Энергоэффективные технологии – Энергосберегающие технологии в России и за рубежом — Комплекс градостроительной политики и строительства города Москвы

В данной статье рассматриваются результаты внедрения технологий для повышения энергетической эффективности зданий и оцениваются преимущества использования возобновляемых источников энергии.

Передовые технологии энергоэффективности известны из зарубежной практики. Первыми проектами энергоэффективных домов занялись в США. В настоящее время наиболее успешно ведется работа по строительству энергоэффективных зданий в Европе. Опыт европейских стран говорит о том, что даже в жилых зданиях, построенных по старым нормам, можно уменьшить потери энергии. В Европе существует классификация зданий по энергопотреблении:

1. «Старое здание» (до 1970-х годов) потребляет 300 кВт∙ч/м2 в год.
2. «Новое здание» (с 1970-х до 2000 года) потребляет не более 150 кВт∙ч/м2 в год.
3. «Дом низкого потребления энергии» потребляет не более 60 кВт∙ч/м2 в год.
4. «Пассивный дом» потребляет не более 15 кВт∙ч/м2 в год.
5. «Дом нулевой энергии» потребляет 0 кВт∙ч/м2 в год.
6. «Дом плюс энергии» или «активный дом» вырабатывает энергии больше, чем потребляет, в результате использования возобновляемых источников энергии [4].

В России на правительственном уровне существует принципиальное решение (Распоряжение Правительства РФ от января 2009 г.) об увеличении к 2015 и 2020 гг доли ВИЭ в общем уровне российского энергобаланса до 2,5 % и 4,5 % (без учета гидроэнергетики, являющейся также возобновляемым энергоресурсом и вырабатывающим сегодня 16 % энергии), что составляет около 80 млрд кВт/ч выработки электроэнергии с использованием ВИЭ в 2020 году при 8,5 млрд кВт/час в настоящее время [5].

Проектная практика энергоэффективного строительства позволяет выделить глобальный и локальный уровни проектирования объекта.

Глобальный уровень — оценка природных условий, экологической обстановки по стране или миру в целом. На данном уровне возможно выделить территории, где реализация энергоэффективных проектов может стать альтернативой традиционным методам строительства, или оправдать экономический эффект в использовании природных ресурсов.

На глобальном уровне рассматриваются и решаются градостроительные вопросы проектирования энергоэффективных зданий: выявление и выбор площадки строительства с точки зрения благоприятных и неблагоприятных природно-климатических и антропогенных факторов, а также рациональное использование ландшафта.

Локальный уровень — подразумевает разработку объекта на всех стадиях проектирования, на конкретной территории. Это разработка генерального плана,объемно-планировочного, конструктивного решения; инженерно-технического обеспечения.

Практика показывает, что в характеристике энергоэффективных зданий выявляются следующие общности:

1. Объемно-планировочные характеристики: компактная группировка объемных форм, их оптимизация, ориентация и инсоляция (рис.1).

Рис. 1. Объемно-планировочное решение

2. Конструктивные: для эффективной регулировки внешних и внутренних воздушных потоковобеспечить трансформируемость конструктивных решений (рис. 2).

Рис. 2. Конструктивное решение

3. Инженерно-технические: оптимизация технико-эксплуатационных параметров систем инженерно-технического обеспечения путём утилизации вторичных отходов, или внедрения автоматического контроля и регулирования распределения энергии (рис. 3).

Рис. 3. Инженерно-техническое решение

В энергоэффективных зданиях снижение энергопотребления происходит за счёт усовершенствования систем инженерного обеспечения, и конструктивных элементов. Это играет существенную роль в поиске архитектурно-планировочных решений зданий: планировка, фасады, эстетика. Зачастую энергоэффективные здания находят выражение в лаконичных архитектурных формах, в лучшем случае выполненные в качественно подобранных отделочных материалах. Архитектурные решения энергоэффективных зданий уступают поиску и разработкам устройств возобновляемых источников энергии (ВИЭ): солнечных батарей, коллекторов, тепловых насосов. Это выдвигает одно из приоритетных направлений в поиске архитектурных образов данных объектов и обозначает их проблематику.

В настоящее время так же существует ряд проблем в практической реализации проектов энергосбережения за счёт использования альтернативных источников энергии. Подготовку квалифицированных кадров для строящихся инновационных предприятий инвесторы решают сами, проблему отсутствия отечественного сырья и комплектующих компенсируют импортом, параллельно прорабатывая возможности локализации всего производственного процесса. Однако, не смотря на все временные неудобства, реализация проектов по строительству энергоэффективных домов не только благоприятно отражается на экологической ситуации в стране, но и демонстрирует экономическую эффективность, а значит, и привлекательность для частных инвестиций.

Литература:

1. СП 118.13330.2012 Общественные здания и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 31–06–2009 (СП 118.13330.2012*)
2. Энергоэффективные технологии — будущее жилищного строительства. / К. Г. ЦИЦИН [Электронный ресурс]: URL: http://www.e-c-m.ru/jour/article/view/141
3. Энергетическая стратегия России на период до 2030 года // Министерство энергетики Российской Федерации. [Электронный ресурс]: URL: http://minenergo.gov.ru/aboutminen/energostrategy/
4. Энергоэффективный дом с нетрадиционными и возобновляемыми источниками энергии. / Кряклина И. В., Шешунова Е. В., Грек И. Л. [Электронный ресурс]: URL: http://cyberleninka.ru/article/n/energoeffektivnyy-dom-s-netraditsionnymi-i-vozobnovlyaemymi-istochnikami-energii
5. Зачем России нужна альтернативная энергетика? / Н. Г. Кириллов [Электронный ресурс]: URL://http://www.akw- mag.ru/content/view/100/35/

Основные термины (генерируются автоматически): возобновляемый источник энергии, здание, альтернативный источник энергии, млрд кВт, локальный уровень, конструктивное решение, инженерно-техническое обеспечение, Европа, глобальный уровень, энергоэффективное строительство.

