Современные энергоэффективные технологии

Современные энергоэффективные технологии Анемометр

В настоящее время энергосбережение – одна из приоритетных задач. Это связано с дефицитом основных энергоресурсов, возрастающей стоимостью их добычи, а также с глобальными экологическими проблемами.

Экономия энергии – это эффективное использование энергоресурсов за счет применения инновационных решений, которые осуществимы технически, обоснованы экономически, приемлемы с экологической и социальной точек зрения, не изменяют привычного образа жизни. Это определение было сформулировано на Международной энергетической конференции (МИРЭК) ООН.

Энергосбережение в любой сфере сводится по существу к снижению бесполезных потерь энергии. Анализ потерь в сфере производства, распределения и потребления электроэнергии показывает, что большая часть потерь – до 90% – приходится на сферу энергопотребления, тогда как потери при передаче электроэнергии составляют лишь 9–10%. Поэтому основные усилия по энергосбережению сконцентрированы именно в сфере потребления электроэнергии.

Основная роль в увеличении эффективности использования энергии принадлежит современным энергосберегающим технологиям. Энергосберегающая технология – новый или усовершенствованный технологический процесс, характеризующийся более высоким коэффициентом полезного использования топливно энергетических ресурсов (ТЭР).

Внедрение энергосберегающих технологий в хозяйственную деятельность как предприятий, так и частных лиц на бытовом уровне, является одним из важных шагов в решении многих экологических проблем – изменения климата, загрязнения атмосферы (например, выбросами от ТЭЦ), истощения ископаемых ресурсов и др.

Обычно предприятия внедряют следующие типы технологий, которые дают значительный энергосберегающий эффект:
1. Общие технологии для многих предприятий, связанные с использованием энергии  (двигатели с переменной частотой вращения, теплообменники, сжатый воздух, освещение, пар, охлаждение, сушка и пр.).
2. Более эффективное производство энергии, включая современные котельные, когенерацию (тепло и электричество), а также тригенерацию (тепло, холод, электричество); замена старого промышленного оборудования на новое, более эффективное.
3. Альтернативные источники энергии.

Про анемометры:  Тензометрические измерительные преобразователи

Режим энергосбережения особенно актуален для механизмов, которые часть времени работают с пониженной нагрузкой – конвейеры, насосы, вентиляторы и т.п. Существует немало устройств, которые позволяют добиться уменьшения потерь при работе электрооборудования, основными из которых являются конденсаторные установки и частотно регулируемые приводы. Частотно регулируемые электроприводы со встроенными функциями оптимизации энергопотребления гибко изменяют частоты вращения в зависимости от реальной нагрузки, что позволяет сэкономить до 30 50% потребляемой электроэнергии. При этом зачастую не требуется замена стандартного электродвигателя, что особенно актуально при модернизации производств. Такие энергосберегающие электроприводы и средства автоматизации могут быть внедрены на большинстве промышленных предприятий и в сфере ЖКХ: от лифтов и вентиляционных установок до автоматизации предприятий.

Российскими учеными разработана установка, при работе которой часть тепла, уходящего в трубу после сжигания на производстве природного газа, используется для выработки дополнительной энергии, способной дать освещение пяти шестнадцатиэтажных зданий.
Энергосберегающие технологии в строительстве носят комплексный характер, сюда входит утепление стен, энергосберегающая кровля, энергосберегающие краски, стеклопакеты, экономичные системы обогрева и охлаждения поверхностей.

Одна из наиболее распространенных энергосберегающих технологий с большим потенциалом для улучшений в сфере строительства жилья – это котельные. Современные технологии способны существенно уменьшить потребление энергоносителей, снизить затраты на обслуживание, даже повысить КПД. Кроме того, замена котельной часто позволяет компании перейти с экологически грязного и дорогого угля или мазута на более дешевое и чистое топливо, такое как газ или древесные гранулы.

Также дает большую экономию, если вместо отдельно стоящих центральных тепловых пунктов разместить в здании индивидуальный тепловой пункт, оснащенный современными бесшумными насосами, компактными и эффективными пластинчатыми теплообменниками.

При организации вентиляции в здании применяют системы рекуперации (утилизации для повторного использования) тепла отработанного воздуха и переменной производительности приточно вытяжных агрегатов в зависимости от числа людей в здании. Эти системы позволяют не тратить впустую тепло, вырабатываемое людьми, осветительными приборами, торговым и офисным оборудованием, и снижают тем самым потребление тепла от внешнего источника – теплосети или котельной.

Примером домов, которые в будущем позволят человеку жить в гармонии с природой, в то же время не лишая себя привычного комфорта, являются так называемые жилища нулевой энергии (zero energy house) или пассивные дома (passive house), объединяемые общим термином “энергоэффективные дома”. “Энергоэффективным” будет считаться такой дом, в котором комфортная температура поддерживается зимой без применения системы отопления, а летом – без применения системы кондиционирования.

