Экожилье - ключ к будущему

Дом представляет собой единую теплоэнергетическую систему с проходящими через нее потоками различных энергий.

Рисунок

Энергопотери дома

Дом теряет энергию почти исключительно в виде тепла, поскольку все виды поступающей энергии превращаются в нем в тепло. Основных каналов теплопотерь дрма три: через ограждающие конструкции, через окна и с теплом вентилируемого воздуха. Поскольку в последнее время появились конструкции окон с достаточно большим сопротивлением теплопередаче, то впервые появилась возможность кардинально утеплять дома до такой степени, что им становится не нужна система отопления даже в весьма холодном климате. Таким образом становится реальным лозунг "лучше один раз утеплить дом, чем всю жизнь его отапливать".

Неотопительные теплопоступления

В доме помимо функционирования системы отопления, постоянно идут множество других энергетических процессов, сопровождающихся выделением тепла. Суммарно эти тепловыделения для средней величины коттеджа в среднероссийских условиях составят порядка 10 мвт*час за отопительный сезон. С другой стороны теплопотери за этот же период могут быть сделаны несколько ниже этой величины.

Система терморегулирования

Вместо системы отопления в хорошо изолированном доме для компенсации в экстремально холодные периоды достаточно иметь маломощную систему терморегулирования. Действовать она будет эпизодическии выполнена может быть по лучистому типу.

Вентиляция

На вентиляции в существующих домах теряется ориентировочно около трети всего тепла. Исходя из этого естественно было бы ее сократить , однако при этом могут ухудшиться качество внутреннего воздуха, что также недопустимо. Анализ показыват, что возможно проведение системы различного характера мероприятий нацеленных на замедление или компенсацию ухудшения гигиенических показателей внутреннего воздуха. При этом без ухудшения качества внутреннего воздуха окажется возможным сократить объемы вентиляции и вместе с тем потери тепла. Потери тепла на вентиляцию могут быть сокращены также применением искусственных сосредоточенных приточно-вытяжных систем вентиляции с теплообменниками или тепловыми насосами.

Энергоснабжение экодомов

Возобновляемые источники энергии

Для снабжения энергией экодомов естественно использование энергии возобновляемых источников (ВИЭ). Было бы неверным утверждать что ВИЭ экологически безупречны, но экологический ущерб от них несравненно меньше чем от традиционной энергетики.

Солнечная энергия

Первичной энергией для жизни на земле за небольшим исключением является солнечная. Она как показывают расчеты, в большинстве районов Земли может быть и основным источником энергии для экодома. Идея "солнечного дома" имеет солидный возраст, а если обратиться к традиционным верованиям, имеет еще и мистическое обоснование. Она составной частью входит в концепцию экологического жилища.

В центральной Европе годовой приход солнечной радиации составляет 1.1 мвт*час/м[2],[ ]в районах Сахары - 2.3 мвт*час/м[2]. В России приход солнечной энергии на горизонтальную поверхность колеблется от 0.7 мвт*час/м[2]*год на севере до 1.5 мвт*час/м[2]*год на юге.

Таблица 1. Среднегодовой приход солнечной энергии на горизонтальную площадку.

Город

мвт*час/м[2]*год

Город

мвт*час/м[2]*год

Архангельск

0.85

Омск

1.26

Петербург

0.93

Новосибирск

1.14

Москва

1.01

Ростов на Дону

1.29

Екатеринбург

1.1

Астрахань

1.38

Элементарный расчет показывает что в средней полосе России двухэтажный коттедж занимающий в плане 100 м[2] за год получает от солнца более 160 мегаватт*час энергии, что превышает всю его годовую потребность даже при нынешнем расточительном потреблении энергии.

Тепловые гелиоприемники

Тепловые солнечные коллекторы превращают энергию солнечного излучения непосредственно в тепло. Достоинством тепловых солнечных преобразователей является высокий КПД. У современных коллекторов он достигает 45 - 60%. Эффективность термальных гелиоприемников повышается если они снабжены теми или иными концентрирующими излучение зеркальными поверхностями. Весьма перспективными для экодомов обещают стать плоские солнечные элементы с линейными концентраторами излучения - фоконы. Однако потребности в низкотемпературном тепле летом в доме невелики, поскольку в связи с трудностью его длительного хранения, до зимы, когда оно главным образом нужно, его сохранить сложно. Этим объясняется относительно ограниченное их использование в энергоэффективных домах.

В зависимости от этого тепловые коллекторы разделяются на плоские и концентраторные. Плоские коллекторы наиболее просты и дешевы, однако дают лишь низкотемпературное тепло, сфера применения которого в домовом энергохозяйстве ограничена. Концентраторные коллекторы более эффективны, но достаточно сложны в т.ч. в эксплуатации, и дороги из-за необходимости поворотных систем слежения за солнцем. Поэтому их использование в автономной энергосистеме жилищ пока проблематично.