна приходится 20% теплопотерь дома. Хоть современные стеклопакеты лучше, чем старые деревянные окна, защищают дом от сквозняков и изолируют помещение от внешнего воздействия, они не идеальны.

Более прогрессивными вариантами для энергосберегающего дома являются:

• селективные стекла, которые работают по принципу земной атмосферы. Они впускают коротковолновое излучение, но не выпускают тепловые лучи, создавая «парниковый эффект». Селективные стекла бывают И- и К-типа. На И-стекла покрытие наносится в вакууме уже на готовый материал. На К-стекла покрытие наносят в процессе изготовления, используя химическую реакцию. И-стекла считают более эффективными, так как они сохраняют 90% тепла, в то время как К-стекла – 70%;
• селективные стекла с инертным газом максимально сокращают теплопотери через окна. Теплопроводность используемого инертного газа ниже, чем воздуха, поэтому дом почти не теряет через них теплоту.

Теплоизоляция пола и фундамента

Через фундамент и пол первого этажа теряется по 10% теплоты. Пол утепляют теми же материалами, что и стены, но можно использовать и другие варианты: наливные теплоизоляционные смеси, пенобетон и газобетон, гранулобетон  с рекордной теплопроводностью 0,1 Вт/(м°С). Можно утеплить не пол, а потолок подвала, если подобный предусмотрен проектом.

Фундамент лучше утеплять снаружи, что поможет защитить его не только от промерзания, но и от других негативных факторов, в т.ч. влияния грунтовых вод, перепадов температур и т.д. В целях утепления фундамента используют напыляемый полиуретан, керамзит и пенопласт.

№4. Рекуперация тепла

Тепло из дома уходит не только через стены и кровлю, но и через вентиляционную систему. Чтобы уменьшить расходы на отопление используют приточно-вытяжные вентиляции с рекуперацией.

Рекуператором называют теплообменник, который встраивается в систему вентиляции. Принцип его работы заключается в следующем. Нагретый воздух через вентиляционные каналы выходит из комнаты, отдает свое тепло рекуператору, соприкасаясь с ним. Холодный свежий воздух с улицы, проходя сквозь рекуператор, нагревается, и поступает в дом уже комнатной температуры. В результате домочадцы получают чистый свежий воздух, но не теряют тепло.

Подобная система вентиляции может использоваться вместе с естественной: воздух будет поступать в помещение принудительно, а выходить за счет естественной тяги. Есть еще одна хитрость. Воздухозаборный шкаф может быть отнесен от дома на 10 метров, а воздуховод проложен под землей на глубине промерзания. В этом случае еще до рекуператора летом воздух будет охлаждаться, а зимой – нагреваться за счет температуры почвы.

№5. Умный дом

Чтобы сделать жизнь более комфортной и при этом экономить ресурсы, можно снабдить дом умными системами и техникой, благодаря которым уже сегодня возможно:

• задавать температуру в каждой комнате;
• автоматически понижать температуру в комнате, если в ней никого нет;
• включать и выключать свет в зависимости от присутствия человека в помещении;
• настраивать уровень освещенности;
• автоматически включать и выключать вентиляцию в зависимости от состояния воздуха;
• автоматически открывать и закрывать окна для поступления в дом холодного или теплого воздуха;
• автоматически открывать и закрывать жалюзи для создания необходимого уровня освещения в помещении.

№6. Отопление и горячее водоснабжение

Гелиосистемы

Самый экономный и экологичный способ отапливать помещение и подогревать воду – это использовать энергию солнца. Возможно это благодаря солнечным коллекторам, установленным на крыше дома. Такие устройтсва легко подсоединяются к системе отопления и горячего водоснабжения дома, а принцип их работы заключается в следующем. Система состоит из самого коллектора, теплообменного контура, бака-аккумулятора и станции управления. В коллекторе циркулирует теплоноситель (жидкость), который нагревается за счет энергии солнца и через теплообменник отдает тепло воде в баке-аккумуляторе. Последний за счет хорошей теплоизоляции способен долго сохранять горячую воду.  В этой системе может быть установлен нагреватель-дублер, который догревает воду до необходимой температуры в случае пасмурной погоды или недостаточной продолжительности солнечного сияния.

Коллекторы могут быть плоскими и вакуумными. Плоские представляют собой коробку, закрытую стеклом, внутри нее находится слой с трубками, по которым циркулирует теплоноситель. Такие коллекторы более прочные, но сегодня вытесняются вакуумными. Последние состоят из множества трубок, внутри которых находятся еще трубка или несколько с теплоносителем. Между внешней и внутренней трубками – вакуум, который служит теплоизолятором. Вакуумные коллекторы более эффективны, даже зимой и в пасмурную погоду, ремонтопригодны. Срок службы коллекторов около 30 лет и более.

Тепловые насосы

Тепловые насосы используют для отопления дома низкопотенциальное тепло окружающей среды, в т.ч. воздуха, недр и даже вторичное тепло, например от трубопровода центрального отопления. Состоят такие устройства из испарителя, конденсатора, расширительного вентиля и компрессора. Все они связаны замкнутым трубопроводом и функционируют на основе принципа Карно. Проще говоря, теплонасос подобен по работе холодильнику, только функционирует наоборот. Если в 80-х годах прошлого века тепловые насосы были редкостью и даже роскошью, то уже сегодня в Швеции, например, 70% домов отапливаются подобным образом.

Конденсационные котлы

Обычные газовые котлы работают по достаточно простому принципу и расходуют при этом много топлива. В традиционных газовых котлах после сжигания газа и нагревания теплообменника топочные газы улетучиваются в дымоход, хотя несут достаточно высокий потенциал. Конденсационные котлы за счет второго теплообменника отбирают теплоту у конденсируемых паров воздуха, за счет чего КПД установки может превышать даже 100%, что вписывается в концепцию энергосберегающего дома.

Биогаз в качестве топлива

Если скапливается много органических отходов сельского хозяйства, то можно соорудить биореактор для получения биогаза. В нем биомасса благодаря анаэробным бактериям перерабатывается, в результате чего образуется биогаз, состоящий на 60% из метана, 35% — углекислого газа и на 5% из прочих примесей. После процесса очистки он может использоваться для отопления и горячего водоснабжения дома. Переработанные отходы преобразуются в отличное удобрение, которое может использоваться на полях.

№7. Источники электроэнергии

Энергосберегающий дом должен использовать электроэнергию максимально экономно и, желательно, получать ее из возобновляемых источников. На сегодняшний день для этого реализована масса технологий.

Ветрогенератор

Энергия ветра может преобразовываться в электричество не только большими ветряными установками, но и с помощью компактных «домашних» ветряков. В ветряной местности такие установки способны полностью обеспечивать электроэнергией небольшой дом, в регионах с невысокой скоростью ветра их лучше использовать вместе с солнечными батареями.

Сила ветра приводит в движение лопасти ветряка, которые заставляют вращаться ротор генератора электроэнергии. Генератор вырабатывает переменный нестабильный ток, который выпрямляется в контроллере. Там происходят зарядка аккумуляторов, которые, в свою очередь, подключены к инверторам, где и идет преобразование постоянного напряжения в переменное, используемое потребителем.

Ветряки могут быть с горизонтальной и вертикальной осью вращения. При разовых затратах они надолго решают проблему энергонезависимости.

Солнечная батарея

Использование солнечного света для производства электроэнергии не так распространено, но уже в ближайшем будущем ситуация рискует резко измениться. Принцип работы солнечной батареи очень прост: для преобразования солнечного света в электричество используется p-n переход. Направленное движение электронов, провоцируемое солнечной энергией, и представляет собой электричество.