Чтобы дом был энергоэффективным, при его строительстве должно быть сделано следующее:
1. Применение современной тепловой изоляции трубопроводов отопления и горячего водоснабжения.
2. Индивидуальный источник теплоэнергоснабжения (индивидуальная котельная или источник когенерации энергии).
3. Тепловые насосы, использующие тепло земли, тепло вытяжного вентиляционного воздуха и тепло сточных вод.
4. Солнечные коллекторы в системе горячего водоснабжения и в системе охлаждения помещения.
5. Поквартирные системы отопления с теплосчетчиками и с индивидуальным регулированием теплового режима помещений.
6. Система механической вытяжной вентиляции с индивидуальным регулированием и утилизацией тепла вытяжного воздуха.
7. Поквартирные контроллеры, оптимизирующие потребление тепла на отопление и вентиляцию квартир.
8. Ограждающие конструкции с повышенной теплозащитой и заданными показателями теплоустойчивости.
9. Утилизация тепла солнечной радиации в тепловом балансе здания на основе оптимального выбора светопрозрачных ограждающих конструкций.
10. Устройства, использующие рассеянную солнечную радиацию для повышения освещенности помещений и снижения энергопотребления на освещение.
11. Выбор конструкций солнцезащитных устройств с учетом ориентации и посезонной облученности фасадов.
12. Использование тепла обратной воды системы теплоснабжения для напольного отопления в ванных комнатах.
13. Система управления теплоэнергоснабжением, микроклиматом помещений и инженерным оборудованием здания на основе математической модели здания как единой теплоэнергетической системы.

Есть и другие пути рациональнее использовать электроэнергию, причем не только на производстве, но и в быту. Так, уже давно известны “умные” системы освещения. Энергосберегающий эффект основан на том, что свет включается автоматически, именно когда он нужен. Выключатель имеет оптический датчик и микрофон. Днем, при высоком уровне освещенности, освещение отключено. При наступлении сумерек происходит активация микрофона. Если в радиусе до 5 м возникает шум (например, шаги или звук открываемой двери), свет автоматически включается и горит, пока человек находится в помещении. Такие системы освещения используют энергосберегающие лампы.
Светодиодные светильники позволяют достичь существенной экономии электроэнергии по сравнению с традиционными источниками света   лампами накаливания (до 80%) и люминесцентными лампами (свыше 40%). Эти светильники можно использовать в освещении самых разных объектов: подземных пешеходных переходов и автомобильных парковок, садово парковом освещении, уличном освещении, освещении в ЖКХ и аварийном освещении.

Существуют и перспективные энергосберегающие проекты в транспортной отрасли. Американские инженеры подошли вплотную к производству легковых автомобилей, оснащенных насадками, преобразующими тепло выхлопных газов в электричество. Теплоэлектрогенератор, установленный на глушителе, преобразовывает часть тепла выхлопных газов в электричество, которое в дальнейшем может обеспечивать работу системы климат контроля, музыкальной системы и т.п.

Немецкие ученые разрабатывают высокоэффективные энергосберегающие устройства, необходимые для автомобилей с гибридными двигателями. Устройство работает с помощью нефти на автостраде и на электричестве в городе, таким образом, используя сравнительно меньше энергии.

У себя в доме каждый потребитель может экономить электроэнергию, придерживаясь следующих правил:
1. Заменить лампы накаливания на современные энергосберегающие лампы.
2. Выключать неиспользуемые приборы из сети (например, телевизор, видеомагнитофон, музыкальный центр).
3. На электроплитах применять посуду с дном, которое равно или чуть превосходит диаметр конфорки, не использовать посуду с искривленным дном.
4. Стирать в стиральной машине при полной загрузке и правильно выбирать режим стирки.
5. Своевременно удалять из электрочайника накипь.
6. Не пересушивать белье, это дает экономию при глажке.
7. Чаще менять мешки для сбора пыли в пылесосе.
8. Ставить холодильник в самое прохладное место кухни.
9. Использовать светлые шторы, обои.
10. Чаще мыть окна, на подоконниках ставить небольшое количество цветов.
11. Не закрывать плотными шторами батареи отопления.