Применение энергоэффективных технологий в многоквартирных домах

Библиографическое описание:

Аюшев Н. В. Применение энергоэффективных технологий в многоквартирных домах // Молодой ученый. — 2019. — №32. — С. 93-95. — URL https://moluch.ru/archive/270/61965/ (дата обращения: 22.01.2020).

Одной из актуальных проблем можно считать вопрос энергетического будущего страны. Энергопотребление ежегодно растет, вместе с тем ряд государств сталкиваются с достижением предела собственного производства энергоносителей (Китай) либо с перспективой сокращения этого производства (Великобритания, Голландия). Такие сценарии побуждают к поискам способов более рационального использования энергоресурсов. В то же время многие страны с формирующимися рынками (Россия, Индия, Китай) продолжают развивать энергоемкие производства, а также использовать устаревшие технологии. [1]

Более того, в этих странах следует ожидать роста энергопотребления, как в связи с повышением жизненного уровня и изменением образа жизни населения, так и с нехваткой у многих из этих стран средств на снижение энергоемкости хозяйства. Поэтому в современных условиях именно в странах с формирующимися рынками происходит рост потребления энергетических ресурсов, тогда как в развитых странах потребление сохраняется на относительно стабильном уровне. [2]

Энергосберегающие технологии в России в большей степени проявили себя в промышленности, нежели в жилом сегменте. Поэтому Минэнерго было предложено установить требования энергоэффективности для осветительных устройств ламп и светильников, которые реализуются в оптовой и розничной торговле. Соответствующее постановления правительства было размещено на портале нормативных актов. Согласно нему осветительные приборы должны соответствовать минимальным требованиям энергоэффективности, которые установлены правительством Российской Федерации. Известно, что сфера освещения является значительным системным потребителем электрической энергии с крупным потенциалом к снижению потребления, который может быть реализован в небольшие сроки, с относительно низкими затратами и высоким уровнем окупаемости.

Также одна из сфер применения энергоэффективных технологий — это строительство многоквартирных домов, а также капитальный ремонт «вторичной» недвижимости. Нужно не просто восстанавливать технические характеристики дома, но и добиваться улучшений, чтобы соответствовать современным требованиям энергосбережения. Необходимо применять следующие мероприятия по снижению энергопотребления:

− утеплять наружные стены, чердаки и подвалы;

− применять датчики движения для экономии электрической энергии на нужны освещения;

− устанавливать в домах индивидуальные тепловые пункты с автоматическим регулированием системы отопления в зависимости от температуры наружного воздуха;

− использовать современные стеклопакеты для снижения потерь тепла через окна;

− устанавливать управляемую систему приточно-вытяжной вентиляции с механическим побуждением и рекуперацией тепла вентиляционных выбросов;

− использовать новые системы, работающие на возобновляемых источниках энергии (солнечные коллекторы для сбора тепловой энергии, тепловые насосы для системы отопления и горячего водоснабжения).

Применяя энергоэффективное технологии, можно добиться снижения потребления энергоресурсов, что в свою очередь уменьшит и стоимость коммунальных услуг (электроэнергия, отопления и горячее водоснабжение) на 20–40 %. Использование энергоэффективных технологий выгодно не только для граждан (в виде снижения коммунальных платежей), но и для местных властей — в виде экономии средств местных бюджетов на строительство новых генерирующих мощностей. Ведь экономить всегда выгоднее, чем строить новое.

Наглядно ряд основных мероприятий по снижению энергетических потерь в многоквартирном доме представлены на рисунке 1.

Рис. 1. Энергоэффективный многоквартирный дом

Кроме того, необходимо развивать в нашей стране нетрадиционную энергетику. Согласно словам президента РАН, альтернативная энергетика уже опередила атомную энергетику, при этом в РФ данное направление развивается недостаточно интенсивно. Связано это с тем, что Россия является ведущим в мире экспортером и производителем ископаемых источников энергии, поэтому сегодня развитие альтернативной энергетики в стране находится где-то на уровне 3 %. Например, не так давно в Германии компания Sono Motors представила проект компактного городского автомобиля Sion, оборудованного системой подзарядки на основе солнечных батарей. Они располагаются на крыше, капоте и боковых частях автомобиля. Разработчик говорит, что в солнечные дни панели могут генерировать энергию, необходимую для преодоления расстояния в 65 км. [3]

В Швейцарии ученые решили улучшить процесс сбора солнечной энергии. Инженеры разработали гелиоконцентратор из пластиковых ячеистых линз, которые максимально фокусируют солнечную энергию. За счет пластика инженеры повысили КПД солнечных панелей до 36,4 %, тогда как доступные на рынке солнечные батареи преобразуют лишь 18–20 % солнечной энергии. [4]

С целью успешного применения энергоэффективных технологий необходимо постоянно информировать население о выгодах энергосбережения в той или иной форме, а также необходимо развивать и внедрять возобновляемые источники энергии. В последнее время в энергетике России уже намечен ряд преобразований, которые были обусловлены стремлением государства улучшить состояние энергетики и усилить энергетическую безопасность. Российская Федерация обладает значительными ресурсами возобновляемой энергии в виде энергии воды, энергии солнца, ветроэнергии, биомассы, из которых наиболее развитой и эффективной являются гидро- и ветроэнергетика. Энергоэффективные технологии все увереннее и увереннее входят в нашу жизнь, развиваются с каждым днем и, что важно для конечного потребителя, дают положительный экономический эффект.

Литература:

1. URL: http://studall.org/all3–22293.html (дата обращения: 23.07.2019).
2. Порфирьев Б. Н. Чрезвычайные ситуации и экономическое развитие: мир и современная Россия // Стратегические риски чрезвычайных ситуаций: оценка и прогноз. — М., 2007.
3. Портал по энергосбережению «ЭНЕРГОСОВЕТ» // URL: http://www.energosovet.ru (дата обращения: 22.07.2019).
4. Insolight повысит КПД солнечных панелей в два раза // URL: https://hightech.fm/2016/09/13/insolight (дата обращения: 24.07.2019).