Конструкции и используемые материалы постоянно совершенствуются, а количество электроэнергии напрямую зависит от освещенности. Пока наибольшей популярностью пользуются разные модификации кремниевых солнечных батарей, но альтернативой им становятся новые полимерные пленочные батареи, которые пока находятся в стадии развития.

Экономия электроэнергии

Полученное электричество нужно уметь расходовать с умом. Для этого пригодятся следующие решения:

• использование светодиодных ламп, которые в два раза экономнее люминисцентных и почти в 10 раз экономнее обычных «лампочек Ильича»;
• использование энергосберегающей техники класса А, А+, А++ и т.д. Пусть изначально она чуть дороже, чем те же устройства с более высоким энергопотреблением, в будущем экономия будет значительной;
• использование датчиков присутствия, чтобы свет в комнатах не горел зря, и прочих умных систем, о которых было сказано выше;
  
• если пришлось использовать электричество для отопления, то обычные радиаторы лучше заменить на более совершенные системы. Это тепловые панели, которые расходуют в два раза меньше электроэнергии, чем традиционные системы, что достигается за счет использования теплоаккумулирующего покрытия. Подобную экономию обеспечивают и монолитные кварцевые модули, принцип действия которых основан на способности кварцевого песка накапливать и удерживать теплоту. Еще один вариант – пленочные лучистые электрические нагреватели. Они крепятся на потолок, а инфракрасное излучение нагревает пол и предметы в комнате, за счет чего достигается оптимальный микроклимат помещения и экономия электричества.

№8. Водоснабжение и канализация

В идеале, энергосберегающий дом должен получать воду из скважины, расположенной под жилищем. Но когда вода залегает на больших глубинах или качество ее не отвечает требованиям, от подобного решения приходится отказываться.

Бытовые стоки лучше пропускать через рекуператор и отбирать у них теплоту. Для очистки сточных вод можно использовать септик, где преобразование будет совершаться за счет анаэробных бактерий. Полученный компост является хорошим удобрением.

Для экономии воды неплохо бы уменьшить объем сливаемой воды. Кроме того, можно воплотить в жизнь систему, когда вода, используемая в ванной и раковине, применяется для слива в унитазе.

№9. Из чего строить энергосберегающий дом

Конечно же, лучше использовать максимально природное и натуральное сырье, производство которого не требует многочисленных стадий обработки. Это древесина и камень. Предпочтение лучше отдавать материалам, производство которых осуществляется в регионе, ведь таким образом снижаются растраты на транспортировку. В Европе пассивные дома стали строить из продуктов переработки неорганического мусора. Это бетон, стекло и металл.

Если один раз уделить внимание изучению энергосберегающих технологий, продумать проект экодома и вложить в него средства, в последующие годы расходы на его содержание будут минимальными или даже стремиться к нулю.

Пассивный дом — Википедия

Пассивный дом, энергосберегающий дом или экодом (нем. Passivhaus, англ. passive house) — сооружение, основной особенностью которого является низкое энергопотребление за счёт применения пассивных методов энергосбережения.^[1] Пассивный дом потребляет среднем примерно 10 % от удельной энергии на единицу площади, потребляемой большинством традиционных зданий.

В условиях роста цен на электричество и тепло, остро стоит вопрос эксплуатационных затрат на жилье. Показателем энергоэффективности объекта служат потери тепловой энергии с квадратного метра (кВт·ч/м²) в год или в отопительный период. В среднем обычное здание в условиях Германии потребляет 100—120 кВт·ч/м². Энергосберегающим считается здание, где этот показатель ниже 40 кВт·ч/м². Для пассивных домов этот показатель ещё ниже — порядка 10 кВт·ч/м².

Достигается снижение потребления энергии в первую очередь за счет уменьшения теплопотерь здания.

Архитектурная концепция пассивного дома базируется на принципах: компактности, качественного и эффективного утепления, отсутствия мостиков холода в материалах и узлах примыканий, правильной геометрии здания, зонировании, ориентации по сторонам света. Из активных методов в пассивном доме обязательным является использование системы приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией.

В идеале, пассивный дом должен быть независимой энергосистемой, вообще не требующей расходов на поддержание комфортной температуры. Отопление пассивного дома должно происходить благодаря теплу, выделяемому живущими в нём людьми и бытовыми приборами. При необходимости дополнительного «активного» обогрева, желательным является использование альтернативных источников энергии. Горячее водоснабжение также может осуществляться за счёт установок возобновляемой энергии: тепловых насосов или солнечных водонагревателей. Решать проблему охлаждения/кондиционирования здания также предполагается за счет соответствующего архитектурного решения, а в случае необходимости дополнительного охлаждения — за счет альтернативных источников энергии, например, геотермального теплового насоса.

Иногда определение «пассивный дом» путают с системой «умный дом», одной из задач которой является обеспечение контроля энергопотребления здания. Также отличается система «активного дома», которая помимо того, что мало тратит энергии, ещё и сама вырабатывает её столько, что может не только обеспечивать себя, но и отдавать в центральную сеть (дом с положительным энергобалансом).

Развитие энергосберегающих зданий[править | править код]

Развитие энергосберегающих построек восходит к исторической культуре северных и сибирских народов, которые стремились построить свои дома таким образом, чтобы они эффективно сохраняли тепло и потребляли меньше ресурсов. Материало- и энергосберегающая круглая форма жилищ (чум, юрта и т.п.), а также оболочка из эффективных теплоизоляционных материалов (шкуры животных, войлок) являются прообразами технологии пассивного дома. Классическим примером техники повышения энергосбережения дома является русская печь, отличающаяся толстыми стенками, хорошо сохраняющими тепло, и оснащённая дымоходом с системой оборотов.

К современным экспериментам повышения энергосбережения зданий можно отнести сооружение, построенное в 1972 году в городе Манчестер в штате Нью-Гэмпшир (США). Оно обладало кубической формой, что обеспечивало минимальную поверхность наружных стен, площадь остекления не превышала 10 %, что позволяло уменьшить потери тепла за счёт объёмно-планировочного решения. По северному фасаду отсутствовало остекление. Покрытие плоской кровли было выполнено в светлых тонах, что уменьшало её нагрев и, соответственно, снижало требования к вентиляции в тёплое время года. На кровле здания были установлены солнечные коллекторы.

В 1973—1979 годах был построен комплекс «ECONO-HOUSE» в городе Отаниеми, Финляндия. В здании, кроме сложного объёмно-планировочного решения, учитывающего особенности местоположения и климата, была применена особая система вентиляции, при которой воздух нагревался за счёт солнечной радиации, тепло которой аккумулировалось специальными стеклопакетами и жалюзи. Также, в общую схему теплообмена здания, обеспечивающую энергосбережение, были включены солнечные коллекторы и геотермальная установка. Форма скатов кровли здания учитывала широту места строительства и углы падения солнечных лучей в различное время года.

Интересную схему оборудования пассивного дома предложили в мае 1988 года доктор Вольфганг Файст, основатель «Института пассивного дома» в Дармштадтe (Германия), и профессор Бу Адамсон из Лундского университета (Швеция). Концепция разрабатывалась в многочисленных исследовательских проектах, финансируемых землёй Гессен, Германия.

В 1996 году создан «Институт пассивного дома» в городе Дармштадт.