Энергосбережение на предприятии

Содержание
  1. Энергосбережение на предприятии
  2. Места с наибольшими энергозатратами
  3. Способы экономии электроэнергии
  4. Простые способы
  5. Продвинутые способы
  6. Высокотехнологические способы
  7. Системы отопления
  8. Простые методы
  9. Продвинутые методы
  10. Высокотехнологические методы
  11. Системы водоснабжения
  12. Простые методы
  13. Продвинутые методы
  14. Высокотехнологические методы
  15. Газоснабжение
  16. Простые методы
  17. Продвинутые методы
  18. Высокотехнологические методы
  19. Результаты внедрения энергосберегающих решений
  20. Планировочно-проектировочные принципы
  21. Архитектурное решение
  22. Объёмно-планировочные меры
  23. Конструктивные механизмы
  24. Инженерные подходы
  25. Энергосберегающие технологии для разных направлений
  26. Электроэнергия
  27. Освещение
  28. Электроприборы
  29. Тепло
  30. Водопользование
  31. Проектирование энергосберегающего дома
  32. Архитектурные решения для энергосберегающего дома
  33. Теплоизоляция для энергосберегающего дома
  34. Теплоизоляция стен
  35. Теплоизоляция кровли
  36. Теплоизоляция оконных проемов
  37. Теплоизоляция пола и фундамента
  38. Рекуперация тепла
  39. Умный дом

Энергосбережение на предприятии

Энергосбережение на предприятии является одной из самых актуальных проблем, с которой сталкивается промышленность. Это связано с постоянным ростом стоимости на электроэнергию и прочие энергоносители.

Производства затрачивают свои финансы на сырьё и материалы, топливо, на эксплуатационные работы, но самым дорогим является оплата за энергетическую составляющую.

Энергосберегающие мероприятия, которые вы проведете на вашем предприятии позволят вам значительно сократить затраты на энергоносители и тем самым положительно влиять на техническо-экономические показатели работы предприятия или производства. Это сразу наблюдается в увеличении рентабельности и улучшении конкурентоспособности выпускаемой продукции за счет снижения себестоимости выпускаемой продукции или услуг.

Энергосбережение на предприятии ведётся по следующим направлениям:

  • увеличение эффективности производственного процесса
  • экономия энергоресурсов

На сегодняшний день используется ряд эффективных способов для экономии электроэнергии. Основные из них:

  • модернизация оборудования
  • применение энергосберегающих технологий
  • уменьшение потерь электроэнергии в электроприемниках и системах электроснабжения
  • регулирование режимов работы оборудования
  • улучшение качества электроэнергии

В промышленности можно применить очень много способов энергосбережения. Энергия и деньги — это две важные мотивации на пути к энергосбережению. Если доступ к энергии имеет лимит, то это дополнительная мотивация к экономии (например, лимитирование на использование газа).

Места с наибольшими энергозатратами

Большая часть технологических процессов на предприятиях происходят с использованием энергоносителей различного вида и назначения.

Во время организации своей деятельности предприятия используют энергоресурсы различных параметров, видов и назначения.

В качестве энергоресурсов чаще всего на предприятии используются:

  • вода
  • тепло
  • электроэнергия
  • воздух

На обеспечение производственного процесса и содержание зданий затрачивается до 30% закупаемых энергетических ресурсов и воды. Эти затраты складываются из затрат на отопление и освещение зданий, хозяйственно-питьевое водоснабжение и других точек обеспечения.

Энергосбережение на предприятии

   Мероприятия по экономии электричества на предприятии

Освещение и обеспечение работы оборудования — самые энергозатратные направление. Отопление, водоснабжение и кондиционирование идут сразу после обеспечения освещения.

Поэтому, рекомендуем вам начать именно с уменьшения потребления электричества лампами освещения. Это достигается путем правильного подбора специализированных промышленных светильников и оптимизацией рабочего процесса вашего производственного оборудования. Принятие мер в этих направлениях — даст эффект экономии энергоресурсов.

Наибольший эффект дает правильная комплексная экономия, которая коснулась всех точек потребления — отопления, освещения, водоснабжения!

Нельзя экономить на отоплении и при этом злоупотреблять освещением. Такие полумеры значительно снизят эффект экономии, а то и вовсе не дадут нужного вам оптимизационного эффекта. Действовать надо комплексно.

Большинство зданий и помещений не отвечают современным требованиям по энергосбережению. Поэтому требуется дополнительные энергосберегающие стеклопакеты, утеплители, установка эффективной вентиляции и так далее.

Способы экономии электроэнергии

Мероприятия по экономии электроэнергии должны носить комплексный характер. Эффективность принятых мер зависит от качества проведенного вами энергоаудита предприятия и скрупулезного выполнения предписаний энергоаудиторов по вопросам экономии электрической энергии на производстве.

