В мире основной стимул к строительству энергонезависимых домов - стремление сэкономить на приобретении дорогих энергоносителей. Действительно, идея жить в здании, для которого не надо покупать электричество, газ или другое топливо, выглядит довольно привлекательно. У нас же пока централизованно поставляемые электроэнергия и газ не настолько дороги (хотя власть работает над этим), чтобы

всерьез стимулировать дополнительные вложения в энергонезависимость своего жилища. Зато у нас есть другой мотив для внедрения современных технологий - наличие большого выбора недорогих и удобных участков под строительство, но без подведенных коммуникаций, - пишет segodnya.ua .

ИДЕАЛ ДЛЯ ПОДРАЖАНИЯ - ПОЛНАЯ ПАССИВНОСТЬ

Естественный путь к повышению энергонезависимости - сокращение расхода энергии в здании, в первую очередь на отоплении за счет снижения теплопотерь. Поскольку, как говорит руководитель Клуба прикладной экологии Андрей Бобровицкий, построить теплый дом технически гораздо проще, чем создать сверхэкономную систему отопления.

ЭТАЛОН. Современный эталон в понимании того, что такое теплое жилище, задает так называемый пассивный дом. Такое здание потребляет на свое отопление за год не более 15 кВт*ч/м2 своей площади. Для сравнения, так называемые дома низкого потребления энергии, которые в ЕС с 2002 года являются минимальным стандартом энергосбережения, потребляют не более 60 кВт*ч/м2 в год. До того, с 1970-х годов, в Европе строили дома с годовым потреблением энергии не более 150 кВт*ч/м2. А еще раньше - здания, которые за год расходовали 300 кВт*ч/м2. Это, кстати, примерный уровень обычного кирпичного здания вроде тех, в которых до сих пор живут миллионы украинцев.

Но "пассивный дом" - еще не предел. Есть еще дома "нулевой энергии" - вообще не потребляющие ни единого киловатта извне. Такое жилище отапливается теплом человеческих тел, работающих электроприборов и проникающим через окна солнечным светом. А есть еще и здания, которые вырабатывают энергии больше, чем потребляют.

СТАНДАРТЫ. Стандарты энергоэффективности дома установил Институт пассивного дома (Дармштадт, Германия). Для нас они полезны тем, что показывают основные направления усилий, которые нам придется приложить для приближения своего жилища к энергонезависимости.

1. Стены с повышенной теплоизоляцией (коэффициент теплопередачи должен составлять менее 0,15 Вт/м2K). Для сравнения, коэффициент теплопередачи стандартной кирпичной стены толщиной 24 см составляет примерно 2 Вт/м2K. То есть стена пассивного дома должна быть как минимум в 14 раз теплее.

2. Не должно быть "мостиков холода", т. е. таких архитектурных или технических деталей с высокой теплопроводностью, которые проходили бы сквозь слой утепления наружу.

3. Сооружение должно быть компактным. Идеальной формой такого здания была бы сфера - минимум площади внешней поверхности при максимуме внутреннего объема. Но распланировать такое помещение с удобством для жизни - задача не из простых. Поэтому форму здания стремятся сделать максимально приближенной к кубической. Чем больше вытянуто строение, тем больше у него "лишней" внешней площади и теплопотерь.

4. Должно быть обеспечено пассивное использование солнечной энергии благодаря правильному ориентированию и отсутствию затемнения (от деревьев или других зданий). Архитектор Татьяна Эрнст, автор первого в Украине пассивного дома, объясняет: "Южная (солнечная) сторона здания должна быть максимально остеклена. А северную сторону, наоборот, необходимо сделать глухой". Также нужны улучшенные стеклопакеты со специальными профилями и коэффициентом теплопередачи окна 0,8 Вт/м2K.

5. Высокая герметичность здания. То есть пассивный дом должен быть в 2,5 раза герметичнее обычного.

6. В доме должна быть контролируемая вентиляция с рекуперацией тепла из отработанного воздуха, обеспечивающая более 75% возврата тепла.

ТЕПЛО СОХРАНЯЮТ СТЕНЫ И ОКНА

В принципе, стену пассивного дома (не говоря уже о просто теплом) можно возводить практически из любого из популярных строительных материалов и по любой из технологий. Лишь бы в итоге выйти на искомые показатели коэффициента теплопередачи. Даже незатейливый бетон можно потом утеплить в более чем достаточной степени.