Основные термины (генерируются автоматически): Россия, солнечная энергия, Китай, возобновляемый источник энергии, электрическая энергия, российская Федерация, горячее водоснабжение, альтернативная энергетика.

Энергоэффективные Технологии — LiveJournal

• Find more
  • YOUR 2019 IN LJ
  • Communities
  • RSS Reader
• Shop
• YOUR 2019 IN LJ
• Help

• Login
• CREATE BLOG Join
• English (en)
  • English (en)
  • Русский (ru)
  • Українська (uk)
  • Français (fr)
  • Português (pt)
  • español (es)
  • Deutsch (de)
  • Italiano (it)
  • Беларуская (be)

Энергоэффективные технологии / Социальная сеть

Области применения светодиодов за последние годы существенно расширились. Если до недавнего времени светодиоды ассоциировались в основном с индикацией в электронных приборах, то сейчас они уже успешно применяются, например, в транспорте (светофоры, дорожные знаки, индикация в салонах), а также в автомобильной промышленности, где весьма успешно прошло внедрение светодиодов в габаритные фонари и сигналы торможения. Прогресс в технологии разработки мощных светодиодов, произошедший на рубеже XX и XXI веков, позволил све-тодиодам попасть в сферу интересов светотехники, и можно предположить, что мощные светодиоды в скором времени вытеснят устаревшие источники света.
Развитие светодиодных технологий, результатом которого стало появление новых эффективных мощных светодиодов, в совокупности с растущей потребностью в энергосбережении, открывает новый рынок для светодиодных изделий в освещении. Примером применения светодиодных изделий может быть освещение коридоров и подъездов в домах, освещение технических зон и рабочих мест на предприятиях, освещение складов и хранилищ, и даже освещение витрин и прилавков в магазинах.

Мощные светодиоды Cree
Светодиоды, предназначенные для применения в освещении, — это мощные светодиоды, которые по таким параметрам как световой поток (лм), световая отдача (лм/Вт), индекс цветопередачи и надежность не уступают, а зачастую и превосходят традиционные источники света, используемые в осветительных приборах. Среди их преимуществ по сравнению с лампами — направленное излучение, срок службы при работе в номинальном режиме не менее 50000 часов. Светодиоды не содержат ртути, как большинство люминесцентных и разрядных ламп, что существенно облегчает проблему утилизации. Кроме того, время достижения максимального значения светового потока после включения све-тодиода составляет наносекунды, а максимальная световая отдача достигается в диапазоне холодного белого цвета.
Первыми изделиями, где нашли применение мощные светодиоды, стали фонарики и аварийные светильники. Основным препятствием для более широкого применения светодиодов в освещении была их высокая, по сравнению с традиционными источниками света, цена. Поворотной точкой можно считать октябрь 2006 года, когда компания Сгее выпустила новую серию мощных светодиодов XLamp® XR-E в холодном белом диапазоне (цветовая температура от 5000К до 10000К) [1]. Это были первые светодиоды с достаточно высокими световыми характеристиками и надежностью, так что использование их в осветительных приборах выглядело очень перспективным и могло предполагать окупаемость первоначальных расходов в течение не очень долгого времени за счет экономии электроэнергии и сокращении затрат на обслуживание. Примерно через полгода компания Сгее выпустила мощные светодиоды XLamp® серии XR-E в нейтральном и теплом белом диапазонах (цветовая температура от 2600К до 5000К), применение которых уже могло позволить ожидать подобную выгоду для большего количества применений, например, для внутреннего освещения и различных видов декоративной подсветки.

Применение мощных светодиодов для освещения
Использование в качестве источников света мощных светодиодов позволит снизить все расходы, связанные с обслуживанием и затратами электроэнергии, но высокая начальная стоимость светодиодных решений превосходит почти все сэкономленные суммы.Поэтому стоит рассматривать три основных фактора, где существенны преимущества светодиодов:
Экономия электроэнергии при замене ламп накаливания на светодиоды составляет до 80 %, а люминесцентных ламп — свыше 40%

• экономия электроэнергии,
• отсутствие обслуживания,
• качество света.

Эффективность мощных светодиодов, используемых для освещения, стоит рассматривать с двух сторон. Во-первых, излучение светодиодов направленное, и нет необходимости использовать отражатели, что уже позволяет избежать потерь на отражение, возникающих в ламповых светильниках. Во-вторых, технология производства светодиодов развивается очень быстро, и по прогнозам скоро световая отдача белого светодиода станет самой высокой среди всех искусственных источников света на планете. Светодиодные системы, как и все системы освещения, состоят из трех основных частей: источника питания (драйвера), источника света — светодиода или светодиодного кластера, и корпуса. Эффективность драйвера и потери в корпусе не так существенно влияют на характеристики светильника, как световая отдача источника света. Поэтому можно предположить, что оптические характеристики и эффективность системы освещения на основе светодиодов в основном определяются характеристиками светодиодов. Более того, скорость, с которой данные параметры светодиодов меняются, является беспрецедентной для светотехники: с 2003 по 2006 годы световая отдача мощных светодиодов возросла почти в 2,5 раза (с 20 лм/Вт до 47 лм/Вт) [1], а к концу 2008 года — еще примерно в два раза, достигнув значения 100 лм/Вт в диапазоне холодного белого цвета, а в естественном и теплом белом диапазонах — приблизившись вплотную к значениям 85 или 80 лм/Вт соответственно.