Со своей стороны мы предлагаем вам применить следующие меры. Они разделены для вашего удобства на три категории:

Простые способы

Энергосбережение на предприятии

   Энергосбережение на предприятии с помощью экономии электричества
  • покраска стен помещений в светлые тона. Это послужит увеличению уровня освещенности помещения. Экономия — 5-15% электроэнергии
  • использование окон с увеличенной площадью стеклопакета, с рациональным расположением относительно хода Солнца. Экономия — до 20%
  • не допускать отсечения и рассеивания поступающего света из окон шторами или иными предметами. Экономия — 1-5%
  • очень важно поддержание чистоты источников света: окна, осветительные приборы должны обязательно быть чистыми и хорошо пропускать свет. Экономия от 3%
  • замена устаревших и энергозатратных ламп накаливания в светильниках на энергосберегающие лампы, наиболее экономичны лампы со светодиодами. Экономия в сегменте потребления электричества на освещение — от 50 %
  • контроль режима работы освещения. Включать источник света только по надобности, в вечернее время и избегать их работы в нерабочее время. Экономия — от 5%

Продвинутые способы

  • назначение сотрудника, который будет нести ответственность за потребление электричества вашим производственным оборудованием и компьютерной техникой
  • обучение сотрудников предприятия правильному обращению с оборудованием и компьютерной техникой. Постоянно включать и выключать персональный компьютер не надо (он потребляет не более 400 Вт в час). Как правило, современная компьютерная техника оснащена современным импульсным блоком питания, у которого потребление электричества в режиме простоя очень мало. Режим сна — наилучшее решение для компьютера во время кратковременного отсутствия сотрудника. Что касается принтеров, сканеров и прочей техники — необходимо просто их отключать тогда, когда не работаете с ними
  • планомерная замена всего старого электрооборудования, аудио-видеоаппаратуры, силовых частей оборудования на современную и экономичную электротехнику. Разовые высокие расходы на приобретение вскоре будут компенсированы значительным снижением энергопотребления и своей повышенной эффективностью работы по сравнению с более старыми моделями. Простой пример, светильник с двадцатилетним стажем имеет КПД 65%, а современный новый светильник — КПД 95%. Экономия — от 20 до 80%
  • оптимизация системы отопления и отключение непредусмотренных электронагревательных приборов отопления, которые были дополнительно использованы для обогрева помещения.

Высокотехнологические способы

Энергосбережение на предприятии

   Энергосбережение на предприятии, высокотехнологические способы
  • установка приборов учета электроэнергии с классом точности 1,0
  • для потребителей с присоединенной мощность равной 150 кВт⋅ч — установка устройств компенсации активной и реактивной энергии
  • высокую эффективность доказала установка всевозможных датчиков: присутствия, движение, реле времени. Позволяет экономить от 30% затрат на электроэнергию за счет сокращения «холостой» работы ламп освещения
  • снижение электропотребления за счет оптимизации работы производственного оборудования путем установки частотно-регулируемых приводов для управления электродвигателей. Данная мера также эффективна в настройке параметров работы и регулирования режима работы оборудования, оптимизации рабочего процесса. Эффективность — от 20% затрат электроэнергии на работу электродвигателей
  • установка качественных устройств плавного пуска оборудования. Необходимо для снижения вероятности перегрева и поломки электродвигателей

Системы отопления

Чтобы добиться стабильной экономии ресурсов при использовании системы отопления на любом предприятии, необходимо выполнить несколько основных условий. Считается, что руководство предприятия само знает, на чём и как ему сэкономить. Однако практика показывает, что без консультации специалистов узкого профиля на предприятиях упускаются важные моменты энергосбережения:

Энергосбережение на предприятии

  Энергосбережение на предприятии с помощью оптимизации систем отопления
  • экономия ресурсов начинается с анализа энергоносителя. Для большинства отечественных предприятий характерно использование тех природных ресурсов, которые легче приобрести или добыть. Например, если рядом расположен угольный разрез, проще топить именно углём. Но это вовсе не значит, что нужно отдавать предпочтение только традиционным энергоносителям
  • вторым этапом модернизации отопительной системы будет повышение коэффициента полезного действия. Специалисты настоятельно рекомендуют максимально автоматизировать производственный процесс. Ручное управление никогда не сравнится с умными приборами почти мгновенно реагирующими на любые отклонения в работе системы
  • и третья составляющая успеха — обеспечение качества используемого топлива. Чем оно выше, тем устойчивее и экономнее функционирует отопление. Экономия на качестве в расчете на уменьшение финансовых затрат в этом вопросе — самообман.

К основным способам экономии относят:

Простые методы

  • обеспечение надёжной теплоизоляции, достигающееся в первую очередь защитой от холода наружных коммуникаций (теплотрасс) и помещений в целом — экономия от 15 до 20%
  • использование отходов производства в качестве источника тепла (например, сжигание опилок или древесных отходов) — приносит до 20% и больше экономии

Продвинутые методы

  • установка учётных приборов — настоящая классика энергосбережения, обеспечивающая экономию до 30%
  • монтаж полов с подогревом обеспечивает экономию топлива в 40-50%, особенно осенью или в весенний период, когда отопление не включается на полную мощность, а температура окружающей среды не достигает максимально низких температурных показателей
  • использование современных котельных приносит экономию в 20-25%

Высокотехнологические методы

  • применение для отопления солнечных коллекторов. В ясные дни эти современные системы способны обеспечить 50% экономию основного топлива, использующегося в системе отопления.
  • тепловые насосы. Высокую эффективность вам обеспечат как воздушные так и на основе грунтового коллектора. Эффект от внедрения данных систем — очень высок

Системы водоснабжения

Следует отметить, что потребление водных ресурсов в промышленности достигает всего 22-25%. Для сельского хозяйства эта цифра больше примерно в три раза. Но это не значит, что к водопроводной системе на предприятиях можно относиться халатно.