МАТЕРИАЛ. При этом у каждого из специалистов могут быть свои предпочтения. Андрей Бобровицкий, например, рекомендует внешние стены делать из соломы. Или возводить деревянный каркас, который потом утеплять камышом. Но при этом внутри здания должны быть массивные перегородки из красного кирпича или, еще лучше, самана - легкие стены тепла не накапливают.

Из этих же соображений, чтобы сделать дом термически инертным (без склонности к постоянным перепадам температуры), Татьяна Эрнст рекомендует возводить внешние стены из обыкновенного красного кирпича с дальнейшим их внешним утеплением. В домах же на каркасе она видит тот недостаток, что в них сложнее обеспечить требуемый уровень герметичности. Дерево же, по ее мнению, слишком "живой" материал, склонный к расширению и сжатию в разные времена года, а также растрескиванию.

В Европе помимо каркасных технологий широко используются поризованные (пористые) керамические блоки, термоблоки (с дальнейшей заливкой бетоном), газобетон и пенобетон. Эти материалы серьезно потеснили позиции традиционного кирпича.

СВЕТ. Окна могут быть не только средством освещения, но и эффективным отопительным прибором. В пассивном доме используется принцип, который можно попытаться взять на вооружение и в "обычном" строительстве: зимой окно должно приносить больше энергии, чем будет теряться через него. Для этого оно должно быть направлено навстречу солнцу (на юг), максимально пропускать его свет и минимально выпускать тепло наружу. При этом не стоит увлекаться окнами на солнечной летом стороне (восток, запад), чтобы не перегревать здание в жару. Окна должны быть с энергосберегающим напылением на стеклах, двухкамерными, с заполнением межстекольного пространства инертным газом. Впрочем, все это уже используется и в обычных домах. Практику установки окон в пассивных домах от традиционных отличает то, что их монтируют не в капитальной стене, а выдвигают в зону внешнего утепления. Это предотвращает появление мостиков холода в местах "встречи" окна и стены. Еще одна полезная мера - установка жалюзи или роллет.

ЧЕМ ВЫРАБОТАТЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЮ

Но даже если нам удастся построить дом, обогреваемый только теплом наших сердец, без электроэнергии все равно не обойтись. Надо понимать, что если есть возможность подключиться к центральной сети электроснабжения, то так и следует поступить. "Уже есть реализованные проекты полностью автономных домов. Но гораздо дешевле пользоваться классическими видами энергии. Особенно электрической, - предупреждает коммерческий директор компании "Гравицаппа" Борис Микелюк. - Пока что солнечные панели не могут быть альтернативой центральным сетям".

АВТОНОМИЯ . Классический вариант автономии - домашняя солнечная электростанция в содружестве с ветрогенератором. "Как правило, солнце и ветер взаимозаменяемы, - говорит Борис Микелюк. - Когда тепло - безветренно и солнечно. Когда холодно и нет солнца - обычно еще и ветрено". Если ограничиться скромным потреблением 3 кВт, то систему на солнечных батареях можно выстроить за $6 тыс. Еще $3,5 тыс. уйдет на ветрогенератор мощностью 2 кВт (аккумуляторы у нас уже есть в "солнечной" системе).

Если увеличить мощность солнечной станции до 5 кВт, то система подорожает до $10 тыс. Зимой она будет вырабатывать до 200 кВт/ч, летом - до 650 кВт/ч в месяц. Еще примерно $9 тыс. придется отдать за систему с ветрогенератором.

Однако неизбежно будут дни и без солнца, и без ветра. И резервный источник электроэнергии - бензиновый, дизельный или газовый электрогенератор мощностью 5 кВт - обойдется еще примерно в $600.

КАК ОБОГРЕТЬСЯ И ОХЛАДИТЬСЯ

Рассмотрим, как организовано отопление и горячее водоснабжение первого в Украине официально зарегистрированного "пассивного" дома (с внушительной полезной площадью 328,2 м2). Солнечные коллекторы, установленные под наклоном 45 градусов на южной стороне крыши, нагревают размещенный ниже уровня грунта бак-аккумулятор емкостью 1 тыс. л. А когда мощности солнечных коллекторов не хватает (например, зимой), им на помощь приходит тепловой насос мощностью 3-15 кВт.

Пассивный дом более скромных размеров (150 м2) может обойтись тепловым насосом мощностью 8 кВт. А если взять насос 10 кВт (с установкой под ключ потянет на $8 тыс.), то его хватит с запасом и без установки солнечных коллекторов ($2-4 тыс.).

