Куда уходит тепло?

Ориентиры энергосбережуния

В концентрированном виде все современные разработки в области энергосбережения нашли отражение в идее создания пассивного (или энергоэффективного) дома. Основная особенность концепции, разработанной в Германии четверть века назад, — минимальное энергопотребление, составляющее около 10-20% от энергии, расходуемой в большинстве современных построек.

Это соответствует годовому расходу тепловой энергии на отопление не выше 15 кВт • ч/м2. Однако, как и любой концентрат, который требуется разбавить при использовании, такой низкий уровень энергетического потребления может ныне служить только маяком, указывающим технологический путь развития. Достигать таких низких цифр, по-видимому, и не надо.

По крайней мере в России. Тем более что есть и иные достойные образцы. Например, в Финляндии, очень напоминающей по климату нашу родину, к классу энергосберегающих домов относят постройки, потребляющие до 95 кВт • ч/м2. А уж экономных суоми, славящихся любовью к экологии, вряд ли кто заподозрит в желании разбазаривать энергетические ресурсы.

Алгоритм экономии

При эксплуатации жилого дома большая часть тепла теряется через ограждающие конструкции: стены, крышу, юся на создании «ороневого» термощита, и активную составляющую, за которой стоят системы умного дома в самых разных проявлениях.

Реализация таких проектов требует увеличения капитальных затрат на строительство, однако вложения окупаются в будущем за счет экономии энергии, снижения эксплуатационных затрат и обеспечения комфортных условий проживания, достигаемых за счет автоматического поддержания определенной температуры, относительной влажности, чистоты воздуха и других параметров.

Перечислим реальные рычаги экономии энергии:

• повышение сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций;
• остекление лоджий (приточный воздух механической вентиляцией забирается из застекленных пространств, где подогревается солнцем);
• эффективная герметизация трещин, швов, заполнение пустот;
• использование солнечной энергии для горячего водоснабжения и отопления;
• применение электрооборудования с низким потреблением энергии;
• использование тепловых насосов;
• устройство напольного водяного низкотемпературного отопления;
• применение водоразборного оборудования с экономным расходом воды;
• использование приборов учета и контроля потребления тепловой энергии для домов, подключенных к централизованным системам теплоснабжения;
• грамотное расположение светопрозрачных конструкций с ориентацией на южную сторону;
• создание управляемых светопрозрачных конструкций, контролирующих микроклимат в помещении.

Каждое из этих направлений очень важно. Результатом может стать ощутимая — до десятков процентов — энергетическая экономия, разумеется, при комплексном употреблении. Конспективно рассмотрим варианты изоляции тепловых «транжир», а также перспективы использования активного ресурса сбережения энергии.

Vteilhehhe стен

Общеизвестно, что при эксплуатации дома больше всего тепла (до 40%) теряется через стены. Их утепление позволяет существенно повысить энергоэффективность наших жилищ. Для теплоизоляции стен наиболее действенными у. долговечными признаны два технологических способа: 1-й — оштукатуривание (с теплоизоляцией) фасадов здания и 2-й — навесные вентилируемые фасады (НВФ).

Первый способ — это комплексная строительная система, напоминающая слоеный пирог. На несущую стену снаружи последовательно наносят и скрепляют между собой слои: :1лоизоляционный (его толщину определяют теплотехническим расчетом), базовый армирующий, служащий Идя закрепления защитно-декоративного слоя на поверхности утеплителя, и, наконец, защитно-декоративный, предохраняющий от неблагоприятных внешних воздействий и создающий привлекательный вид фасада.

Повышение энергоэффективности дома с помощью венллируемого фасада привлекает тем, что при таком способе отсутствуют мокрые процессы и устройство его можно производить в любое время года. Типичная конструкция зентилируемого фасада включает в себя несущую стену с утеплителем на анкерах, воздушную прослойку шириной около 50 мм, закрепленные на стене через специальые кронштейны направляющие и установленный на них защитно-декоративный слой.

Кроме того, теплоизоляционный слой должен быть гидрофобизирован и не давать усадки при закреплении дюбелями. Очень важно, чтобы в толще утеплителя не возникало движения воздуха в параллельной плоскости фасада, что снижает теплоизоляционные показатели материала.

Утепление скатной крыши

На счету крыши около 15-20% энергопотерь всего дома. Для ее утепления используется многослойная конструкция, состоящая из кровельного покрытия, утеплителя и разнообразных подкровельных пленок. Каждый слой имеет свое технологическое назначение и взаимосвязан с остальными. Если хотя бы один из них окажется плохого качества или будет неправильно уложен, пострадает вся конструкция дома.
Несущим скелетом кровельного пирога является стропильная система.

Пространство между стропилами плотно, враспор заполняют утеплителем. Под ним размещают пароизоляционную пленку. Пароизоляция защищает утеплитель снизу от проникновения водяных паров, поднимающихся к кровле, сверху от наружной влаги его предохраняет слой гидроизоляции. Паронепроницаемый гидроизоляционный материал обязательно должен отстоять от утеплителя на некотором расстоянии и не касаться его.

