Энергосберегающие дома

В современном мире, когда человек привык, что его окружают различные бытовые приборы, облегчающие ему условия проживания, то встает вопрос, как снизить потребление энергии этими приборами, оптимизировать их работу и повысить коэффициент их использования.

Одним из таких способов является строительство энергосберегающих домов.

Что такое энергосберегающий дом?

Энергосберегающий дом – это здание, в котором поддерживается оптимальный микроклимат, при этом потребление различных видов энергии, от сторонних источников, находится на низком, в сравнении с обычными строениями, уровне потребления.

Энергосберегающий дом обладает хорошей теплоизоляцией, и не только получает тепловую энергию от сторонних источников, но и сам служит источником тепла. Энергия от сторонних источников идет на отопление, горячее водоснабжение и электроснабжение бытовых приборов.

Энергосберегающий дом это:

• Здание, которое благодаря своей конструкции, позволяет значительно снизить потребность в тепловой энергии.
• Дом, который комфортен для проживания, благодаря создаваемому в нем микроклимату.

Принцип действия

Для того, чтобы создать энергосберегающий дом, необходимо разработать проект, в котором будут предусмотрены следующие направления:

1. Обеспечение снижения тепловых потерь через стены, окна, пол, крышу и системы вентиляции, потому как в обычном доме, эти потери очень значительны (см. схему). 
2. Использование качественных материалов, позволяющих снизить тепловые потери.
3. Разработка индивидуальной архитектуры здания и его расположение на местности, должны максимально обеспечивать выполнение поставленных задач.
4. В конструкции здания предусмотреть отсутствие мостиков холода, которые могут возникать при устройстве фундамента, монтаже оконных блоков и балконных плит и т.д.

Технические системы здания должны быть ориентированы на энергосбережение, так для системы:

• Вентиляции – необходимо предусмотреть рекуперацию тепла, когда теплый воздух в системе вытяжной вентиляции, нагревает наружный воздух приточной вентиляции.
• Отопления – использование тепловых насосов разных типов.
• Горячего водоснабжения – установку солнечных коллекторов.
• Электроснабжения – применение солнечных электростанций или ветровых генераторов.

Конструкция энергосберегающего дома может выглядеть следующим образом (без учета системы электроснабжения): 

Обогреватели для дома

Система отопления энергосберегающего дома может быть построена на использовании солнечных батарей. В этом случае в помещениях устанавливаются электрические обогреватели необходимой мощности. При таком варианте системы отопления, солнечная электростанция должны быть значительной мощности, т.к. кроме системы отопления, в каждом доме есть другие потребители электричества, обладающие большой мощностью (утюг, чайник, микроволновая печь и прочие устройства). В связи с этим, наиболее широко используется вариант использования теплового насоса.

Тепловой насос — это техническое устройство, служащее для передачи тепловой энергии.

Тепловые насосы различаются по принципу действия, внешнему источнику энергии, типу теплообменника, режиму работы, производительности и еще ряду параметров. На приведенной ниже схеме представлен тепловой насос, работающий по типу «земля – вода».

Схема работы теплового насоса «земля – вода»: 

В устройствах, данного типа, в качестве внешнего источника тепловой энергии, используется энергия земли. Для этого, в замкнутый наружный контур теплового насоса, который уложен ниже уровня промерзания земли, закачан специальный рассол (антифриз), который посредством установленного насоса, циркулирует в этом контуре. Наружный контур соединен с конденсатором теплового насоса, где в процессе циркуляции, рассол отдает аккумулированное тепло земли, хладагенту. Хладагент, в свою очередь, циркулирует во внутреннем контуре теплового насоса, и поступая на конденсатор устройства, передает полученное тепло, энергоносителю, циркулирующему во внутреннем контуре системы отопления дома.

---

Также будет интересно: Концепция энергонезависимости в частном домостроении

Электрические котлы

Как и в случае с системой отопления, так и в системе горячего водоснабжения, можно использовать электрическую энергию, получаемую от солнечных электростанций или ветровых генераторов. Для этого можно использовать электрические энергосберегающие котлы.

Достоинствами использования электрических котлов для систем отопления и горячего водоснабжения являются:

1. Простота выполнения монтажа и обслуживания;
2. Экологическая безопасность и экономичность устройств;
3. Длительные сроки эксплуатации.