Но упомянутый "пассивный дом" подключен к централизованной электросети. А для полностью автономного жилища может возникнуть ситуация, когда в пасмурную безветренную погоду придется отапливаться за счет работы бензогенератора. Выходом может быть установка твердотопливного котла. "Система гелиоколлекторов и котел - хороший тандем, - считает Борис Микелюк. - Коллекторы решают вопрос горячего водоснабжения в теплый период, когда гонять котел нет смысла".

ОХЛАЖДЕНИЕ. Тепловой насос может работать и на охлаждение. "Если это предусмотреть при проектировании, из земли можно напрямую подавать в "теплые стены" воду температурой 10-12 град. Еще вариант - установить внутренний блок кондиционера и подводить к нему холодный теплоноситель из земли. Работа насоса и вентилятора потребляет в 20-25 раз меньше энергии, чем обычный кондиционер", - рассказывает Кирилл Ставничий.

ИСПОЛЬЗУЯ "ЗЕЛЕНЫЙ ТАРИФ"

Даже если вы подключаете дом к централизованной сети электроснабжения, задумайтесь об установке солнечной электростанции - хотя бы ради заработка на "зеленых тарифах". "Вы покупаете электроэнергию по 57 коп./кВт*ч. А если генерируете больше, чем потребляете, то вам платят по 5,50 грн/кВт*ч. Например, в зимний месяц вы потребили 400 кВт*ч, а сгенерировали 100. Вы заплатите облэнерго за 300 кВт*ч по тарифу 57 коп. А летом станция сможет сгенерировать за месяц 500 кВт*ч, а вы потратите только 100. За каждый из 400 кВт*ч вам заплатят по 5,50 грн. Так за весну-осень продающему энергию денег должно приходить больше, чем требуется на его нужды", - рассказывает директор ООО "Цетус" Кирилл Ставничий.

ВЕНТИЛЯЦИЯ БЕЗ ПОТЕРЬ

У нас много энергозатратных привычек. Одна из них - проветривать помещение через форточку. В холодное время года это фактически выброс наружу драгоценного тепла и запускание холода. От пассивного дома не зря требуется высокая степень герметичности, чтобы не сквозило из щелей и не тратилась зря энергия. А обновление воздуха происходит с помощью системы контролируемо-принудительного энергосберегающего воздухообмена.

В первом украинском пассивном доме это работает следующим образом. Отработанный воздух температурой примерно +20 °С вытягивается из-под потолка каждого помещения - там он является носителем бесполезного, то есть уже никак не используемого тепла. Далее он подается в рекуператор, расположенный в самом низу здания. Холодный воздух затягивается с улицы и сначала проходит по грунтовому теплообменнику, заложенному на глубине не менее 2 м. Так он подогревается примерно до +5°С, после чего тоже попадает в рекуператор. Там теплый и холодный воздух обмениваются теплом через разделяющую их металлическую перегородку. В результате в дом возвращается до 90% тепла, содержащегося в отработанном воздухе, а свежий при температуре +17 °С подается в помещения.

При жаркой погоде все происходит наоборот - горячий внешний воздух охлаждается в теплообменнике и рекуператоре (поскольку внутри прохладнее, чем снаружи). Это в сочетании с "холодными" стенами снимает потребность в использовании для охлаждения кондиционеров.

Пассивный, или энергонезависимый дом (англ. passive house) - это дом, основной особенностью которого является малое энергопотребление. 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 нем людьми, бытовыми приборами и альтернативными источниками энергии.

Горячее водоснабжение осуществляется за счет установок возобновляемой энергии, например, тепловых насосов или солнечных коллекторов.

В зависимости от конструкции стен дома через них теряется до 35-45% тепла, полученного в ходе работ систем отопления. Фактически большинство домов, построенных по классическим технологиям, отапливают улицу.

Наиболее очевидная и лежащая на поверхности цель повышения энергоэффективности жилых зданий - сокращение энергопотребления, что экономит как прямые затраты на обслуживание здания и поддержание в нем необходимой температуры, так и косвенно положительно влияет на экологическую обстановку за счет сокращения необходимых в любом другом случае генерирующих мощностей. Структура энергопотребления домов, построенных по стандартным технологиям, существенно отличается от энергопотребления энергоэффективных домов.

Другая цель создания энергоэффективных зданий - сокращение использования традиционных источников энергии, при работе с которыми природные ресурсы (в том числе углеводороды) необратимо расходуются, и замена таких источников возобновляемыми. Такой подход также обеспечивает как значительную экономию, так и максимальную экологичность возводимых зданий.

Несмотря на сдерживание роста тарифов на тепло- и электроэнергию, стоимость электроэнергии для конечного потребителя за последние десять лет выросла в 5,4 раза.