Рис. 1. Подсветка здания Газпрома в Москве

Отсутствие обслуживания подразу мевает отсутствие сменной лампы, что приводит к уменьшению затрат в процессе эксплуатации светильника. Величина таких затрат варьируется в зависимости от применения и назначения различных светильников. Например, замена ламп в светильнике в комнате гораздо дешевле, чем замена ламп в автомобильном туннеле, когда требуется перекрыть движение по целой полосе. Во многих случаях затраты на обслуживание могут превзойти по стоимости и значимости первоначальные затраты на приобретение светильника. Мощные светодиоды, используемые для освещения, не перегорают, как обычные лампы. Они продолжают излучать свет в течение длительного времени, с незначительным снижением светового потока [2]. Снижение светового потока мощных светодиодов зависит от разных факторов, одним из которых является температура: чем выше температура светодиода и, следовательно, р-n перехода [2], тем ниже его время жизни — промежуток времени, за который световой поток светодиода достигнет 70% начального значения (L70).
 

Рис. 2. Подсветка жилого комплекса «Кутузовская Ривьера»

В отличие от других изделий полупроводниковой электроники, где основное влияние на спрос оказывают объективные характеристики, для светодиодов это носит более субъективный характер. Например, термин «качество света» говорит о целой серии факторов, включая цвет, однородность его распределения, равномерность распределения интенсивности, качество цветопередачи и т.д. Мощные светодиоды, используемые для освещения, производятся в широком диапазоне цветовых температур — от 2600К до 10000К, имеют достаточно высокий индекс цветопередачи (75…80), малые размеры и потребляют значительно меньше электроэнергии, чем традиционные источники света. Следовательно, при разработке можно использовать все эти преимущества для создания осветительных систем различной цветовой температуры, разных размеров, потребляемой мощности и светового потока, что не представлялось возможным при использовании источников света предыдущего поколения.

 

Рис. 3. Установка светильников ДВУ-25 для освещения подземного перехода около станции метро «Рижская»

Несмотря на все успехи технологии светодиодов, применение их в освещении пока еще не носит массового характера. Примерная картина внедрения светодиодных светильников в освещение за рубежом следующая: 60% проектов касаются освещения торговых площадей и ресторанов, 30% — частных подземных гаражей, 7% — освещения офисов и лишь около 3% — уличного освещения [1]. Иначе говоря, это пока еще единичные проекты.
В 2007 г. был начат ряд серьезных проектов по применению светодиодных источников света в уличном освещении. К таким проектам относится анонсированный в феврале 2007 г. совместный проект компаний Сгее, Lighting Science Group Corporation и правительства штата Северная Каролина под названием «LED City» (Светодиодный город). Проект предусматривает перевод муниципального освещения города Роли на полупроводниковое, включая уличное освещение, освещение подземных гаражей, пешеходных переходов, парков, архитектурной и акцентной подсветки. Экономические расчеты, проведенные по заказу муниципалитета г. Роли, показали, что экономия электроэнергии после реализации этого масштабного проекта составит около 40%, а срок окупаемости капитальных затрат составит около трех лет. Проект будет выполнен полностью на мощных белых све-тодиодах семейства XR-E7090. Помимо замены традиционных светильников на светильники со светодиодами, будет применена система интеллектуального управления освещением, позволяющая управлять потреблением электроэнергии в зависимости от изменения внешних условий.
Попытки внедрения светодиодных источников света предпринимаются и в нашей стране. В Москве в начале 2004 года была принята трехлетняя программа энергосберегающего освещения на базе светодиодных технологий. Координационный совет возглавил профессор Ю.Б. Айзенберг. Согласно этой программе, предлагалось использовать светодиоды в опытном строительстве, ЖКХ и других областях. Например, светодиодные светильники планировалось устанавливать в подземных переходах, подъездах, на лифтовых площадках, то есть там, где не нужна большая освещенность, но требуется минимум обслуживания и затрат электроэнергии, а также важна высокая вандалоустойчи-вость. К сожалению, на том этапе все ограничилось лишь словами. В качестве пробной реализации задуманного можно назвать лишь попытку установить образцы светодиодных светильников, собранных из светодиодов компании «Корвет Лайте», на площадке одного из этажей в жилом доме в Москве.

Рис. 4. Освещение сортировочной станции «Новоярославская» Северной железной дороги, филиала (ОАО «РЖД»)