Конструкция[править | править код]

Понятия «зелёный» и «пассивный дом» часто смешиваются и под пассивным и экологичным домом часто подразумеваются дома, построенные из традиционных природных материалов или переработанных отходов — газобетон, дерево, камень, кирпич, хотя каменные дома холодные, а некоторые современные утеплители не являются природными материалами. В последнее время часто строят пассивные дома из продуктов переработки неорганического мусора — бетона, стекла и металла. В Германии построены специальные заводы по переработке подобных отходов в строительные материалы для энергоэффективных зданий.

Теплоизоляция[править | править код]

Ограждающие конструкции (стены, окна, крыши, пол) стандартных домов имеют довольно большой коэффициент теплопередачи. Это приводит к значительным потерям: например, тепло-потери обыкновенного кирпичного здания — 250—350 кВт·ч с 1 м² отапливаемой площади в год.

Технология пассивного дома предусматривает эффективную теплоизоляцию всех ограждающих поверхностей — не только стен, но и пола, потолка, чердака, подвала и фундамента. В пассивном доме формируется высокоэффективная наружная теплоизоляция ограждающих поверхностей. Внутренняя теплоизоляция нежелательна так как это снижает термическую инерционность помещений и может привести к значительным внутрисуточным колебаниям температуры, например, при поступлении солнечного тепла через окна. С точки зрения теплофизики также наиболее эффективно применять теплоизоляцию снаружи, так как в этом случае несущие конструкции находятся всегда в зоне положительных температур и оптимальной влажности, что выводит точку росы за их пределы. Также производится устранение «мостиков холода» в ограждающих конструкциях. В результате в пассивных домах теплопотери через ограждающие поверхности не превышают 15 кВт·ч в год на 1 м² отапливаемой площади — практически в 20 раз ниже, чем в обычных зданиях.

Окна[править | править код]

Потери тепла через окна делятся на радиационный (излучение в инфракрасном диапазоне из дома наружу), конвекционный (газ в межстёкольном промежутке) и теплопроводный (газ, стёкла и переплёт) перенос тепла. На долю радиации приходится две трети потерь тепла, остальное на долю конвекции и теплопроводности. В пассивном доме используются усовершенствованные энергосберегающие окна. Герметичные стеклопакеты, 1-камерные (два стекла) или 2-камерные (три стекла), заполнены низкотеплопроводным аргоном или криптоном с тёплой дистанционной рамкой (полимерная или пластиковая вместо металлической, являющейся мостиком холода). Одно из стёкол стеклопакета с внутренней стороны покрыто селективным покрытием (I-стекло или K-стекло) сокращающим радиационные потери. Применяются более тёплые многокамерные профили для изготовления переплёта. Также стёкла в ряде случаев закаливаются с целью избежания разрушения при тепловом шоке. Иногда для дополнительной теплоизоляции на окнах устанавливают ставни, жалюзи или шторки.

Установка рольставень (роллет) позволяет увеличить тепловое сопротивление оконного блока на 20-30 % (сопротивление теплопередаче роллетной конструкции может быть 0,18 — 0,27 м²К/Вт).

Самые большие окна направлены на юг (в северном полушарии) и приносят зимой в среднем больше тепла, чем теряют. Ориентирование окон на восток и запад сводится к минимуму для снижения затрат энергии на кондиционирование летом.

Регулирование микроклимата[править | править код]

На сегодняшний день технология строительства пассивных домов далеко не всегда позволяет отказаться от активного отопления или охлаждения, особенно в регионах с постоянно высокими или низкими температурами, или резкими перепадами температур, например, в зонах с континентальным климатом. Тем не менее, органичной частью пассивного дома является система обогрева, кондиционирования и вентиляции, расходующая ресурсы более эффективно, чем в обычных домах.

Вентиляция[править | править код]

В энергоэффективных зданиях используется более сложная система: вместо окон с открытыми пазами используются звукоизолирующие герметичные стеклопакеты, а приточно-вытяжная вентиляция помещений осуществляется централизованно через установку рекуперации тепла. Дополнительного повышения энергоэффективности можно добиться, если воздух выходит из дома и поступает в него через подземный воздухопровод, снабжённый теплообменником. В теплообменнике нагретый воздух отдаёт тепло холодному воздуху.

Зимой холодный воздух входит в подземный воздухопровод, нагреваясь там за счёт тепла земли, и затем поступает в рекуператор. В рекуператоре отработанный домашний воздух нагревает поступивший свежий и выбрасывается на улицу. Нагретый свежий воздух, поступающий в дом, имеет в результате температуру около 17 °C.

Летом горячий воздух, поступая в подземный воздухопровод, охлаждается там от контакта с землёй примерно до этой же температуры. За счёт такой системы в пассивном доме постоянно поддерживаются комфортные условия. Лишь иногда бывает необходимо использование маломощных нагревателей или кондиционеров (тепловой насос) для минимальной регулировки температуры.

Освещение[править | править код]

Могут использоваться светодиодные блоки.

Стоимость[править | править код]

В настоящее время стоимость постройки энергосберегающего дома примерно на 8-10 % больше средних показателей для обычного здания. Дополнительные затраты на строительство окупаются в течение 7-10 лет. При этом нет необходимости прокладывать внутри здания трубы водяного отопления, строить котельные, ёмкости для хранения топлива и т. д.

В Европе существует следующая классификация зданий в зависимости от их уровня энергопотребления:

• «Старое здание» (здания построенные до 1970-х годов) — они требуют для своего отопления около трехсот киловатт-часов на квадратный метр в год: 300 кВт·ч/м²год.
• «Новое здание» (которые строились с 1970-х до 2000 года) — не более 150 кВт·ч/м²год.
• «Дом низкого потребления энергии» (с 2002 года в Европе не разрешено строительство домов более низкого стандарта) — не более 60 кВт·ч/м²год.
• «Пассивный дом» — не более 15 кВт·ч/м²год.
• «Дом нулевой энергии» (здание, архитектурно имеющее тот же стандарт, что и пассивный дом, но инженерно оснащенное таким образом, чтобы потреблять исключительно только ту энергию, которую само и вырабатывает) — 0 кВт·ч/м²год.
• «Дом плюс энергии» или «активный дом» (здание, которое с помощью установленного на нём инженерного оборудования: солнечных батарей, коллекторов, тепловых насосов, рекуператоров, грунтовых теплообменников и т. п. вырабатывало бы больше энергии, чем само потребляло).

Директива энергетических показателей в строительстве (Energy Performance of Buildings Directive), принятая странами Евросоюза в декабре 2009 года, требует, чтобы к 2020 году все новые здания были близки к энергетической нейтральности.^[2]

В США стандарт требует потребления энергии на отопление дома не более 1 BTU на квадратный фут помещения.

В Великобритании пассивный дом должен потреблять энергии на 77 % меньше обычного дома.

С 2007 года каждый дом, продаваемый в Англии и Уэльсе, должен получить рейтинг энергоэффективности. Сертификат Энергетической Эффективности будет обязательной частью Информационного Пакета Дома. Каждый продающийся дом будет осматривать независимый инспектор, который определит рейтинг эффективности дома с точки зрения потребления энергии и выбросов СО₂.

В Ирландии пассивный дом должен потреблять энергии на 85 % меньше стандартного дома, и выбрасывать в атмосферу СО₂ на 94 % меньше обычного дома.

Новые дома Испании с марта 2007 года должны быть оборудованы солнечными водонагревателями, чтобы самостоятельно обеспечивать от 30 % до 70 % потребностей в горячей воде, в зависимости от места расположения дома и ожидаемого потребления воды. Нежилые здания (торговые центры, госпитали и т. д.) должны иметь фотоэлектрическое оборудование^[3].