Саму идею обеспечения максимальной энергоэффективности сложно назвать новой: еще в конце 1970-х гг. в Финляндии был построен комплекс «EKONO HOUSE» в городе Отаниеми. В здании, кроме сложного объемно-планировочного решения, учитывающего особенности расположения и климата, была применена особая система вентиляции, при которой воздух нагревался за счет солнечной радиации, тепло которой аккумулировалось специальными стеклопакетами и жалюзи. Также в общую схему теплообмена здания, обеспечивающую энергоэффективность, были включены солнечные коллекторы и геотермальная установка.

Форма скатов кровли здания учитывала широту места строительства и углы падения солнечных лучей в различное время года.

Логическим продолжением экспериментов по формированию подхода к строительству энергоэффективных зданий стала концепция энергонезависимого дома (также называемого «пассивным» либо «энергопассивным»), разработанная в Германии доктором Вольфгангом Файстом, основателем Института Пассивного дома в немецком городе Дармштадт. За двадцать лет существования технологии было проведено множество глубоких исследований влияния на термостатирование зданий многочисленных факторов, как в процессе строительства, так и в процессе эксплуатации, отработаны программы расчета и технологии строительства. На базе сформированных знаний стало возможным широкое распространение энергонезависимых домов не только в Германии, но и во всех странах Запада. В таких домах применяются самые современные строительные материалы, конструкции, и инженерное оборудование, и на сегодняшний день энергонезависимый дом - это самый совершенный дом с точки зрения комфорта, энергопотребления и внутреннего климата помещений.

Экономичность: благодаря низкому энергопотреблению экономится значительная часть средств, необходимых для теплоснабжения, подогрева воды, кондиционирования и других элементов обеспечения климатического режима в доме.

Экологичность: для функционирования дома нужен минимальный объем электроэнергии, в связи с чем практически исключены вредные выбросы в атмосферу. Массовое внедрение технологии энергонезависимого дома позволяет значительно сократить необходимость работы существующих генерирующих мощностей и снять необходимость ввода новых. Помимо этого сокращается объем выброса парниковых газов в 7-10 раз.

Комфорт: чистый, теплый свежий воздух, теплые стены и полы вызывают ощущение пребывания в горной местности в летний период. Если учесть, что человек за свою жизнь более 50% находится в жилище, то такая комфортная среда обитания внутри энергонезависимого дома благотворно влияет на здоровье человека и способствует продлению его жизни. Лучше всяких цифр об этом говорят отзывы людей, которые неизменно говоря: «мы никогда не замерзали», «мы определенно построили бы энергонезависимый дом снова», «нам никогда еще не было настолько комфортно».

Реальная энергонезависимость: концепция энергонезависимого дома позволяет возводить строения на территориях, не оборудованных традиционными инженерными коммуникациями (газ, теплоцентраль), а в определенных случаях - и без подведения коммунальных электросетей.

Современная строительная отрасль, поддерживая научные изыскания, нацелена на снижение теплопотерь за счет внедрения современных теплоизоляционных материалов, сокращения мостиков холода, применения высокотехнологичных конструкционных материалов. Однако нельзя не признать, что обособленная реализация такого подхода не дает эффекта, равного применению концепции энергонезависимого дома.

Конечно, современные строительные нормы и применение качественных материалов способно значительно снизить теплопотери здания, и, за счет этого, - энергопотребление, затрачиваемое на отопление. Учитывая, что именно на обогрев помещения затрачивается основная часть потребляемой энергии, этот результат можно было бы считать вполне удовлетворительным, однако результаты исследований показывают, что возведение здания в соответствии с концепцией энергонезависимого дома позволяет сократить на отопление более чем на 70%.

ЭНЕРГОНЕЗАВИСИМЫЙ ДОМ: БУДУЩЕЕ СЕГОДНЯ

За счет чего достигается такая экономия? В первую очередь - за счет комплексности мер, направленных на максимальную энергоэффективность. Решать проблему теплопотерь в зданиях, нельзя исключительно за счет повышения характеристик теплоизоляции. Только комплексное применение современных теплоизоляционных материалов, архитектурных приемов и новейших инженерных систем позволяет достичь поставленной цели.

Так, проектирование энергоэффективного здания проводится с учетом климатических условий региона, с определением оптимальной формы здания и его габаритов для уменьшения площади внешней поверхности без потери внутреннего объема здания. За счет меньшей площади внешней поверхности уменьшаются и расходы энергии, связанные с теплопотерями.