В последнее время такие попытки стали более регулярными. Появляются так называемые пробные инсталляции светодиодных светильников на различных объектах. Работу в этом направлении ведут несколько компаний, одной из которых является компания ПРОСОФТ. Выполнен ряд проектов установки светодиодных светильников (рис. 1-4 соответственно).
Поставщиком полупроводниковых изделий для упомянутых проектов, а также готовых светотехнических решений торговой марки XLight является компания ПроСофт.
В последнее время некоторые российские производители традиционного осветительного оборудования начали осознавать, что СД для них не конкуренты, а возможность выведения своей продукции на новый технологический уровень и получения значительного конкурентного преимущества на рынке. Кроме производителей светотехнических изделий, во внедрении светильников на основе СД могут быть заинтересованы энергетики. Ведь экономия электроэнергии при замене ламп накаливания на СД составляет до 80 %, а люминесцентных ламп — свыше 40% [3-5].
Стоит отметить два из упомянутых выше проектов. Первый — установка светильников в подземном пешеходном переходе «метро Рижская — Рижский вокзал» в Москве. Взрывобезопасность, 50% экономии потребляемой электроэнергии, отсутствие вредных веществ, антивандальная защита — вот далеко не полная характеристика получившегося изделия. За год эксплуатации (с сентября 2007 года по октябрь 2008 года) потребление электроэнергии в подземном переходе снизилось примерно на 45%. За указанный период представители компаний Мосгорсвет и ПроСофт проводили периодические осмотры первых инсталлированных в подземном переходе светодиодных светильников, выходов из строя светильников зафиксировано не было. «В дальнейшем все используемые сейчас светильники в подземных переходах будут заменены новыми — светодиодными», — отмечают представители Мосгорсвета [6].
Положительные результаты данного проекта отмечают и представители ГУП «Моссвет»: «При снижении энергопотребления почти на 40% получена та же освещенность, с тем же распределением света, что и при использовании традиционного светильника с лампой ДНаТ. На основе упомянутого светильника разработан светодиодный светильник на пониженное напряжение (48 В) с меньшими габаритами для встраивания в потолок. Применение сверхнизкого напряжения позволит повысить безопасность электроустановок. А уменьшение габаритов светильника для подземных пешеходных переходов, где каждый сантиметр толщины потолка на счету — вопрос очень актуальный. К тому же при потолочном расположении светильников можно добиться качественного распределения светового потока, лучшей равномерности и избежать слепящего действия» [7]
Второй проект связан с освещением сортировочной железнодорожной станции. В 2008 году внедрение светодиодных осветительных устройств на своих объектах в рамках программы энергосбережения стало проводить ОАО «РЖД». В частности, компанией ПроСофт были установлены светильники на станции «Новоярославская» Северной железной дороги. В результате внедрения светильников потребление электроэнергии на освещение объекта снизилось в 2,5 раза (по данным представителей Северной железной дороги) при выполнении в целом норм освещенности. Объект находится в опытной эксплуатации с 19 декабря 2008 года, за истекший период отказов или сбоев оборудования не зарегистрировано.
Отдельно стоит сказать о применении светодиодных светильников для уличного освещения. По заказу ГУП «Моссвет» ВНИСИ им. СИ. Вавилова проводит в данный момент тестовую эксплуатацию светодиодных уличных светильников на проезде Дубовой Рощи в Москве. Технические трудности использования светодиодов в уличных светильниках заключаются в том, что необходимо решить задачу правильного распределения света в нужном направлении. Большинство отечественных производителей пытаются использовать существующие корпуса светильников, предназначенные под лампы. Этот путь не совсем верный. Светильник с традиционной лампой годами приобретал свое конструкторское решение, основываясь на характеристиках существующих источников света — ламп. Светодиоды изначально отличаются от традиционных ламп, поэтому для получения нужной кривой силы света (КСС) необходимо либо применение вторичной оптики (линз), меняющих направление светового потока, либо расположение источников (светодиодных модулей) уже на криволинейной поверхности, рассчитанной с учетом светотехнических характеристик светодиодов. И те, и другие решения существуют в природе, остается только довести до совершенства конструкцию светового прибора.
Применение в светильниках криволинейных поверхностей для расположения светодиодов влечет за собой увеличение слепящего действия на наблюдателя — пешехода и, что особенно плохо, водителя. Поэтому применение каких-либо конструкций для доведения защитного угла до нормируемых параметров просто необходимо.
Применение вторичной оптики ведет к снижению светового потока, но есть возможность применения различных линз для применения разных вариантов КСС, необходимых для освещения того или иного типа улицы.
Помимо экономической эффективности, осветительные устройства на основе СД являются долговечными. Кроме того, светодиоды не являются хрупкими, поэтому устройства на их основе ванда-лостойки. Возможность низковольтного питания делает их безопасными, т.е. не являющимися потенциальными источниками возникновения пожара или взрыва. Благодаря этим факторам, а также уровню увеличившейся в последние годы световой отдачи, СД стали очень перспективными источниками света уже сейчас, и должны завоевать все большие сферы применения в ближайшем будущем.

Заключение
Системы освещения на основе мощных светодиодов могут снизить величину потребляемой электроэнергии, необходимой для получения требуемых значений световых характеристик. Прогресс в технологии производства мощных светодиодов, а также растущий энергетический кризис свидетельствуют о том, что мощные светодиоды будут играть ключевую роль в создании осветительных приборов уже в ближайшем будущем во всем мире.

Литература
1. А.Г.Полищук. Новая серия светодиодов XR-E7090 компании Cree для общего освещения. Светотехника, №3, 2007.
2. А.Г.Полищук, А.Н.Туркин. Деградация светодиодов на основе гетерострук-тур нитрида галлия и его твердых растворов. Светотехника, №5, стр. 44-47, 2008.
3. С.Гужов, А.Полищук, А.Туркин. Концепция применения светильников со светодиодами совместно с традиционными источниками света. СТА, №1, стр. 14-18, 2008.
4. А.Полищук, А.Туркин. Перспективы применения светильников со светодиодами для энергосберегающего освещения. Энергосбережение, №2, стр. 8, 2008.
5. А.Полищук, А.Туркин. Светодиодные светильники — эффективный метод решения проблемы энергосбережения. Энергосбережение, №3, стр. 30-31, 2008.
6. www.mosgorsvet.ru/teh.html Перспективные технологии.
7. Михаил Киптик, «Моссвет». Современные требования к светодиодным светильникам в системах наружного и архитектурного освещения. Доклад на светодиодном форуме «LED Forum», Москва, 10-13 ноября 2009 года.

Энергоэффективные технологии в четыре раза снижают расходы на «коммуналку»

Стараясь оперативно решить проблему переселения людей из аварийного жилья, власти по всей стране ведут масштабное строительство новых домов. И все чаще жильцы переезжают не просто в новые дома, а в энергоэффективные, получая современные комфортные квартиры и возможность существенно экономить на коммунальных платежах за счет инновационных технологий.

118 ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ЗДАНИЙ

Решением задачи переселения людей из аварийного жилья занимается госкорпорация — Фонд содействия реформированию ЖКХ, который также продвигает современные технологии в строительстве и проводит комплексный мониторинг эксплуатации энергоэффективных домов.

Начальник Отдела энергоэффективных проектов Фонда содействия реформированию ЖКХ Андрей САВРАНСКИЙ напомнил, что первые пилотные проекты строительства по программе переселения людей из аварийного жилищного фонда в энергоэффективные дома стартовала в 2010 году.

— Успешный опыт предыдущих лет подтвердил преимущества применения самых современных технологий и энергосбережения, — пояснил эксперт. – На сегодня проекты по строительству энергоэффективных домов реализованы в 37 регионах, на территории которых построены и введены в эксплуатацию 118 энергосберегающих зданий. Ведется проектирование и строительство еще 17 домов в пяти регионах страны.