В России также существует ряд документов (постановления, рекомендации, указы, нормативы, территориальные нормы) регулирующих энергопотребление зданий и сооружений. Например, ВСН 52-86, определяющий расчёт и требования для системы горячего водоснабжения с использованием солнечной энергии.

Во всём мире к 2006 году построено более 6000 пассивных домов, офисных зданий, магазинов, школ, детских садов. Большая их часть находится в Европе.

В ряде европейских стран (Дания, Германия, Финляндия и др.) разработаны специальные целевые государственные программы по приведению всех объектов регулярной застройки к условно-пассивному уровню (дома ультра-низкого потребления — до 30 кВт·ч/м² в год).

В странах СНГ[править | править код]

В России энергопотребление в домах составляет 400—600 кВт·ч/год на квадратный метр. Этот показатель предполагается снизить к 2020 году на 45%.

В Москве уже построено несколько^{[сколько?]} экспериментальных зданий с использованием технологии пассивного дома (жилой дом в Никулино-2). Система горячего водоснабжения этого дома использует тепло грунта и вытяжных газов, что позволяет сократить расход тепловой энергии на 32%^[1]. Демонстрационный проект такого дома также реализован под Петербургом. Начато строительство первого посёлка пассивных домов под Санкт-Петербургом.

В Нижнем Новгороде построен демонстрационный пассивный дом с использованием солнечных коллекторов, теплового насоса, вертикальных ветрогенераторов, системы воздухообмена с рекуперацией.

На Украине первый пассивный дом был построен в 2008 г.^[4] На сегодняшний день^{[уточнить]} в разных городах Украины возводятся ещё 3 пассивных частных жилых дома.

С 2010 года экспериментальное строительство малоэтажных энергоэффективных домов для расселения ветхого и аварийного жилья финансирует Фонд ЖКХ. На начало 2011 года несколько энергоэффективных зданий с участием Фонда уже построено в разных регионах России.

Первый сертифицированный пассивный дом построен в России в 2011 году компанией «Мосстрой-31» по проекту Томаса Кнехта. Удельный расход тепловой энергии на отопление составляет 24 кВт·ч/м²год.^[5]

Средний канадский коттедж производит ежегодно 5-7 тонн парниковых газов. Дома США производят ежегодно около 278 млн тонн парниковых газов. Пассивные дома могут существенно сократить эти выбросы.

Технологии пассивного домостроения позволяют существенно сократить потребление энергии. Например, в 1990-е годы в Германии энергопотребление в жилищно-коммунальной сфере снизилось на 3 %. А домохозяйства Великобритании потребляют около 30 % всей энергии страны.

• Габриель И., Ладенер Х. Реконструкция зданий по стандартам энергоэффективного дома = Vom Altbau zum Niedrigenergie und Passivhaus. — С.: БХВ-Петербург, 2011. — С. 478. — ISBN 978-5-9775-0574-1.

Строительство пассивного энергосберегающего дома: виды, материалы, проекты

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.

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.

Справка: Чем меньше значение коэффициента компактности, тем меньше тепла расходуется домом в пустую.

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.

Справка: Все вышеописанные системы могут использоваться как энергосберегающие технологии для частного дома по отдельности.

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.

Производители

Из производителей пассивных домов выделяют следующие:

• Бауен Хаус. Название домостроительного комбината, который строит пассивные дома в России. Предоставляют услуги по проектированию домов. Комбинат предоставляет возможность построить пассивный дом по различным технологиям, например, каркасный, канадской, Passive Heat или купольный энергосберегающий дом, цены на них варьируют в пределах 250-270 у.е. за 1м².
• Медный всадник. Строим энергосберегающие дома и не только. Фирма предоставляет как готовые проекты, так и делает их по индивидуальному заказу. Дополнительно предоставляют услугу дизайна интерьера и ландшафта, и помогают при выборе участка для строительства дома. Есть возможность оформить кредит на строительство. В портфолио компании можно увидеть лучше энергосберегающие дома.

Советы и лайфхаки

Для тех, кто хочет построить пассивный дом, пригодятся следующие советы:

• чтобы обеспечить дому максимальный срок эксплуатации важно правильно осуществлять уход и придерживаться некоторых правил. Необходимо сохранять температурный режим на одном уровне, настраивая правильно систему отопления;
• нельзя допускать повреждения герметичного слоя дома, например, саморезами или дюбелями и прочими с элементами;
• не рекомендуется использовать электроприборы для нагрева температуры помещения длительное время.

Полезное видео

Рекомендуется просмотреть для лучшего понимания того, что собой представляют энергосберегающие дома, видео, в котором описаны все особенности подобных конструкций.

Несмотря на то, что для строительства пассивного дома требуется существенно больше затрат, чем в случае с обычной конструкцией, в дальнейшем экономия энергоресурсов существенно экономит бюджет. Также нельзя пренебрегать и некоторыми особенностями жизнедеятельности в таком доме и быть к ним готовыми.

Рекомендуемые товары

Строительство энергоэффективного дома с энергосберегающими технологиями

Проблемы истощаемости некоторых ресурсов, ухудшения экологической обстановки и постоянно растущих счетов за коммунальные услуги тесно переплетены. Особенно заметно это в частных домовладениях. Одним из вариантов решения этих проблем является возведение энергоэффективных домов. Нередко о них говорят с модной приставкой “эко”.

Энергоэффективные дома – немного терминологии

Энергоэффективный дом предполагает рациональное потребление ресурсов для поддержания в нем комфортного микроклимата. Энергопотери сводят к минимуму, а все потребляемое используют по-максимуму. Достигают этого путем грамотной прокладки коммуникаций, установки высокотехнологичного оборудования, использования теплосберегающих материалов.

Не стоит путать термины “энергоэффективность” и “энергосбережение”. Первый – качественный показатель, второй – количественный. То есть, энергосбережение дома – это потребление меньшего объема ресурсов для обеспечения прежних условий в нем.

Дом, где энергопотребление близится к нескольким процентам от средних значений в обычных зданиях, называют энергопассивным. Он практически не зависит от привычных внешних источников энергии. Приоритет отдается использованию возобновляемых ресурсов – энергии ветра, солнечному теплу.

Класс энергоэффективности жилого дома

Объемы энергопотребления в доме определяют класс его энергоэффективности. Чем он выше, тем более комфортный микроклимат формируется в жилых помещениях, тем меньше счета на оплату коммунальных услуг.

В настоящее время в России выделяют следующие классы энергоэффективности:

• A++, A+, A;
• B+, B;
• C+, C, C-;
• D;
• E.

Определение класса энергоэффективности жилого дома происходит на основании действующих законодательных актов. В основу расчетов положено годовое потребление ресурсов в отдельном доме. Его анализируют с учетом имеющихся нормативов.

Энергоаудит могут проводить только специализированные предприятия, соответствующие требованиям федерального законодательства. Присвоенный строению класс энергоэффективности подтверждает энергопаспорт.

Основы обеспечения энергоэффективности

Добиться высоких показателей энергоэффективности позволяет отлаженная система отопления и вентиляции. Не последнюю роль играет качество теплоизоляции дома.

Если конкретнее, то стоит уделить внимание следующему:

• Выбору строительных материалов с низким показателем теплопроводности.
• Установке энергосберегающих окон.
• Хорошей теплоизоляции стен, пола, потолка. Следует предотвратить образование “мостиков холода”.
• Организации мощной приточно-вытяжной вентиляции помещений с рекуперацией.
• Эффективному использованию солнечной энергии.
• Устройству утепленного фундамента.