Дополнительно к этому технология энергонезависимого дома предусматривает эффективную теплоизоляцию всех ограждающих поверхностей - не только стен, но и пола, потолка, чердака, подвала и фундамента, для чего формируется несколько слоев теплоизоляции - внутренняя и внешняя, а также производится устранение «мостиков холода» в ограждающих конструкциях. В результате в пассивных домах теплопотери через ограждающие конструкции практически в 10 раз ниже, чем в обычных зданиях.

В США стандарт требует потребления энергии на отопление дома не более 1 BTU (Британская тепловая единица) на квадратный фут помещения, в Великобритании энергонезави-симый дом должен потреблять энергии на 77% меньше обычного дома, а с 2007 года каждый дом, продаваемый в Англии и Уэльсе, должен получить рейтинг энергоэффективности. Каждый продающийся дом осматривается независимым инспектором, который определяет 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 оборудуются солнечными водонагревателями, чтобы самостоятельно обеспечивать от 30% до 70% потребности в горячей воде, в зависимости от места расположения дома и ожидаемого потребления воды.

На сегодняшний день в мире построено более 7000 пассивных домов, офисных зданий, магазинов, школ, детских садов. Большая их часть находится в Европе.

Но для создания комфортной среды обитания в доме его необходимо оживить. И тут на помощь приходят различные инженерные системы. За электроснабжение отвечают фотоэлектрические солнечные батареи и ветрогенератор. Поскольку энергоснабжение от таких источников как солнце и ветер носит нестабильных характер, требуется установка резервного генератора и системы аккумулирования.

Системы отопления и горячего водоснабжения тепловой энергией снабжают геотермальный тепловой насос и солнечный коллектор. Солнечный коллектор напрямую преобразует солнечную энергию в тепло и направляет его на поддержание системы горячего водоснабжения. В условиях отсутствия завозимого углеводородного топлива и экономии вырабатываемой электроэнергии прямой электрический обогрев был бы нерациональным решением, поэтому применяется тепловой насос на 1 кВт затраченной электрической энергии поставляющий 4,5 кВт тепловой энергии. Дополнительные 3,5 кВт энергии тепловой насос с помощью грунтового теплообменника перекачивает из грунта, повышая температурный потенциал энергии, запасенной в грунте.

Любой дом требует вентиляции воздуха и уж тем более дом, представляющий собой полностью герметичный объем. В системе принудительной приточно-вытяжной вентиляции применяются современные вентиляционные установки с рекуперацией тепла и влаги удаляемого воздуха. Данные установки способны вернуть до 90 % тепловой энергии из удаляемого воздуха в подаваемый в помещения свежий воздух. В летний период данная система имеет обратное действие, т.е. охлаждает подаваемый воздух.

Схема взаимодействия инженерных систем энергонезависимого дома

Схема взаимодействия инженерных систем энергонезависимого дома:

1 - Фотоэлектрические модули
2 - Электрогенератор (Микро ГЭС,Микро ТЭС)
3 - Ветрогенератор
4 - Блок контроля заряда/разряда АКБ
5 - Аккумуляторные батареи
6 - Инвертор
7 - Рекуператор
8 - Система предварительного темперирования наружного воздуха
9 - Солнечные коллекторы
10 - Смеситель солнечного коллектора
11 - Тепловой насос
12 - Буферная емкость
13 - Емкостной водонагреватель
14 - Водоочистная установка
15 - Скважинный насос
ГЗ - грунтовый зонд
НВ - наружный воздух
ПВ - приточный воздух
ОВ - отходящий воздух
УВ - удаляемый воздух
ХВ - холодная вода
ГВ - горячая вода
ПОК - подача отопительного контура
ООК - обратка отопительного контура SolarDivicon
ИВ - Исходная вода (из скважины или озера)
ЧВ - Очищенная вода

Посреди горного пейзажа места под названием Los Sueños, раскинулась шикарная вилла Casa Piscucha. Фантастический по своему замыслу и разрабатывался студией Cincopatasalgato, которые специализируются на создании экологически безопасных и энергоэффективных зданий. Удивительное во всех своих проявлениях жилое пространство очаровывает необычными интерьерами, футуристической крышей и восхитительными контурами, контрастирующими на фоне живописной природы и холмистых видов. Вокруг строения пестрит буйство зелени и разнообразие ярких красок, которые смелым заявлением вливаются внутрь каждой комнаты, дополняя собой минималистичное оформление.

Особенности уникальной конструкции способствуют более эффективному её использованию. Крыша – является основой дизайна виллы , она не только очаровывает взгляд, но и является функциональной деталью, служащей своего рода навесом, создающим тень в нужных местах. Завораживающий вид и интригующая лаконичность – это основа сооружения, притягивающая взгляды и выступающая неотъемлемым компонентом дома.