В частности, в 2015 году в эксплуатацию ввели 27 энергоэффективных домов в республиках Коми и Саха (Якутия), Архангельской, Московской, Мурманской и Тверской областях.

При строительстве энергоэффективных домов применяются современные энергоэффективные технологии, позволяющие в значительной степени сократить потребление энергоресурсов и уменьшить размер коммунальных платежей. Их основное преимущество – сохранение энергии за счет конструктивных особенностей дома и использование доступных возобновляемых источников энергии.

Элементы автоматизированного теплового пункта. Фото:Министерство ТЭК и ЖКХ Архангельской области

ВОДУ ГРЕЮТ ОТ СОЛНЦА

— Опыт показывает, что комплексная застройка энергоэффективных кварталов позволяет достигать наилучших экономических показателей не только по стоимости строительства в сравнении с отдельно строящимися домами, но и по показателям энергетической эффективности, — уточняет Андрей Савранский.

Один из примеров — возведение квартала из 10 домов в городском округе Жатай Республики Саха (Якутия). К настоящему времени построено и сдано в эксплуатацию 8 энергоэффективных домов, возведенных в рамках реализации программы по переселению граждан из аварийного жилищного фонда с участием средств Фонда ЖКХ. Еще два дома в квартале строятся.

Так, в трехэтажном 80-квартирном энергоэффективном доме №4 по улице Комсомольской в Жатае, введенном в эксплуатацию в декабре 2015 года, усилена теплоизоляция цокольного и чердачного перекрытий, установлены общедомовая приточно-вытяжная система вентиляции с рекуперацией тепла, окна с энергоберегающим датчиками погодного регулирования. Вентиляционная система также работает автоматически. Приготовление горячей воды производится за счет двух источников: вакуумных гелиевых солнечных нагревателей и конденсационного котла. Причем, солнечные батареи могут нагревать воду и зимой. Светодиодные светильники во дворе снабжаются энергией от фотоэлектрических панелей. Лестничные клетки и коридоры оснащены светодиодными светильниками с датчиками движения и освещенности.

— При строительстве домов в различных комбинациях использованы практически все известные на сегодня энергосберегающие технологии, применимые к условиям севера и вечной мерзлоты, – сообщил глава Республики Саха (Якутия) Егор БОРИСОВ. — На примере квартала в Жатае показано, что вложение дополнительных средств в энергоэффективные технологии и использование источников альтернативной энергии положительно сказывается на условиях проживания жителей и более чем на 40% снижают стоимость оплаты за коммунальные услуги.

Автоматизированный тепловой пункт. Фото: Министерство ТЭК и ЖКХ Архангельской области

ИМПОРТОЗАМЕЩЕНИЕ В ДЕЙСТВИИ

Андрей Савранский отмечает, что в настоящее время застройщиками особое внимание уделяется использованию материалов отечественных производителей. Политика импортозамещения в области применения инновационных материалов и технологий при строительстве жилья является приоритетной. Кроме того, подобный подход к возведению домов принесет большую пользу и отечественной промышленности.

Наиболее удачен пример использования отечественных технологий при выполнении программы переселения людей из аварийного жилья с участием средств Фонда ЖКХ — трехэтажный 56-квартирный энергоэффективный дом №3 по улице Парковой в поселке Решетниково Клинского района Московской области. В рамках проекта ставилась задача построить здание класса А по энергоэффективности с обеспечением теплоснабжения от возобновляемых источников тепла. Архитектурные и конструктивные решения позволили добиться уменьшения теплопотерь здания на 60% ниже нормируемого.

Низкотемпературная система лучевого отопления «теплый пол» позволила одновременно снизить теплопотери здания, повысить комфорт в жилых помещениях и эффективность применения возобновляемых источника тепла. Применена активная рекуперация тепла из системы вытяжной вентиляции, что позволило сократить не только эксплуатационные затраты на отопление и обеспечение горячего водоснабжения, но и оптимизировать инвестиционные затраты на строительство.

Проектом также предусмотрены поквартирный учет и регулировка затрат тепловой энергии. Источник тепловой энергии — четыре тепловых насоса. Летом источник тепла драй-кулер, который, используя энергию воздуха, создает высокую среднегодовую эффективность работы теплового насоса. В зимний период драй-кулер, используя тепло от вентиляции здания, возвращает его в систему горячего водоснабжения, повышая эффективность работы теплового насоса.

Система управления тепловым пунктом работает в автоматическом режиме по заданным параметрам необходимой температуры и оснащена погодозависимым модулем регулировки температурных режимов отопления. Система диспетчеризации, подключенная к интернету, позволяет не только дистанционно контролировать и диагностировать оборудование, но и производить регулировку важнейших его параметров.

Энергоэффективнный дом в городе Новодвинске Архангельской области. Фото: Агентство по печати и СМИ Архангельской области

КЛАСС А+

В декабре 2015 года состоялось открытие первого в Архангельской области энергоэффективного 21-квартирного трехэтажного дома №5 по улице Ворошилова в городе Новодвинске. В этом доме используются четыре тепловых насоса, 12 солнечных коллекторов, мембранные расширительные баки, установлены приборы учета горячей и холодной воды, тепла и электроэнергии. Все эти решения позволили достичь высокого класса энергоэффективности дома – А+, что для опыта эксплуатации высокотехнологичного жилья в этом регионе является показательной базой накопления необходимой практики различных материалов и оборудования.

— Мы не просто решаем задачу переселения граждан из аварийного жилья, но и двигаемся дальше: начали возводить энергоэффективные дома, ищем варианты снижения издержек, – уточнил губернатор Архангельской области Игорь ОРЛОВ. – Речь идёт не только о строительстве зданий, но и о тех людях, которые станут здесь жить, и смогут управлять своими потребительскими затратами. Работа по строительству энергоэффективных домов будет продолжена и в других муниципальных образованиях Архангельской области. В том числе прорабатывается вопрос о строительстве высотных энергоэффективных домов.