Если же он пропускает водяные пары, то его можно укладывать поверх утеплителя вплотную. Образовавшиеся зазоры, находящиеся между утеплителем и гидроизоляционным ковром (нижний просвет) и гидроизоляционным ковром и кровельным покрытием (верхний), являются частью вентиляционной системы кровли. По верхнему зазору удаляется атмосферная влага и конденсат, по нижнему — влага в виде паров воды, проникающая в утеплитель из внутренних помещений.

Утепление фундаментов, подвалов

Теплоизоляция подвала, кроме обеспечения комфорта в подземном помещении, дает сокращение (до 15 %) общих затрат на отопление и эксплуатацию несущих конструкций. При устройстве изоляции подвала или фундамента к утеплителю предъявляют жесткие требования: достаточная прочность на сжатие, позволяющая выдерживать значительное статическое давление, очень низкое водопоглощение, стабильность линейных размеров, хорошая стойкость к морозу, увлажнению и агрессивным средам, теплоизолирующие свойства в течение длительного времени.

Этим требованиям в большей степени отвечают материалы ячеистой структуры — плиты из пеностекла или экструдированного пенополистирола. Закрытая пористая структура и свойства поверхности ячеек пенополистирола исключают капиллярные явления и обеспечивают минимальное водопоглощение даже в условиях гидростатического давления. Сочетание таких характеристик позволяет считать этот материал оптимальным для утепления пола и стен подвала, цоколя, фундаментной плиты.

Светопрозрачные ограждения

Теплоизоляция ограждающих конструкций — большая, но не единственная сфера сбережения домашнего тепла. Важными участками являются и окна, на них приходится, по разным данным, от 10 до 20 % суммарных потерь тепла. Для их кардинального сокращения предусмотрены герметичные стеклопакеты, не менее двух контуров уплотнений между рамой и створками, а также наличие воздушных камер в профилях, из которых собираются окна.

Современные светопрозрачные конструкции обладают таким термическим сопротивлением, каким может похвастаться кирпичная стена в три кирпича. Более того, сейчас входят в употребление окна нового типа: стеклопакеты с четырьмя стеклами и теплоотражающей пленкой.

Таким образом, передовые материалы позволяют создать тепловой контур из стен, кровли и окон примерно равного термического сопротивления, кардинально снижающий бесцельное расходование энергии на отопление улицы.

Экономичные вентиляция и отопление

Зесьма эффективным способом снижения расходов на отопление стало внедрение вентиляционных систем с рекуперацией тепла. В таких системах тепло забирается от удаляемого из помещения теплого воздуха и передается нагнетаемому внутрь. При этом воздушные потоки максимально отделены друг от друга, чтобы исключить их смешивание.

Коэффициент эффективности рекуперации характеризуется соотношением между максимальным количеством тепла, которое возможно получить от удаляемого воздуха, и реально полученным. Эффективность рекуператоров, в зависимости от конструкции, может составлять от 30 до 85%.
Самым значимым резервом в деле повышения энергоэффективности здания является комплекс отопления, в который входит теплогенератор и совместимая с ним система передачи тепла (радиаторы, теплый пол) потребителю.

Каждый процент повышения КПД теплогенераторов-котлов сулит увеличение энергосбережения системе отопления, экономию расходуемого топлива, снижение выбросов C02. В качестве удачного примера можно привести появление на рынке бытовых конденсационных котлов, заметно повысивших уровень использования природного газа.

Среди технологических разработок, позволяющих сэкономить на энергозатратах, следует упомянуть гальванические солнечные панели, генерирующие постоянный ток, а также солнечные коллекторы, которые подготавливают горячую воду для бытовых нужд и частично для отопления. И если оба устройства могут внести лишь незначительные проценты в общий энергетический баланс загородного дома, то конструкция теплового насоса решительно преобразовала всю систему генерирования тепла в коттедже. Представьте, при подаче 1 кВт электроэнергии в систему последняя отдает до 4 кВт тепла.

Отопление происходит за счет рассеянной энергии, которая находится буквально у нас под ногами. Это тепловой насос — устройство, позволяющее использовать энергию, накопленную в окружающей среде, на нужды отопления, горячего водоснабжения или кондиционирования воздуха. Внешний контур теплового насоса, собирающий тепло окружающей среды, представляет собой наполненный специальным теплоносителем трубопровод, уложенный в землю или в воду.

При применении теплового насоса до 75-80 % тепловой энергии можно получать из окружающей среды, что позволяет существенно снизить затраты на отопление. Непременно следует подчеркнуть, что наиболее целесообразно использовать тепловой насос в комплекте с теплыми полами. Ведь температура воды в системе невысокая, а это как раз то, что требуется системе теплого пола.

Как видим, различные приемы энергосбережения позволяют значительно сократить эксплуатационные затраты. Основной способ экономии — использование наиболее современных, качественных материалов, технологий и оборудования. Это позволяет и снизить расходы, и получить надежное, комфортное жилье, которое будет служить долгие годы.

Дата размещения: 26-03-2013, 13:57