К недостаткам можно отнести – зависимость от бесперебойности электроснабжения и дополнительную нагрузку на электрическую сеть.

Энергосберегающие электрические котлы бывают:

• электродные;
• ионные;
• ионообменные.

Различие у данных типов котлов в процессе преобразования электрической энергии в тепловую. Кроме различий по конструкции (типу), котлы различаются по: количеству рабочих контуров, способу установки, мощности, габаритным размерам и прочим техническим показателям, определяемым заводами изготовителями.

Энергосбережение, при использовании данного оборудования, достигается за счет:

1. Уменьшения инерции нагрева устройств;
2. Использования особых физических преобразований электрической энергии в тепловую;
3. Обеспечения плавного старта, при начале процесса работы;
4. Использования систем автоматики, при контроле за температурой теплоносителя и воздуха;
5. Использование современных материалов и технологий при изготовлении.

Какие лампы лучше для дома

В настоящее время, на рынке источников света, которыми являются лампы, представлен достаточно широкий ассортимент устройств, обладающих достаточным световым потоком и меньшей мощностью, по сравнению с традиционными лампами накаливания. Такими источниками света являются энергосберегающие и светодиодные лампы.

Обычной энергосберегающей лампой можно считать широко распространенные люминесцентные лампы, т.к. при одинаковом световом потоке, с лампой накаливания, мощность подобной лампы значительно меньше.

Тип ламп, к которому относятся люминесцентные – это газоразрядные лампы и принцип их работы основан на свечении, возникающем под воздействием электрического разряда парами металлов или газа, которыми наполнена колба устройства.

Подобные лампы различаются по внутреннему давлению, цвету свечения и прочим техническим характеристикам. Так люминесцентные лампы – это устройства с низким давлением, а натриевые, ртутные и металлогенные – с высоким давлением внутри колбы.

Еще один тип энергосберегающих ламп – это галогенные лампы. По своей конструкции они аналогичны лампам накаливания, с той лишь разницей, что наличие галогенов в колбе источника света, увеличивает световой поток, по сравнению с лампой накаливания при аналогичной мощности. Также за счет галогенов, увеличивается срок службы ламп данного типа.

Для электроснабжения дома используют энергосберегающие лампы, имеющие стандартный цоколь, как и лам у накаливания, а колба напоминает по форме трубчатую спираль. Внутри трубка покрыта люминофором и заполнена газом, на концах смонтированы два электрода, которые разогреваемых при запуске лампы в работу. Внутри цоколя расположена схема управления и элементы ее блока питания (схема устройства приведена ниже). 

К достоинствам использования энергосберегающих ламп можно отнести:

1. Меньшая потребляемая мощность, чем у ламп накаливания, при одинаковом световом потоке.
2. Продолжительные сроки эксплуатации, в сравнении с лампами накаливания.

Различные цвета светового потока:

• теплый белый (цветовая температура — 2700 К);
• белый (3300-3500 К);
• холодный белый (4000-4200 К);
• дневной.

Недостатками энергосберегающих ламп являются:

1. Лампы, данного типа, не любят частых коммутаций.
2. При включении в работу, лампы не сразу дают полную яркость свечения, а некоторое время светят тусклее.
3. Энергосберегающим лампочкам необходима вентиляция.
4. При отрицательных температурах — плохо зажигаются.
5. После завершения эксплуатации, при выходе из строя, необходима утилизация.
6. В процессе работы, лампы могут пульсировать.
7. При эксплуатации, по мере износа люминофора, появляется инфракрасное и ультрафиолетовое излучение.
8. Невозможно регулировать яркость свечения устройствами регулирования (диммерами).

Светодиодные лампы – это источники света, также обладающие малой мощностью, при значительном световом потоке и по своей сути — это энергосберегающие устройствами.

По своей конструкции, светодиодная лампа является электронным, полупроводниковым устройством, принцип действия — основан на преобразовании электрического тока в свет. Конструкция светодиодной лампы приведена ниже. 