Энергосбережение на предприятии

   Энергосбережение на предприятии с помощью экономии воды

Экономия воды, прежде всего, включает не только снижение объёмов потребления, но и обеспечение безопасности предприятия для окружающей среды. Все хорошо знают, насколько часто промышленные отходы попадают в грунтовые воды, а оттуда проникают в городские водопроводы, колодцы и скважины с питьевой водой. Изношенность сетей водоснабжения — настоящая катастрофа для окружающей среды.

На эту проблему и нужно ориентироваться в первую очередь при внедрении энергосберегающих технологий.

Простые методы

  • своевременный ремонт и реконструкция трубопроводов — 20-30% экономии водных ресурсов
  • установка современного сантехнического оборудования (кранов, смесителей, замен устаревших труб) в подсобных помещениях — от 20% экономии

Продвинутые методы

  • установка приборов учёта — счётчики сокращают потребление до 40%
  • специальные смесители с инфракрасными датчиками. Доказали свою незаменимость во всем мире. Экономия от 30-45%
  • внедрение систем оборотного водоснабжения, в которых вода используется для охлаждения оборудования повторно — до 30-40%

Высокотехнологические методы

  • использование безводных или маловодных технологий, которые требуют немалых капиталовложений в модернизацию производства, но при этом отличаются максимальной экономией — в некоторых случаях до 60-70%

Газоснабжение

Экономия газа — актуальная проблема для всех предприятий, нуждающихся в этом энергетическом ресурсе.

Энергосбережение на предприятии

   Энергосбережение на предприятии с помощью экономии газа

Общеизвестно, что самый крупный потребитель указанного ресурса — промышленность (до 40% добычи). А больше всего нуждается в голубом топливе металлургическая отрасль.

Если газ не используется в технологических процессах, проблема его сбережения отпадает сама по себе, заменой газового оборудования на электрическое. Но в случае регулярной закупки газа всё время повышающаяся цена этого вида топлива и неэкономное использование способно привести к финансовой нерентабельности предприятия.

Цена газа всегда отображается в себестоимости выпускаемой продукции и, соответственно, снижает конкурентоспособность на рынке. Исключить подобные проблемы помогут различные методы экономии.

Простые методы

  • установка счётчиков — давно известный и хорошо зарекомендовавший себя способ, приносящий экономию от 20 до 30%
  • утепление помещений — метод актуален при использовании голубого топлива в качестве источника тепла на предприятии (экономия до 30-35%)

Продвинутые методы

  • установка датчиков и регуляторов, позволяющих исключить ручное управление оборудованием
  • терморегуляторы в печах для плавки стекла приносят экономию потребления в 12%. Показатель этот невелик, но за счёт стабильного сокращения потребления ресурса заметно снижается себестоимость выпускаемой продукции

Высокотехнологические методы

  • снижение потребления за счёт использования органического топлива. Актуально для ТЭЦ и котельных (приносит стабильную экономию от 10%). Метод ценится за невысокие капиталовложения и быструю окупаемость. При применении этого решения — необходима замена оборудования

Результаты внедрения энергосберегающих решений

Использование вышеописанных методов и способов, особенно целенаправленная работа по энергосбережению — значительно снижает расходную часть бюджета предприятия касающуюся оплаты потребленных ресурсов.

Кроме того, во время оптимизации энергопотребления вы замените ваше устаревшее оборудование более новым и экономным.

Эффективность работы современного оборудования очень высокая — это повышает общую производительность вашего предприятия, понижает себестоимость продукции и улучшает ее качество.

Такой кумулятивный эффект крайне положительно сказывается на общей рентабельности бизнеса. Это доказано повсеместным внедрением политики энергосбережения в производствах Западной Европы и США, странах Юго-Восточной Азии. Предприятия которые будут игнорировать данные меры — обречены на технологическое отставание и последующий финансовый крах.

   Повышение энергосбережения в бизнесе. Современный подход к технологиям.

   Оборотное водоснабжение на предприятие. Как сберечь водные ресурсы?

Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!

Стоимость энергоресурсов и их добычи постоянно возрастает, но потребность в них год от года не снижается. Чтобы не оплачивать огромные счета, но позволять себе комфортное существование, стоит обратить внимание на энергосберегающие технологии. Это понятие объединяет в себе целый комплекс мер и инновационных решений, направленных на снижение бесполезных потерь энергии.