Для придания вилле более гармоничного вида с пейзажными достопримечательностями, в необычном проекте участка использовались зелёные насаждения, приспособленные к местным условиям. Высажены они в минимальном количестве и только в тех местах, где необходимо было приукрасить открытый грунт, который портил весь образ своим видом. Сооружены ступени, позволяющие перемещаться между уровнями снаружи. Фундаменты и стены нижнего яруса выложены частично с бетона и камня местного производства, а вот верхние этажи – это максимально открытое пространство, сформированное с металлического каркаса обшитого стеклянными панелями.

Casa Piscucha является довольно просторным и светлым жильем, поскольку большая его часть находится практически под открытым небом. Сам интерьер лаконичен, такое условие позволяет не отвлекать взгляд от окружающей красоты. Планировка сама собой необычна: как центральная зона выделяется гостиная, с которой последовательно соединяются все остальные области путём плавных переходов и лестницы на второй этаж дома. Меблировка и дизайн так же несложны в своём виде, главным акцентом считается ненавязчивость и спокойная обстановка, идеально подходящие к данному варианту загородной резиденции, предназначенной для отдыха и комфортного времяпровождения.

С каждой комнаты открывается изумительный вид, полностью лишённый урбанизации, что является идеальным условием для тех, кто стремится к уединению и старается отдохнуть от бурного ритма городской жизни. Наиболее эффектно оформлена терраса: просторная палуба с плавательным бассейном, установленным на самом краю – это наиболее оптимальный вариант для впечатляющего вида.

Нейтральная цветовая гамма в светло-сером тоне, с добавлением лёгких акцентов бежевого, насыщенного чёрного и мягкого оттенка натуральной древесины. Такое решение сочетает в себе элегантность и простодушие, которые предназначены настраивать сознание обитателей на спокойный отдых в окружении природной гармонии и естественного баланса. Особенно эффектно представлен декор интерьера спальни , где и требовалось достичь максимального уровня комфорта и уюта. Потрясающий ландшафт врывается внутрь сквозь панорамные окна, становясь частью дизайна.

Уникальный в своём роде проект является самым привлекательным примером энергонезависимого дома. Он оснащён солнечными батареями, системой вентиляции, сбора дождевой воды, а большие зоны остекления впускают внутрь много тепла и света.

Строение построено с применением экологически безопасных материалов: камень, стекло, бетон и дерево, кроме того, архитекторам удалось сохранить идеальный баланс для достижения гармонии между существующей структурой и фактурам, применённым для её сооружения. На первый взгляд постройка чем-то напоминает оригами, бумажную фигурку, сделанную из бумаги, даже интерьер является таким же лёгким и воздушным, будто созданным из картона. Но это обманчивое мнение, на самом деле это современное, стильное и уютное жильё, предназначенное для комфортабельного отдыха.

Проект Net-Zero Energy Residential Test Facility - это дом, построенный на территории Национального Института Стандартов и Технологий в Вашингтоне, округ Колумбия. Ученые и исследователи симулировали в этом милом домике жизнь семьи из четырех человек. В результате за год дом нагенерировал 13 577 кВт⋅ч энергии, что на 491 кВт⋅ч превышает изначально запланированный результат.

Каковы характеристики самого дома? Это 252 квадратных метра, два этажа. В дизайне ничего необычного - дом как дом. Однако, в крышу по всей площади встроены солнечные панели. Эти панели смогли создать профицит энергии, чтобы пережить плохую погоду во время зимы. В течение 38 дней все 32 панели были покрыты снегом.

Расход энергии был рассчитан таким образом, будто обычные американская семья из четырех человек живет в доме, члены семьи ходят в душ, заряжают мобильники и ноутбуки, смотрят телевизор и так далее. Одной из важных составляющих при строительстве энергонезависимого дома были материалы и планировка: практически ликвидировано нежелательное проникновение воздуха, в то время как уровень изоляции в стенах и крыше был в два раза больше, что уменьшало необходимую на нагрев помещений энергию. Также дом имеет геотермальную систему для контроля нагрева и охлаждения.

Использование таких технологии в строительстве дома обойдется в 162 тысяч долларов. В США экономия на электричестве составит 4 373 доллара в год. Эксперимент будут продолжать с целью снижения разницы между стартовой инвестицией и экономией. В пользу сохранности денег, конечно.