В результате применения эффективных технологий затраты могут быть на 15-20% больше, чем при возведении типового дома. Однако энергоэффективный вариант дешевле в эксплуатации почти на 60%.

Как построить энергопассивный дом

Чтобы сделать жилой дом энергопассивным, нужно превратить его наружные стены в теплоизолирующую оболочку. Внутри нее будет происходить качественное перераспределение тепла. Это позволит не только минимизировать энергопотребление, но и отказаться от обогревателей, кондиционеров.

Утепленный фундамент по шведским технологиям

Потери тепла через основание дома могут достигать 15%. По этой причине без теплоизоляции фундамента невозможно строительство действительно энергосберегающего дома. В России и во многих зарубежных странах ее выполняют по технологии утепленной шведской плиты (УШП).

Такая плита – это мелкозаглубленное монолитное основание из железобетона, уложенное на высокопрочный пенополистирол. Этот утеплитель выдерживает нагрузку до 20 тонн на 1м2. Его деформация при этом не превышает 2%.

На армированный слой пенополистирола укладывают водяной теплый пол. Лишь потом заливают основание бетоном. Такой “пирог” хорошо поглощает тепло из прогретого грунта летом, медленно остывает зимой.

В результате можно уменьшить количество радиаторов отопления на первом этаже дома или вовсе обойтись без них.

Строительные материалы и утеплители для стен

Один из основных критериев выбора строительных материалов для стен – показатель их теплопроводности. Чем он ниже, тем больше тепла будет сохранено в доме. Самые энергоэффективные в этом отношении материалы:

• бревна;
• ячеистый бетон; сэндвич-панели;
• керамоблоки;
• керамический кирпич.

Из утеплителей специалисты рекомендуют использовать каменную или стекловату, пенополистирол.

Широко варьировать эти материалы позволяют технологии каркасного строительства. В каркасных домах стены представляют собой “пирог” из обшивки и утеплителя. Каждый такой слой обеспечивает надежное сбережение тепла в доме.

Одна из распространенных схем утепления стен в каркасных домах:

1. Между несущими стойками закладывают слой каменной ваты толщиной не менее 20 см.
2. Обшивают каркас. Это могут быть плиты OSB или другой материал, хорошо сохраняющий тепло.
3. Поверх обшивки крепят контррейки для монтажа фасада.
4. Между контррейками укладывают еще один слой теплоизоляции в виде 5-сантиметрового слоя стекловаты.

Такие стены для самых экономичных энергопассивных домов – оптимальный вариант по соотношению цены и качества.

Особенности энергосберегающих окон

В энергопассивном доме немалую роль играет поступление тепла от солнца. Именно поэтому специалисты рекомендуют располагать большинство окон на южной стороне здания. Некоторые проекты предусматривают там строительство целых стеклянных галерей. Они играют роль тепловых буферов.

Оконные конструкции – только энергосберегающие. От типовых конструкций их отличают:

• Тройной уплотнительный контур.
• Большее количество камер в профиле.
• Низкий показатель теплопроводности – 0,6-0,7 Вт/м2К.
• Способность пропускать в помещения до 50% солнечного тепла.
• Максимальный коэффициент шумопоглощения.
• Использование аргона или криптона для заполнения пространства между стеклами.
• Наличие не менее двух стеклопакетов.
• Небольшая разница между температурой на поверхности стекла и окружающих поверхностях. Она редко превышает 4,2°C.

Энергосберегающим окнам принадлежит немалая роль в формировании комфортного микроклимата в эффективном доме. Они способствуют равномерному распределению тепла без температурной асимметрии.

Организация принудительной вентиляции с рекуперацией тепла

Система принудительной вентиляции – это не только комфортный микроклимат в доме, но и снижение теплопотерь. Наличие соответствующего оборудования позволяет отказаться от проветривания комнат путем традиционного открывания окон. При установке рекуператора (теплообменника) помещение покидает только грязный воздух, а тепло остается в доме.

На практике это выглядит следующим образом:

1. Через приточный клапан в устройство попадает холодный воздух с улицы.
2. Там он проходит через систему фильтров и попадает в теплообменник.
3. В рекуператоре холодный воздух с улицы и теплый воздух из дома движутся навстречу друг другу. Они изолированы с помощью специальной пластины, поэтому не смешиваются.
4. Благодаря разнице температур, тепло из вытяжного потока передается приточному.
5. Остывший воздух из дома выводится на улицу, а нагретый уличный проходит через еще один фильтр и поступает в комнаты.

Цикл постоянно повторяется, в результате чего тепло не покидает пределы здания.

Система отопления и ее регулировка

Отопительная система – вспомогательный инструмент, если есть герметичные окна, теплый водяной пол и качественное утепление стен. В условиях мягкой зимы дом, построенный по эффективным технологиям, может вообще обойтись без нее. Однако в большинстве регионов зимы суровые, поэтому система отопления нужна.

Из энергосберегающих вариантов на выбор представлены:

• Тепловые насосы. Позволяют получать тепло из незамерзающих слоев грунта, воздуха и воды путем их охлаждения. Затем оно передается в отопительный контур здания.
• Конденсационный газовый котел. Получение тепла происходит из конденсата, который образуется при сгорании газа.
• Инфракрасные энергосберегающие панели. За 15-20 минут до комфортной температуры нагревают предметы в помещении. Затем они в течение долгого времени отдают тепло воздуху. Для получения желаемого эффекта панели можно включать каждый час всего на 15 минут.
• Печь-камин с системой теплонакопительных колпаков.

Для рационального потребления электроэнергии отопительное оборудование оснащают разнообразными датчиками, системами контроля.

Таким образом, энергоэффективный дом не только экономичный, но и безопасный для окружающей среды, человека. Однако построить его под ключ своими руками сложно. Почти на каждом этапе работ нужно привлечение опытных мастеров.

Видео: из чего построить энергоэффективный дом

Закладка Постоянная ссылка.

🏡 Энергоэффективный дом с минимальными счетами за отопление и электроснабжение: особенности, системы, вспомогательные элементы

Человечество всё больше задумывается о сохранении экологии на земле. Это не удивительно, с каждым годом вредных выбросов в атмосферу становится всё больше. Но ещё больше, чем о глобальных проблемах, люди размышляют о возможности экономии на счетах за электроэнергию и отопление, что вполне логично в свете постоянного повышения тарифов на услуги за жилищно-коммунальное обслуживание. Сегодня мы поговорим о том, как сделать свой дом более автономным, какие технологии для этого применяются и возможно ли это в условиях российских реалий.

Читайте в статье

Основные элементы дома, способствующие энергоэффективности

Каждый понимает, что чем меньше теплопотери в помещении, тем реже его придётся прогревать. А значит, основное, что требуется для создания по-настоящему энергоэффективного дома – это качественная термоизоляция. При этом необходимо не только сохранить температуру, но и, по возможности, повышать её без использования централизованных систем. В этом вопросе поможет увеличение количества окон, особенно с солнечной стороны. Однако не всегда подобный шаг может полностью решить проблему с отоплением, а значит, эти меры нужно использовать в комплексе с иными нововведениями.

Использование солнечной энергии в автономизации дома

Для начала рассмотрим варианты восполнения потраченной как тепловой, так и электрической энергии, а после разберёмся с вопросом более рационального её использования. На сегодняшний день в России становится всё больше людей, перешедших с централизованного энергообеспечения на автономное. Здесь следует понимать, что не бывает так, чтобы человек установил, к примеру, солнечные батареи и сразу стала заметна экономия. Оборудование это дешёвым не назовёшь, а потому первое время оно будет работать только на самоокупаемость. Длительность этого периода будет зависеть от интенсивности расхода электроэнергии, количества солнечных панелей и аккумуляторных батарей.