Энергосберегающие технологии для частного дома

Для частных домов особенно важно энергосбережение в быту, внедрение которого позволяет сократить ежемесячные счета в несколько раз. Идеальным вариантом является продумывание и применение их на стадии проектирования и строительства здания, но многие способны дополнить и уже имеющийся дом.

Планировочно-проектировочные принципы

Их может воплотить в жизнь застройщик, который занимается возведением жилья с оптимальным энергопотреблением. Сейчас для этого есть масса технологий, рекомендуемых специальными организациями. При необходимости с такими подходами можно ознакомиться и самостоятельно.

Архитектурное решение

Важно продумать рациональную ориентацию стен частного дома в соответствии со сторонами света. Это решает проблему инсоляции благодаря окнам и балконам, ориентированным на поступление лучистой энергии максимальное количество часов в сутках. Для этого проект разрабатывается так, чтобы здание имело вытянутую форму с максимальной поверхностью прозрачных конструкций с южной стороны.

Проект дома с максимальной поверхностью прозрачных конструкций с южной стороны

При этом важно предусмотреть, что тень от соседних конструкций не должна затенять оконные проёмы. Также не желательно высаживать высокие деревья, препятствующие проникновению солнечных лучей в комнаты.

Объёмно-планировочные меры

Сюда относят такие меры, которые способны сократить теплопотери в зимний период, а летом экономить на работе кондиционера:

  • обустройство козырьков над окнами с южной стороны, не препятствующих проникновению лучей при коротком световом дне, но ограничивающих перегрев стёкол в самое жаркое время;
  • продуманная площадь остекления;
  • добавочные тамбуры у входных дверей, сохраняющие положительные температуры.

Добавочные тамбуры у входных дверей,

Конструктивные механизмы

Необходимо предусмотреть или устранить все моменты, которые ведут к нерациональному расходу источников энергии. Делают это при помощи таких решений:

  • обеспечение герметичности здания;
  • использование инновационных стеклопакетов с заполнением межстекольного пространства инертными газами, с селективным покрытием специальным напылением, стёкла с вмонтированными нагревательными элементами, преобразующими энергию солнечных лучей и пр.;
  • изолирующая оболочка внешнего периметра дома из современных теплоизоляторов, которая выполнена цельно, без промежутков.

Стекла с вмонтированными нагревательными элементами

Раньше использовалось как внешнее, так и внутреннее утепление стен, потом преимущество начали отдавать наружному, поскольку при таком подходе температурные колебания становятся менее выраженными из-за потенциала и теплопроводности кирпича, бетона и других материалов. В последнее время для большей эффективности рекомендуют одновременное утепление как наружных, так и внутренних поверхностей, что позволяет повысить температуру внутри помещения на 6 — 10°С или значительно снизить затраты на отопление.

Инженерные подходы

Для частного дома такие энергосберегающие технологии считаются очень эффективными, но самый большой результат даёт их применение в комплексе с остальными видами:

  • системы вентиляции с рекуперацией тепла в зимнее время или прохлады летом;
  • использование источников, расположенной вне здания (солнечная энергия, тепло водоёмов и земли);
  • повторное потребление выделяемого внутри дома тепла (например, подогрев воды от тепла холодильника или кондиционера);
  • автоматическое управление техническими приборами и системами в помещении («Умный дом»).

Энергосберегающие технологии для разных направлений

Эта отрасль сейчас развивается очень быстро, и каждый год разработчики презентуют новые проекты, которые способны не только уменьшить энергетические расходы на дом, но и сделать их экологически безопасными.

Основные направления касаются таких областей:

  • электроэнергия;
  • отопление;
  • экономия воды.

Электроэнергия

Затраты на электроэнергию составляют значительную часть бюджета семьи, поэтому этот пункт требует тщательной проработки. Попытки сократить расход электроэнергии разумными и современными методами ощутим в первые же месяцы, поэтому энергосберегающие технологии охотно внедряются потребителями.

Освещение

Прямые решения предлагают максимальное использование солнечных лучей. Освещение посредством естественного света может применятся не только для частных домов, но и для учебных заведений, офисов, супермаркетов и любых помещений, в которых люди находятся на протяжении светового дня. Метод основывается на доставке солнечных лучей в место, которое нуждается в освещении. Такая энергосберегающая технология сводит к нулю потребление электроэнергии на освещение днём.

Освещение посредством естественного света

Для этого в крышу монтируют специальные короба, внутри которых размещён толстый оптический светодиод. Его верхняя часть выводится на самую светлую часть крыши, а нижняя выходит в комнату. Таким образом можно передать около 99% уловленного света. У этого метода есть масса неоспоримых плюсов, главные среди которых — отсутствие дальнейших затрат после монтажа и исключительная пожаробезопасность. Такая система не даёт искры и не перегревается, что повышает безопасность эксплуатации всего дома.