С 2014 года Фонд ЖКХ проводит постоянный комплексный мониторинг эксплуатации и функционирования построенных энергоэффективных домов, сравнивая объемы коммунальных платежей жильцов «умных домов» и платежек граждан, проживающих в домах с аналогичными параметрами, но без применения энергоэффективных технологий. Анализ показывает, что применение энергосберегающих технологий экономически оправдано, так как при правильной эксплуатации оборудования размер коммунальных платежей граждан, проживающих в энергоэффективных домах, до четырех раз ниже по сравнению с жильем, построенным по традиционным технологиям.

— Широкое внедрение энергосберегающего строительства должно стать нормальной практикой для субъектов РФ. Строительство жилья по устаревшим технологиям, с получением застройщиком сиюминутной выгоды, с точки зрения «жизненного цикла» здания, обойдется муниципалитетам намного затратнее не только экономически, но и по эксплуатационным расходам, — подчеркнул Андрей Савранский.

Энергосбережение в строительстве: инновации и мнение профессионала

Энергосбережение в строительстве требует не малых затрат затрат — от 5% до 10% от стоимости объекта строительства. Тем не менее, внедрение энергосберегающих технологий на этапе застройки не только повысит уровень комфорта в помещениях, но поможет в дальнейшем экономить энергоресурсы и снизить затраты на их использование. Одна из основных задач энергосбережения – минимизация расходов на приобретение топливно-энергетических ресурсов, обеспечивающая, в свою очередь, увеличение прибыли. Кроме того, бонус от внедрения энергосберегающих технологий – снижение нагрузки на окружающую среду. Исключительно важно повышать энергоэффективность на этапе строительства новых зданий различного назначения.

Воспользуйтесь нашими услугами

При возведении зданий в последнее время начали активно применяться такие энергосберегающие мероприятия, как использование тепла солнечной радиации, усиление теплозащиты и герметичности ограждающих конструкций, монтаж вакуумных стеклопакетов и не только. Теплоизоляция – ключевой аспект вопроса энергосбережения в строительстве.

Это достигается за счет применения современных качественных теплоизоляционных материалов (пенополистирол) и строительных материалов с более низкой теплопередачей (газобетонные, керамзитобетонные блоки, поризованная керамика). Также в системе утепления используется комплексная защитная термооболочка вокруг здания.

Утепляются конструкции фундамента, контактирующие с грунтом, скатные и плоские крыши, монтируются вентилируемые фасады, благодаря которым положительные температуры направляются в зону несущих конструкций. Известно, что значительные потери тепла происходят по причине установки негерметичных окон. Поэтому сегодня в качестве основной энергосберегающей меры в строительстве применяется остекление высокого качества (например, тройные стеклопакеты, заполненные инертным газом).

Также на рынке появилась и другая эффективная технология – «тепловое зеркало». Ее суть в следующем: между обычными стеклами внутри стеклопакета натягивается полимерная прозрачная мембрана с низкоэмиссионным покрытием. Ее толщина 0,075 мм. Задерживая тепловое излучение, «тепловое зеркало» практически не снижает способность конструкции пропускать свет.

Вакуумные стеклопакеты – еще одна инновация. Между двумя стеклами толщиной 4 мм остается зазор около 0,5 или 0,7 мм, из которого впоследствии откачивается воздух. Известна также конструкция стекла, вырабатывающего электрический ток. Стекло покрывается особым полимерным составом, благодаря чему работает как солнечная батарея.

Помимо прочего, на сегодняшний день энергосбережение в строительстве реализуется благодаря использованию активной и пассивной энергосберегающих систем «солнечного» дома.

Пассивная заключается в применении специальных архитектурных приемов на этапе проектирования: строительство дома по оси юг – север, избегание затенения южной стены, устройство тепловых тамбуров на входе, термоизоляция наружных стен, использование помещений с верхним дневным светом, выполняющих функцию тепловых аккумуляторов.

Активная система энергосбережения предусматривает использование тепловых солнечных коллекторов, солнечных батарей, автоматическое регулирование тепловых и световых режимов.

Однако такие системы возведения «солнечного» дома не всегда актуальны при строительстве многоэтажных домов.

В многоэтажках в качестве энергосберегающих мер применяются, например, усовершенствованные теплоизоляционные материалы, устанавливаются индивидуальные тепловые пункты с возможностью автоматической регулировки подачи тепла, системы управления освещением с датчиками присутствия и пр.

Энергосбережение в строительстве не стоит на месте. На рынке постоянно появляются новые технические решения, призванные снизить энергопотребление, повысить энергоэффективность зданий, сэкономить на использовании энергии.

Сегодня наш собеседник  Михаил Чучалин – российский предприниматель, на протяжении многих лет успешно внедряющий энергосберегающие технологии в ходе промышленного и гражданского строительства.

– Михаил Павлович, что, на ваш взгляд, препятствует повышению энергоэффективности российских компаний и достаточно ли им принимать меры по энергосбережению для того, чтобы считаться энергоэффективными?

– Современные программы энергосбережения зачастую являются формальными и подменяют понятие энергоэффективности более узким понятием энергосбережения. Действительно, чтобы компания стала энергоэффективной, недостаточно сменить лампочки в ее помещениях на энергосберегающие и заменить старые оконные рамы на современные стеклопакеты. Есть несколько причин недостаточно быстрого внедрения инновационных технологий в этой сфере. Более низкие, по сравнению с зарубежными странами, тарифы на топливно-энергетические ресурсы делают экономический эффект от внедрения таких технологий не столь впечатляющим, но все же он достаточно существенен для рачительного хозяина. Экологическая грамотность руководителей компаний и граждан в последние годы существенно возросла, но еще не обеспечила всеобщего понимания ответственности каждого за экологию региона, страны, планеты в целом. Кроме того, внедрение энергосберегающих технологий должно проводиться комплексно и последовательно, и лучше это делать в сотрудничестве с профессионалами, а не по наитию или «для галочки».