Как устроена система электрообеспечения с использованием солнечных панелей

Не во всех регионах нашей необъятной родины есть возможность полного отказа от централизованного электроснабжения в пользу солнечных батарей. Во многих районах солнца может быть просто недостаточно для обеспечения дома электричеством на постоянной основе. Конечно, эта проблема решаема, нужно лишь установить больше панелей и более ёмкие аккумуляторные батареи, но это вновь упирается в финансы. И вот здесь, при наличии начального капитала, многие начинают жалеть денег, покупая минимум оборудования. На самом же деле необходимо просто понять, что эти затраты сродни долгосрочному вкладу в банк. Человек отдаёт здесь и сейчас, а дивиденды получает по прошествии определённого времени.

Именно по причине нехватки солнечного света, при монтаже такого источника энергии, подключение к централизованному электроснабжению сохраняют, установив на него отдельный отсекатель. При окончании заряда в аккумуляторных батареях и отсутствии солнечного света всегда можно переключиться на центральную линию электропередач. В любом случае, подобное будет происходить нечасто, а значит и счета за электроэнергию будут минимальны.

Отопление и горячее водоснабжение с применением энергии солнца

Солнечные лучи помогают вырабатывать не только электрическую, но и тепловую энергию. Для обеспечения дома горячей водой устанавливаются специальные коллекторы, в которых теплоноситель нагревается под действием солнечных лучей. Теплоноситель циркулирует, проходя через бак-аккумулятор, где отдаёт тепло воде. В том же баке установлен дополнительный нагреватель, который включается только в случае, если температура теплоносителя значительно понижается – такое может случиться в пасмурную погоду.

Энергия ветра или воды и как её использовать

В некоторых регионах солнечных дней бывает очень мало, зато ветра дуют постоянно. Для таких районов оптимальным решением будет установка ветряных генераторов. Несколько ветряков вполне способны обеспечить теплом и электроэнергией двухэтажный коттедж. Их устанавливают на крышах домов или на высоких стойках во дворе. Ветер вращает лопасти, крутящий момент от которых передаётся на генератор, вырабатывающий электроэнергию.

Подобным образом устраиваются и генераторы, устанавливаемые на реках (если таковые есть рядом с домом). Но такой вариант сложнее в монтаже сетей и зачастую требует разрешения от водоохранных служб.

Водоснабжение и канализация для частного дома

Если планируется сделать дом полностью автономным, то без скважины обойтись не удастся. Однако вода из скважины не всегда идеально чистая, поэтому помимо насоса придётся установить и систему фильтрации. Но это касается только грунтовых вод, имеющих небольшую глубину залегания.

Если вложить в бурение и обустройство скважины более крупную сумму, можно добраться и до межпластовых вод. В этом случае отпадает необходимость установки и периодического обслуживания водяного насоса и фильтрующих элементов. Межпластовые воды находятся под землёй под давлением, к тому же они практически идеально очищены биофильтрами.

Обустройство канализации – ещё один немаловажный аспект. Лучше всего с переработкой и очисткой сточных вод справляется трёхуровневый септик, в котором они очищаются при помощи аэробных микроорганизмов, после чего уже очищенными проходят в последний отсек. Там вода впитывается в грунт.

Вспомогательные элементы энергоэффективного дома

Одним из наиболее действенных вспомогательных элементов можно назвать систему «Умный дом». Многие недооценивают важность электронного управления системами, считая их необдуманной тратой средств. На самом же деле, умный дом помогает максимально правильно распределить траты электричества и тепла. К примеру, система самостоятельно выключит освещение, если в комнате никого нет и, наоборот, включит при появлении человека в зоне действия датчиков движения или звука.

Прекрасно справляется умный дом и с регулировкой отопления помещений. Если в комнате нет людей, система самостоятельно снизит интенсивность нагрева радиаторов и, наоборот, повысит до оптимального в присутствии людей. То же касается и работы кондиционера в летний период.

Как самостоятельно снизить расход электроэнергии

Для этого существует ряд правил, которые нужно соблюдать. Среди них:

1. Обязательная замена всех ламп накаливания и КЛЛ на светодиодные излучатели. Это в значительной мере снизит энергопотребление.
2. Правильное использование электрических бытовых приборов. Если в кухне часто включается электрический чайник, то не стоит его наполнять до краёв. Нужно наливать в него воды ровно столько, сколько требуется в данный момент. В противном случае, электроэнергия расходуется на нагрев неиспользуемой воды по нескольку раз.
3. Пользование холодильником. Нужно чётко понимать, для чего открывается его дверца. Алгоритм действий должен быть таков – «подумал-открыл-взял-закрыл» а не «открыл-подумал-взял-снова подумал-взял-закрыл». Если человек чётко понимает, что требуется взять, холодильник будет открываться реже и на более короткие промежутки времени, что позволит ему не вырабатывать лишний холод.

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.

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.

5 признаков энергоэффективных домов с минимальными счетами

Попробуем обобщить признаки энергоэффективного дома, помогающие минимизировать или и вовсе обнулить счета за отопление и электроэнергию в общем списке.

1. Обязательное и качественное утепление стен, потолков, пола и крыши.
2. Установка солнечных батарей и коллекторов.
3. Монтаж ветряков или мини-гидроэлектростанций.
4. Устройство системы «Умный дом».
5. Бурение скважин для подачи в дом воды и устройство септиков для очистки и фильтрации канализационных стоков.

Один очень важный совет. При установке ветрогенераторов или солнечных батарей в частном доме, необходимо обязательно, в письменной форме, поставить об этом в известность энергосбытовую компанию. Нередки случаи, когда владелец отказывается от централизованного электроснабжения, после чего начинает получать штрафы за якобы неправомерное подключение. Конечно, всё решается в судебном порядке, но нервы уже не вернуть. Поэтому, лучше «сработать на опережение».

Фотопримеры готовых энергоэффективных автономных домов: схемы, проекты

Предлагаем ознакомиться с некоторыми проектами и уже готовыми строениями, минимально зависящими от централизованных систем энергообеспечения, водоснабжения и канализации.

В заключение

Несмотря на кажущуюся дороговизну строительства по-настоящему энергоэффективного дома, по истечении 5-7 лет затраты полностью окупаются, после чего системы начинают работать исключительно на владельца, экономя его средства. При этом владелец всегда в курсе состояния всех систем, которое он может отследить с домашнего компьютера или смартфона, находясь в любой точке мира. В России подобные дома пока являются большой редкостью, можно сказать, что строят их только как экспериментальное жильё. Но отдельные системы автономизации применяются всё чаще. Будем надеяться, что в ближайшем будущем энергоэффективные дома станут более распространёнными, а значит, и доступными.

Надеемся, что изложенная в сегодняшней статье информация натолкнёт читателя на определённые мысли и поможет принять правильное решение по вопросу организации энергоэффективного автономного дома. Любые вопросы, в случае их возникновения, можно задать в комментариях ниже. Наша редакция постарается ответить на них в максимально сжатые сроки.

Возможно, вы уже установили в своём доме одну из описанных систем. В таком случае просим вас рассказать, ощущается ли экономия, каков прогноз по срокам окупаемости. Если вам понравилась сегодняшняя статья, не забудьте её оценить. А напоследок мы предлагаем вашему вниманию видеоролик, который расскажет об энергоэффективных домах немного больше.