Развивается и использование светодиодного оборудования, как одного из самых экологичных методов освещения дома в тёмное время суток. Оно позволяет сократить расходы электроэнергии в 10 – 4 раза по сравнению с энергосберегающими лампами, которые активно использовались раньше. За последние годы приобретение светодиодов увеличилось в 2 раза, и не последнюю роль в этом сыграло уменьшение их стоимости и длительный срок эксплуатации.

Светодиодное освещение дома

К косвенным методам относят использование светлых цветов в декоре и отделке комнат, источники света с направленным в зону работы потоками, датчики движения или акустические датчики, включающие осветительные приборы только во время приближения человека и т.д.

Электроприборы

Основными энергосберегающими технологиями, касающимися электроприборов, являются своевременное приобретение и замена старых моделей на новые, с высоким классом энергопотребления. Мультиварки, скороварки или индукционные плиты помогут готовить еду не только быстро и качественно, но и без расточительных трат на электричество.

Индукционная плита

В электрообогреве уменьшить расходы тоже не сложно: для этого электроприборы должны быть расположены в правильных местах (нижние точки комнат, под оконными проёмами), прекрасные результаты даёт использование локального оборудования (например, инфракрасных излучателей или переносных обогревателей). Временные таймеры, которые выключают обогрев в то время, когда он не нужен, помогают не расходовать электроэнергию в момент, когда дома никого нет.

Даже самые простые меры, такие как своевременная очистка отопительных приборов от пыли, сбережёт лишние киловатты. Если электроприбор не используется длительное время, то его стоит выключать полностью, а не оставлять в спящем режиме, поскольку при этом происходит постоянное потребление электроэнергии. Не менее важно прочищать фильтр кондиционера и не допускать его сильного засорения, что снижает эффективность работы.

Тепло

В зимние месяцы большая часть семейного бюджета уходит на оплату именно такого рода счетов. Из-за того, что ресурсы, необходимые для отопления, постоянно растут в цене, а запас их на земле постоянно сокращается, энергосберегающие технологии, позволяющие обеспечить оптимальную температуру в частном доме, становятся всё более актуальными.

В первую очередь нужно обратить снимание на теплопотери и снизить их до минимума. Для этого всегда применялись утеплительные материалы, разнообразие которых растёт с каждым годом. Это объясняется тем фактом, что при зиме средних широт с длительными морозами слой утеплителя в 200 – 250 мм даёт экономию в 60% тепла.

Внешние утеплители в частном доме

На смену стандартному утеплению стекловатой пришли новые методы, один из которых выделяется особой экологичностью. Для производства данного утеплителя перерабатывают использованную бумажную продукцию, такую как книги, газеты, буклеты и пр., а также хлопковую одежду. По всем характеристикам такие утеплители не отстают от классических и позволяют сохранять тепло внутри отапливаемых комнат.

Прекрасно зарекомендовали себя энергосберегающие технологии для оконных конструкций. В первую очередь это использование низкоэмиссионного стекла, результатом которого становится экономия 20% тепла.

Низкоэмиссионное стекло

Не менее эффективно, но гораздо более доступно для всех владельцев частных домов является утепление с применением термоусадочной плёнки на окна. Она очень быстро клеится, практически не препятствует попаданию лучей солнца в помещение и совершенно не заметна. Применение термоусадочной плёнки с внутренней стороны окна позволяет поднять температуру внутри комнаты на 3 — 5°С, но идеальным вариантом будет одновременное наклеивание и на внутреннюю поверхность, и снаружи. Это позволит при равном расходе топлива поднять температуру на 10°С или сэкономить 60 – 70% топлива.

Утепление окон термоусадочной пленкой

Очень хорошо в энергосберегающих технологиях, касающихся отопления, работает замена старых и неэффективных источников отопления на новые, такие как пиролизные котлы-утилизаторы или современные системы с тепловыми баками-аккумуляторами.

Но эффективнее всего в этом направлении зарекомендовали себя альтернативные источники энергии, которые могут использоваться как вспомогательные или основные:

  • Грунтовой тепловой насос. Благодаря новым разработкам работает даже в регионах с очень низкими температурами в зимний период. Обустройство грунтового теплового насоса делает жилище автономным, что особенно актуально для загородного жилья вдали от налаженной инфраструктуры и тепловых коммуникаций. Недостатками считаются высокая стоимость системы, большая площадь участка для грунтового коллектора и длительный срок окупаемости (не менее 10 лет).

Грунтовой тепловой насос

  • Воздушный тепловой насос. Системы такого типа гораздо дешевле и проще монтируются. Они отлично справляются с заменой газового отопления, но после того, как на улице устанавливаются постоянные морозы, КПД воздушного теплового насоса резко снижается. В качестве основного источника его можно применять только в южных регионах, а в остальных областях его роль сводится к вспомогательному.