Энергонезависимый Дом своими руками.В этих материалах уважаемый читатель мы не будем рассматривать сложные формулы, заниматься дотошным анализом и перспективами развития энергии других стран. Хотя нам придется перенимать опыт более практичных и что самое главное более успешных и результативных западных стран в этом вопросе. Здесь в этих материалах мы очень просто, буквально на пальцах рассмотрим что нужно сделать для того чтобы превратить наш дом в энергонезависимый.

Самым острым и затратным элементом энергоснабжения является обеспечение нашего жилища необходимой температурой помещений. Здесь я имею в виду не только отопление в зимний период, но и кондиционирование в летний период. Проблема любого дома – это его зависимость от внешних температурных факторов для помещений внутри дома, то есть его теплопроводность. В принципе, если теплопроводность дома сделать равной нулю. Или близко к этому значению, то в этом случае и потребление можно свести к нулю. Причем вполне практически, а не чертя на бумаге формулы. В этой книге вы их вообще не увидите. Поэтому если вы только теоретик не юзайте понапрасну страницы. Если же вы решили что-то сделать практически с энергонезависимостью своего дома или даже полностью сделать ваш дом энергонезависимым, тогда читайте дальше. Какие практические примеры для наглядности мы можем здесь привести, например термос содержащий вакуум. Именно этот термин мы будем применять дом-термос. Можно привести еще несколько примеров опять тот же термос при отсутствии вакуума будет сберегать тепло хоть и хуже этот недостаток, возможно, устранить добавить воздушную прослойку завернув его в полотенце. Современные водонагревательные бойлеры имеют вакуум, но многие его, не имея, держат тепло не хуже вакуумных за счет увеличенной воздушной прослойки. Холодильник тоже является термосом, в некоторых из них в качестве термоизолятора применяется минеральная вата в некоторых пенопласт. Изолирующим элементом в них служит материал с низкой теплопроводностью, но и сама структура материала имеет воздушные поры или ячейки что позволяет в полной мере получить преимущества при их использовании. Для того, что бы нам построить дом термос или переделать существующий дом, мы и будем использовать эту воздушную прослойку для снижения теплопроводности и устранения утечки тепла. Применяя этот термин, утечка тепла мы будем подразумевать не только утечка тепла в зимний период, но и устранение нагревание дома в летом. То есть если вы сделаете теплопроводность дома равной нулю. То и энергии на отопление и кондиционирование вам нужно будет затратить ноль. Все существующие ныне дома с нулевым энергопотреблением или практически с нулевым, это именно дома-термосы. И чем больше значение теплопроводности отличается от нуля тем более энергоёмким будет проживание в доме и его эксплуатация. Причем как в сторону его обогрева, так и в сторону его охлаждения или кондиционирования. Практически свести к нулю теплопроводность готового дома нам будет нереально, но этот показатель приблизить к идеалу вполне. Так же нам будет необходимо продумать систему подачи и очистки воздуха. Для нашей системы вентиляции в зимний период необходимо обеспечить подогрев воздуха, а в летний период охлаждение. Но мы ведь хотим построить дом с нулевым энергопотреблением, а применять нагревательные приборы и кондиционер, значит поднять потребление энергии к обычному значению. Существуют конструкции отопительных систем с тепловыми насосами, так называемые холодильники наоборот. Которые позволяют экономить энергию в 4-5 раз. Мы эти системы рассмотрим позже, но детально останавливаться не будем, так как они не дешевые, но все-таки заслуживают нашего внимания. Систему подогрева и кондиционирования, которую я предлагаю, хорошо известна и использует температурные свойства земли. Тот же принцип, но система на порядок дешевле и менее энергоёмкая, хотя и не использует температурные свойства земли полностью. На прямую прогоняя через землю воздух, мы достигаем температуры в наших помещениях примерно от +5 до +10. При выборе труб необходимо учитывать материал, их диаметр, длину залегания. Пропорционально к необходимым для проветривания кубам воздуха в помещениях. Глубина залегания нашей системы подачи воздуха самый главный момент. Ели нам нужно только охлаждение в летний период. То вполне будет закопать наши трубы на один метр. Земля, как известно не прогревается глубже метра температура повышается, конечно, но как правило не больше + 15. Так как здесь я привожу температурные факторы, следует учитывать регион проживания относительно Украины, и если необходимо вносить поправки относительно температуры в вашей местности. Как показывает практика оптимальный диаметр воздуховода.........мм при длине........