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? Поддержите нас и поделитесь с друзьями

Энергоэффективный дом плюсы и минусы

Энергоэффективный дом – долгоиграющий проект, который способен сэкономить большой бюджет и окупить самого себя через 5-7 лет.

Энергоэффективный дом – дом потребляющий не более 15 кВт-час/м² в год (по Европейским стандартам), так же называют дом нулевой энергии.  В таком доме расход на отопление даже в России стремится к минимуму.

Энергоэффективный дом: материалы и правила строительства

Строительство энергоэффективного дома должно осуществляться в соответствии с определенными правилами, которые гарантируют меньшие потери энергии и, следовательно, более низкие затраты на отопление. На что стоит обратить особое внимание?

Подписывайтесь на наш аккаунт в INSTAGRAM!

Правильный выбор строительных материалов

Размышляя об энергоэффективном доме, вы также должны помнить железное правило – выбирать подходящие строительные материалы. До 35% тепла от всего дома «уходит» через внешние перегородки в односемейных домах. Есть много типов строительных материалов, доступных на рынке для возведения наружных и внутренних стен. Они отличаются не только ценой или маркой, но, прежде всего, техническими свойствами и параметрами.

1. H+H газобетон – это материал с неплохими теплоизоляционными параметрами. Изготовленные из него блоки, как одни из немногих доступных на рынке, способны соответствовать текущим и будущим высоким требованиям технических условий, касающихся теплоизоляции внешних перегородок, даже в случае однослойной стены. Ячеисто-бетонная конструкция H+H, состоящая из большого количества ячеек, заполненных воздухом, делает этот материал не только легким, но и гарантирует низкий коэффициент теплопередачи.

Блок газобетона

2. Арболит. Плюсы: хорошая теплопроводность 0,12 – 0,19 Вт/м³ (лучше чем газобетон), относительная легкость(кирпич и правда весит не больше 3кг, а блок более 20кг). Минусы: не экологичен, стены из арболита продуваются, не всегда подойдет под интересующий дизайн здания, высокое влагопоглощение.

Материал — Арболит

3. Пробковый утеплитель. Плюсы: хороший теплоизолятор, легкий вес материала, экологичность и высокий уровень шумоизоляции. Минусы – большая цена, вмятины от сильного надавливания.

Пол из пробкового утеплителя

4. Экологичные соломенные панели. “Новая старая” технология строительства домов из соломы. Дом строится из соломенных панелей, это технология очень схожа с Лего. Панели скрепляются друг с другом, с использованием утеплителя между ними. Теплопроводность соломенной панели составляет 0,047 – 0,053 Вт/м³, что теплее кирпича в 7 раз, а брус в 4. За счёт таких свойств дом аккумулирует тепло на 4-7 дней за одну протопку.

Подписывайтесь на Эконет в Pinterest!

8 важных правила строительства энергоэффективного дома:

1) Правильное расположение дома по отношению к частям света;

2) Высокая теплоизоляция наружных строительных перегородок;

3) Ограничение тепловых мостов;

4) Тепловая аккумуляция внутренних строительных перегородок;

5) Правильное и тщательное исполнение;

6) Рекуперация тепла из системы вентиляции;

7) Природный состав строительных материалов;

8) Использование автономной энергии.

Возможно ли превратить уже построенный деревянный дом в энергоэффективный?

Это сделать вполне возможно если дом в адекватном состоянии. Для начала следует найти мостики холода, это места утечек тепла. Как правило, это являются одной из главных причин потери тепла в доме. Они бывают в стенах дома, в оконных рамах, в углах и дверных проемах. Обычно тепловые мосты проверяются с помощью специального тепловизора. Далее следует их утеплить.

И, конечно, солнечная энергия.

Конечно же солнечная энергия, как без неё? В среднем в солнечный день станция выдает примерно 30-35 кВт/час, а потребляет средняя семья из 3-4 человек 15-20 кВт/час. Станция работать уже в 7 утра и заканчивает в 19 вечера. Максимальная выработка 4+ кВт/час. Минусы солнечной батареи – состоит в достаточно недешевом оборудовании. Но станция в дальнейшем окупает себя. Срок окупаемости в среднем от 3 до 5 лет. Если это вам не по карману, то древний добрый метод разведения огня в камине(печке) – ваш верный конь.

Устройство солнечных панелей дома

В заключение:

Плюсы энергоэффективного дома:

1. Экономия на отоплении

2. Экологичный и безопасный дом

3. Особый микроклимат дома

Минусы:

1. Дороже обычного дома на 15-20%.

Подписывайтесь на наш канал VIBER!

И в правду, энергоэффективный дом стоит дороже обычного дома из бруса или каркасной технологии. Энергоэффективный дом – долгоиграющий проект, который способен сэкономить большой бюджет и окупить самого себя через 5-7 лет.опубликовано econet.ru.

Автор Вадим Лужецкий

Подписывайтесь на наш youtube канал!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое сознание — мы вместе изменяем мир! © econet

Выгодно ли строить энергоэффективный дом в России?

Когда речь заходит о возведении своего частного дома, то рассматриваются всевозможные варианты конструкций и проектов помимо стандартных и привычных. Многие желают сделать свой дом максимально экономичными по расходу электроэнергии. Идеальным вариантом в этом случае является энергоэффективный дом или пассивный дом. Конструкции имеют несколько разновидностей (купольные дома, дома из соломы) и характеризуется множеством особенностей, которые следует учесть тем, кто намерен построить такой дом.

Описание

Понятие энергоэффективного дома включает в себя совокупность характеристик, направленных на максимально возможное сбережение потребления энергетических ресурсов. При этом в помещениях дома сохраняются комфортные микроклиматические условия.

Нормальный показатель энергопотребления для такого типа дома составляет 15 кВт*ч из расчета на 1м². За год первичная энергия расходуется в количестве, не превышающем 120 кВт*ч на 1м2. Рассматривая энергоэффективный дом лучше ознакомиться со всеми его системами и организацией по отдельности.

Архитектура

Когда создается проект энергоэффективного дома учитывается как его расположение, габариты, так и наличие дополнительных так называемых «тепловых буферов». К последним относят гаражи, веранды, подвалы и т.д.  Касаемо расположения, то лучим вариантом считается широтное направление. Важно и соотношение внутренней и внешней площадей здания.

Для окон подбирают наиболее походящее место и габариты элемента. Большинство окон располагают на южных стенах конструкции и в тех помещениях, которые эксплуатируются наиболее часто.

Частым приемом для усиления потока тепловой энергии в дом является использование солнечной тубы. Она имеет диаметр до 35 см и служит для приема тепла на крыше и перенаправления их в комнаты дома.

Что касается кровли, то ее предусматривают с максимально возможным пологим наклоном. Это позволит в зимний период удерживать снег и создавать дополнительный слой утепления.

Теплоизоляция

Учитывая, что через поверхность стен, пола и кровли происходят постоянные потери тепловой энергии, то проводят мероприятия по утеплении указанных конструкций. Для кровли и стен подойдут аналогичные материалы в качестве утеплительных, главный нюанс — это соблюдение толщины утеплителя 200 мм.

Чтобы исключить отток тепла из внутреннего пространства дома через окна, используют селективные стекла или заполненные инертным газом. Для утепления пола первого этажа используются различные материалы, как наливные смеси, так и пенобетон.

Обязательным условием в строительстве энергоэффективного дома является утепление фундамента. Для этого пользуются напыляемым полиуретаном, пенопластом или керамзитом.