– Ваша компания является таким профессиональным партнером, предлагающим комплекс решений, алгоритм внедрения энергосберегающих технологий на стадии строительства и реновации зданий?

– Да, уже более восьми лет я руковожу компаниями, продвигающими новые технологии в сфере строительства, применение энергосберегающих технологий. Мы разрабатываем предпроектную документацию и проектно-технические решения, поставляем и монтируем энергоэффективное оборудование при строительстве новых и реконструкции существующих производственных и непроизводственных объектов. Каждая из таких внедряемых технологий имеет свой срок окупаемости и первоначальную цену внедрения в производство, а также процент эффективности от внедрения. И мы разъясняем заказчику преимущества тех или иных технологий энергосбережения.

По уровню использования «зеленых» и энергоэффективных технологий Россия еще заметно отстает от развитых стран, недостаточно распространены и знания о современных макротехнологиях, радиоэлектронных, компьютерных, био- и нанотехнологиях. В сфере строительства и жилищно-коммунального хозяйства помимо энергосбережения существенное значение имеют утилизация отходов, обеспечение качественной питьевой водой, использование «зеленых» технологий при благоустройстве придомовых территорий.

– Какие этапы может включать в себя алгоритм внедрения энергоэффективных технологий? Какие из составляющих алгоритма наиболее проблемны на практике?

– Успешное и рентабельное производство — это, конечно, результат аналитической работы, контроля и экономии, в том числе сокращения затрат на энергоресурсы. Но начинать необходимо с ликбеза, экологического просвещения и обмена знаниями о том, что такое энергоэффективность. Команда должна понимать, что эффективным может считаться экономически целесообразное использование топливно-энергетических ресурсов с учетом современного уровня развития технологий. Далее предстоит рассмотреть законодательные нормы, в том числе экологические, ведь предприятие существует в правовом поле. Затем необходимо провести энергоаудит, вычисление доли затрат на получение энергии в себестоимости и детальное исследование предприятия, анализ энергопотребления. Проанализировав текущий уровень технологий, мы сможем понять, какие новые технологии применимы в данном конкретном проекте. Может быть предложено несколько вариантов, из которых будет выбран оптимальный – с учетом финансовых возможностей. В период внедрения новых технологий также необходим постоянный мониторинг изменений.

Несомненно, одной из важнейших составляющих алгоритма является энергетический аудит – исследование здания для определения его состояния, класса эффективности использования топливно-энергетических ресурсов. Абсолютное большинство зданий советского времени обладает изношенными системами и относится к самым низким энергетическим классам  – F и E. Здесь и возникает проблема: высокая стоимость аудита и последующего устранения причин неэффективного расходования энергии не стимулирует собственников и управляющие компании проводить экспертизу перед началом реновации. Мероприятия по повышению энергоэффективности носят избирательный характер, что разрушает целостность сооружения как системы, делает ее разбалансированной.

– Какие технологии строительства сегодня относят к числу энергоэффективных?

– Применяемые технологии могут различаться в зависимости от региона, климатических условий, в которых ведется строительство. Это могут быть технологии теплоизоляции и герметизации стен и кровли, реновация инженерных систем с применением терморегуляторов. А также рекуперация тепла в системах вентиляции, когда с помощью специальных пластин тепло забирается из отработанного воздуха и передается свежему потоку. А еще – установка тепловых насосов (в том числе с использованием альтернативных источников энергии), установка солнечных коллекторов, замена окон и дверей, энергосберегающее освещение и использование энергоэффективной бытовой техники.

– Что понимается под солнечными коллекторами, насколько широк выбор подобного оборудования?

– Выбор есть, он во многом зависит от финансовых возможностей. Сегодня актуальны гелиоактивные здания – они способны сберегать тепло в пассивном режиме или активно преобразовывать солнечную энергию. Могут применяться фотоэлементы, термовоздушные электростанции или аэростаты – генерация водяного пара в баллонах. При выборе технологии учитываются также архитектурные особенности зданий, уклон территории и конструкция крыши. Это позволяет максимально использовать солнечный свет. Альтернативные источники энергии – солнечной, ветра, тепла земных недр, биологического топлива очень перспективны для промышленных объектов.

– Вы являетесь постоянным участником международного форума «Энергоэффективность и энергосбережение» под эгидой Министерства энергетики Российской Федерации. Как вы оцениваете роль этого форума в продвижении инновационных энергосберегающих технологий?

– На мой взгляд, это форум профессионалов, авторитетная площадка для обмена опытом, способствующая расширению сферы применения энергосберегающих технологий. В 2014 году на Третьем Международном форуме я стал победителем конкурса в номинации «Лучший проект в области энергосбережения и повышения энергоэффективности», а в 2016 году меня пригласили в состав жюри конкурса проектов Пятого форума «Энергоэффективность и энергосбережение». Так что можно сказать, что форум помог моему профессиональному становлению, как помогает и многим другим его участникам.

– В 2014 году вы были удостоены благодарности оргкомитета XXII Олимпийских игр в г. Сочи за вклад в организацию и проведение Игр. Этот проект, вероятно, очень значим для вас и вашей компании?

– Я рад, что услуги нашей компании оказались востребованными при подготовке к проведению Олимпиады. Действительно, энергосбережению и экологичности придавалось большое значение и на этапе проектирования, и на этапе возведения объектов. Наш коллектив, получив благодарность за профессионализм и самоотдачу, был исключительно мотивирован на дальнейшее развитие.

– Очевидно, что внедрение энергоэффективных технологий — сложный и интеллектуальный процесс, но технический прогресс необратим. Чего бы вы посоветовали тем руководителям, которые находятся в самом начале этого пути?

– Проанализировать ситуацию и выбрать оптимальный способ решения. Возможности по модернизации огромны, снижение издержек на 40% и более – реальность.

Воспользуйтесь нашими услугами

Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!