метров, вполне достаточно для подачи охлажденного воздуха на две комнаты для двух, трех человек. Вентиляция приточная, нагнетается радиальными (центробежные) (типа «беличье колесо») вентиляторами. Желательно с двигателями постоянного тока. 12 или 24 вольта. Почему так затронем эту тему позже. Если же нам необходимо этот же подземный воздуховод эффективно использовать для подачи теплого воздуха зимой необходимо его закладывать намного глубже. Глубина промерзания грунта зимой достигает......... в Украине, а некоторых регионах и полтора метра. Допустим, это случается не так часто, но с учетом этого фактора 0 градусов будет на полутора метрах, а плюсовая температура начнется на глубине два метра и более. То есть далее выводы делайте сами с учетом особенностей вашей местности. Эффективность применения данной системы наиболее оправданно на пиках температур зимой и летом. В разы, снимая энергозатраты на обогрев и охлаждение воздуха в обычном доме. А в доме термосе эти затраты вообще практически нулевые. И менее оправдано весной и осенью. Хотя подпор свежего воздуха стабильной температуры и влажности в любом случае оказывает благоприятное воздействие на организм человека. Существует много способов в несколько раз снизить затраты на подогрев поступающего воздуха. Из технических например, используется рекуператор - устройство, в котором приточный воздух нагревается за счет теплообмена с удаляемым теплым воздухом. Конечно не смешивая воздушные потоки. Вентилятор - главный элемент принудительной подачи воздуха. Он подбирается с учетом двух основных параметров: производительности, то есть количества воздуха за единицу времени и полном давлении. Вентиляторы бывают двух типов: осевые и радиальные (центробежные). Осевые вентиляторы обеспечивают хорошую производительность, однако характеризуются низким полным давлением, то есть, если на пути воздушного потока встречается препятствие (длинный воздуховод с поворотами, решетка и т.п.), то объем воздуха существенно уменьшается. Поэтому в системах вентиляции с разветвленной сетью воздуховодов применяют радиальные вентиляторы, отличающиеся высоким давлением созданного воздушного потока. Шумоизолятор Поскольку вентилятор является источником шума, после него иногда устанавливают шумоподавитель, чтобы предотвратить распространение шума по воздуховодам. Источником шума при работе вентилятора может быть вибрация на его оси при износе подшипников или их некачественном исполнении и турбулентные завихрения воздуха на его лопастях, то есть аэродинамические шумы. Для снижения этих шумов используются звукоизолирующие материалы пенопласт мин вату. Строить дом термос с нуля или фундамента дело оправданное, но затратное. Как практически превратить уже готовый дом в дом термос? Ведь у людей есть уже готовые дома, в которых так или иначе приходится жить их ремонтировать обслуживать и так далее. Главная ошибка людей со средним достатком это ставить себе грандиозные и финансово не выгодные проекты. Например сходу переделать свой дом в дом термос. Фактически это затратить деньги на строительство такого же дома. Да дело затратное, но как приятно пребывать в комфорте и практически никому не быть должным ни за газ ни за свет. Заманчиво, правда. Так что конкретно я вам предлагаю? В вашем доме наверняка существует одна или две комнаты в которых вы находитесь 80% вашего времени. По большому счету именно от температуры и проветриваемости в них на те же 80% зависит комфортно вам живется или нет. Конечно, современные системы отопления позволяют с лёгкостью решить этот вопрос регулировкой температуры и количества теплоносителя в системе и с той же легкостью увеличивая ваши счета за газ. Но у некоторых людей стоят еще и старые котлы, в которых этой функции нет, но не расстраивайтесь у меня ее тоже нет, и я по этому поводу не печалюсь. Так вот если сделать из этой одной или двух комнат в доме термос, то вы сразу на 80% решите этот вопрос. Снизите ваши счета в разы. А за тем при желании и возможности сделаете это во всем доме. Как только вы увидите практический результат, сразу появится желание продолжить начатое. Особенно это ощутимо в домах площадью 100 квадратов и более. Хорошо отапливать такие дома дело затратное приходится выбирать или спать зимой одетым или платить от 100 долларов в месяц. Если вам это надоело читаем дальше. Элементы дома термоса:
1 Утепленный фундамент. 2 Двойные двери, наличие «тамбура». 3 Двойные окна, не стекла в металлопластиковых пакетах, а именно окна. Стены с достаточной воздушной прослойкой. Наличие термоизолирующих перегородок. Хотя здесь главных элементов нет, но пожалуй самый главный элемент четвертый утепление верха дома потолок крыша. Ведь какой смысл все термоизолировать когда наше тепло улетучится, через верх дома или под нагревом солнечных лучей нагреется как печка. Выполните эти четыре условия и дом термос готов))).