Вентиляционная система

Для энергоэффективного строения идеальным вариантом сооружения вентиляционной системы является рекуператор. Система позволяет устранить все тепловые утечки. Работает она по принципу циркуляции воздушных масс.

Свежий, холодный поток воздуха, направленный в дом, проходит через уже нагретый до этого воздух в помещениях. Нагрев происходит за счет отдачи тепла выходящего воздуха из комнаты дома свежему потоку.

Отопление

Строительство энергоэффективных домов не требуют использование автономной отопительной системы. Но, если есть желание установить энергоэффективное отопление частного дома, то можно воспользоваться следующими устройствами:

• Пиролизные котлы. Для отопления используются пиллеты. Оборудование имеет автоматизированный блок для управления всей системой и специальный шнек-дозатор. Вся система не нуждается в электропитании, а процесс горения обеспечивает от 1 закладки на протяжении суток автономно, регулируя весь процесс в соответствии с установленными параметрами на блоке.
• Тепловые насосы. Оборудование используется не только для отопления всего дома, но и для понижения температуры в жаркий летний сезон. Существует несколько разновидностей котлов: водные, грунтовые и воздушные. Работают по принципу, аналогичному холодильнику. В оборудование встроен испаритель и компрессор.

Виды

Что касается разновидностей энергоэффективных домов, то в основу классификации положен уровень энергопотребления:

• Пассивный. Для этого вида дома характерен лишь 30% расход энергоресурсов в сравнении с обычной жилой конструкцией. В доме нет мостиков холода благодаря тщательно сооруженной изоляции. При этом стены в толщину равны 30 см. В здании предусмотрена система вентиляции и дополнительное оборудование для обогрева. Зачастую используются коллекторы. Здание оснащено независимым снабжением энергетических ресурсов.
• Ультранизкое потребление. Показатель удельного расхода энергоресурсов равно 16-35 кВт*ч/м2 за год.
• Низкое потребление. Расходуются энергоресурсы в соответствии со значением 36-60 кВт*ч/м2 за годовой период.
• Пониженное потребление. Процент экономии электроэнергии составляет 70. Теплоизоляционный материал, укладываемый в стеновую конструкцию, в толщину равен 15 см и больше. В строении используется отопительная система, работающая по принципу возобновления(циркуляции). Показатель расхода энергоресурсов составляет 61-100 кВт*ч/м2.
• Нулевой расход. Такой вид дома отличается тем, что в нем вовсе отсутствует энергопотребление. Некоторые конструкции способны сами производить электроэнергию и продавать в общественную сеть. В толщину стены равны 40 см. Дома оснащены вентиляцией, работающей по механическому типу, коллекторами и баками, в которых хранится теплая вода.

Как построить

Наиболее популярными среди энергоэффективных домов являются финские. Для их возведения используется каркасная технология. Энергоэффективный дом своими руками построить достаточно просто. Для этого можно воспользоваться следующим алгоритмом и понять, как построить энергоэффективный дом:

• фундамент, который подойдёт для финского энергоэффективного дома — ленточный или свайный. Первостепенно приступают к его сооружению;
• дом возводят из бруса, который предварительно тщательно обрабатывают при помощи антисептических средств. Прежде чем провести сооружение обвязки, поверхность фундамента покрывают слоем гидроизоляционного материала;

Важно: во время конструирования обвязки необходимо следить за тем, чтобы ее расположение было строго в горизонтальной плоскости.

• при создании конструкции стен из бруса его скрепляют при помощи саморезов или шпилек, состыковывая элементы между собой паз в паз;
• для монтажа пола используют листы ОСБ или фанеру. Обвязку для пола укладывают, придерживаясь расстояния, удобного для установки листов;
• поверх нижней обвязки устанавливают лаги с расстоянием, равным ширине утеплительного материала. В местах, где предполагается усиленная нагрузка на пол делают плотную стыковку лаг;
• после того, как листы ОСБ уложены, раскладывают материал для утепления, например, минеральной ватой;
• после этого обеспечивают слой пароизоляционного материала;
• для предотвращения гниения пола необходимо соорудить зазор для вентиляции. Хорошим вариантом для этого является использование досок, проложить которые нудно по всей для не чернового пола. Сверху к ним прикрепляют листы фанеры или ОСБ;
• для сооружения перекрытия рекомендуется использовать балки, сечение которых равно 245х50 см. Параметр шага при укладке балок равен 35 см;
• сверху на балки прикрепляют фанеру, сооружая таким образом потолок/черновой пол второго этажа или чердака;
• для сооружения стропильной системы используется брус, поверх него прикрепляют обрешётку;
• важным моментом в строительстве финского энергожффективного дома является утепление. Первостепенно обеспечивают ветрозащиту, обшивая ей сооруженный каркас. Лучше всего использовать для этого плиты;
• на поверхность плит прикрепляется пленка, а после этого стойки обрешетки, которая служит основой для проведения внешней отделки дома;
• поверхность дома изнутри также подлежит утеплению. Материал, который для этого используется — минеральная вата, целлюлоза или какой-либо иной утеплитель.

Производители

Следующие возможности производителей говорят о том, что они смогут построить энергоэффективный дом под ключ:

• проектирует энергоэффективные каркасные дома и занимается строительством под ключ. При заказе специалисты помогут подобрать наиболее оптимальные материалы, которые отличаются наилучшим качеством.
•  строит финские энергоэффективные дома. Самые новые и современные технологии, разнообразные проекты домов, из которых каждый сможет выбрать наиболее подходящий.
• предлагает кроме строительства энергоэффективных домов инновационные системы сохранения энергетических ресурсов. Среди прочих услуг предложено проектирование энергоэффективных домов. Все оборудование и системы устанавливают и настраивают профессионалы.

Плюсы и минусы

Касаемо преимуществ, то для энергоэффективного дома их выделяют следующие:

• привлекательный внешний вид. Благодаря тому, что для сооружения дома применяют древесный материал, есть возможность реализовать самые необычные и оригинальные проекты;
• высокий уровень безопасности и надежность. Соблюдая при строительстве дома все необходимые условия и придерживаясь требованиям, получается сооружение, устойчивое к воздействию агрессивных факторов внешней среды;
• экологическая чистота. Проживание в доме абсолютно безвредно для человеческого здоровья;
• прост в строительстве. Дом можно построить даже самостоятельно. Нет необходимости подключать к процессу бригаду рабочих или специализированную технику. Длительность возведения такого дома небольшая;
• экономия на энергоресурсах. Это преимущество энергоэффективных домов является одновременно их предназначением. Проживание в доме не требует больших затрат.

Советы и лайфхаки

• прежде чем приступать к строительству энергоэффективного дома рекомендуется учесть все особенности его нахождения, а именно климат, рельеф, почву. От этого зависит выбор наиболее подходящих материалов для строительства;
• к выбору фундамента также необходимо подойти тщательно. Сама по себе конструкция дома обладает не слишком большим весом, но в случае возведения двухэтажной конструкции лучше отдать предпочтение более надежному и прочному основанию;
• для внутренней отделки лучше использовать фанеру или гипсокартон. Хорошим вариантом для обшивки потолка являются потолочные панели.

Полезное видео

Строительство энергоэффективного дома для постоянного проживания — безошибочный выбор. Кроме того, что процесс возведения дома не потребует больших затрат, его эксплуатация позволит серьёзно экономить бюджет. Учитывая, что срок службы у строения достигает и 100 лет, а в доме комфортно и уютно, то от проживания в нем получаются лишь преимущества.

Рекомендуемые товары