Достоинствами использования светодиодных ламп:

1. Более продолжительный срок эксплуатации, чем у энергосберегающих ламп.
2. Являются более экономичными, в 2 – 3 раза, чем энергосберегающие.
3. Экологически безопасны.
4. Не боятся ударов и вибраций.
5. Обладают небольшими геометрическими размерами (габаритами).
6. При включении начинают работать мгновенно, не боятся коммутаций.
7. Широкий спектр свечения.
8. Обладают возможностью работать с диммерами.

Недостатками использования являются:

1. Высокая стоимость.
2. Возможна пульсация светового потока в процессе эксплуатации устройств.

На вопрос «Какие лампы лучше для дома светодиодные или энергосберегающие?», каждый должен ответить для себя сам, взвесив достоинства и недостатки, приведенные выше, а также личные предпочтения к характеристикам освещения (мощности, цвету и т.д.), а также стоимости выбранного типа ламп.

Стоимость

Стоимость энергосберегающих ламп, в том числе и светодиодных, зависит от их технических характеристик (мощности, цвета и т.д.), фирмы производителя устройств, а также торговой сети, в которой приобретаются устройства.

На данный момент, стоимость энергосберегающих ламп, производимых различными компаниями и в зависимости от мощности, в торговых сетях составляет:

• Производства компании «Supra» — от 120,00 до 350,00 рублей;
• Производства фирмы «Philips» — 250,00 до 500,00 рублей;
• Производства компании «Hyundai» — от 150,00 до 450,00 рублей;
• Производства фирмы «Старт» — от 200,00 до 350,00 рублей;
• Производства фирмы «Эра» — от 70,0 до 250,00 рублей.

Светодиодные лампочки, выпускаемые различными компаниями, в зависимости от технических характеристик, в торговых сетях реализуются по следующей стоимости:

• Производства фирмы «Philips» — от 300,00 до 3000,00 рублей;
• Производства фирмы «Gauss» — от 300,00 до 2500,00 рублей;
• Производства фирмы «Osram» — 250,00 до 1500,00 рублей;
• Производства фирмы «Camelion» — от 250,00 до 1200,00 рублей;
• Производства фирмы «Nichia» — 200,00 до 1500,00 рублей;
• Производства фирмы «Эра» — от 200,00 до 2000,00 рублей.

На рынке источников света представлена продукция и иных компаний, как отечественных, так и зарубежных, но порядок цен на данную продукцию, лежит в указанных диапазонах.

Как построить Энергосберегающий дом

Для того, чтобы построить энергосберегающий дом, необходимо разработать проект, который должен учесть некоторые моменты и тонкости, без которых невозможно добиться требуемого результата.

Вот эти требования:

1. Расположение дома.
   Он должен располагаться на ровном, освещенном солнце месте, без присутствия вблизи ям, рвов и оврагов. Планировка дома должна предусматривать с южной стороны – большие панорамные окна, с северной – окон может совсем не быть.
2. Конструкция дома.
   Конструкция дома должна быть эргономичной.
3. Фундамент.
   Тип фундамента и используемые материалы, должны обеспечить минимальные тепловые потери.
4. Утепление стен.
   В качестве утеплителя для стен должны быть использованы качественные материалы, способные обеспечить минимальную теплопроводность наружных стен.
5. Окна с тройным стеклопакетом.
6. Использование варианта с двускатной кровлей и использованием материалов, удерживающих тепло.
   Использование энергоэффективных систем отопления и горячего водоснабжения.
7. Применение альтернативных источников энергии, при создании системы электроснабжения дома.
8. Устройство принудительной системы вентиляции с системой рекуперации.
9. При устройстве входных дверей, использовать систему «двойные двери».

Плюсы и минусы

К положительным сторонам, объясняющим интерес застройщиков, к строительству энергосберегающих домов относятся:

• Правильно построенный дом, создает благоприятный микроклимат внутри помещений, обеспечивающий комфортное проживание людей.
• Максимальное снижение потерь тепла и использование альтернативных источников энергии, позволяют значительно сократить коммунальные расходы.
• Такой дом является экологически чистой постройкой, что повышает его рыночную стоимость, и не оказывает негативного воздействия на окружающую среду.

К недостаткам можно отнести:

• Сложность разработки проектной документации и выполнения требований к качеству выполнения работ на разных этапах строительства.
• Высокая стоимость строительства.