Воздушный тепловой насос

  • Гелиосистемы. Солнечные коллекторы прежде использовались только в солнечной местности для получения горячей воды, но новые энергосберегающие технологии сделали возможным их использование в качестве основного источника тепла в суровых климатических условиях. Стоимость таких систем продолжает снижаться, кроме того, их использование активно поддерживается правительством многих стран в виде компенсаций, инвестиций и особых тарифов.

Гелиосистемы

Используются и автоматизированные системы, которые контролируют температуру в каждой комнате и выключают подачу тепла после достижения заданного градуса. Это работает за счёт зонирования: комнаты, в которых жильцы проводят большее количество времени, обогреваются лучше, а температура в проходных помещениях может быть гораздо ниже. Регулируется обогрев и в зависимости от времени суток, прекращаясь на моменты отсутствия всех членов семьи или снижаясь в ночное время.

Водопользование

Вода – ресурс, который часто расходуется крайне расточительно. Если расход тёплой воды ещё как-то пытаются контролировать, то холодная часто перерасходуется из-за более низкой стоимости. Однако применение энергосберегающих технологий в этой сфере сразу даёт ощутимый эффект в плане экономии.

Контроль за водой в частном доме

Основными методами экономии воды являются:

  • установка счётчиков горячей и холодной воды;
  • использование воды только в те моменты, когда это нужно. Например, выключение крана во время чистки зубов помогает сэкономить за год около 3500 литров;
  • установка рычаговых кранов, которые перекрывают поток за 1 секунду;
  • покупка новой стиральной машины, которая расходует оптимальное количество воды на 1 стирку;
  • в бачок унитаза можно поместить двухлитровую бутылку с водой, что после каждого слива сохранит 2 л воды;
  • на краны можно установить распылители;
  • сбор ливневых стоков сократит расход на полив растений в доме, саду и огороде.

Апофеозом использования энергосберегающих технологий в частном жилье являются так называемые «пассивные дома», где энергия на освещение и отопление совсем не потребляется.

https://youtube.com/watch?v=r7f9UvMbW9U%3Ffeature%3Doembed%26wmode%3Dopaque

Конечно, они были построены с «нуля» и проектировались с определённой целью, но частично внедрить их опыт может каждый дом, приблизив себя к максимальной энергоэффективности.

Энергосберегающий дом – жилище, расходы на содержание которого минимальны, ведь задействованы природные ресурсы: солнечный свет, энергия почвы и воздуха, ветра, что вместе с системами экономии позволяет добиваться потрясающих результатов.

Энергосберегающий дом – это не идеализированное представление дома будущего, а сегодняшняя реальность, которая приобретает все большую популярность. Энергосебергающим, энергоэффективным, пассивным домом или экодомом сегодня называют такое жилище, которое требует минимум расходов на поддержание комфортных условий проживания в нем. Достигается это путем соответствующих решений в сфере отопления, освещения, утепления и строительства. Какие технологии для энергосберегающих домов существуют на данный момент, и сколько ресурсов они смогут сэкономить?

Проектирование энергосберегающего дома

Жилище будет максимально экономным, если оно было спроектировано с учетом всех энергосберегающих технологий. Переделать уже построенный дом будет сложнее, дороже, да и ожидаемых результатов добиться будет трудно. Проект разрабатывается опытными специалистами с учетом требований заказчика, но при этом нужно помнить, что использованный набор решений должен быть, прежде всего, экономически выгодным. Важный момент – учет климатических особенностей региона.

Как правило, энергосберегающими делают дома, в которых проживают постоянно, поэтому на первое месте выходит задача сбережения тепла, максимального использования естественного освещения и т.д. Проект должен учитывать индивидуальные требования, но лучше, если пассивный дом будет максимально компактным, т.е. более дешевым в содержании.

проектирование энергосберегающего дома

Одним и тем же требованиям могут отвечать различные варианты. Совместное принятие решений лучших архитекторов, проектировщиков и инженеров позволили еще на стадии разработки плана возведения помещения создать универсальный энергосберегающий каркасный дом. Уникальная конструкция кооперирует в себе все экономически выгодные предложения:

  • благодаря технологии SIP-панелей строение обладает высокой прочностью;
  • достойный уровень термо- и шумоизоляции, а также отсутствие мостиков холода;
  • сооружение не требует привычной дорогой системы отопления;
  • с использованием каркасных панелей дом строится очень быстро и характеризуется длительным сроком службы;
  • помещения компактны, комфортны и удобны во время их последующей эксплуатации.

В качестве альтернативы можно использовать газобетонные блоки для возведения несущих стен, утепляя конструкцию со всех сторон и получая в итоге большой «термос». Часто используется древесина как самый экологичный материал.

архитектурные решения для энергосберегающего дома

Архитектурные решения для энергосберегающего дома

Чтобы добиться экономии ресурсов, необходимо уделить внимание планировке и внешнему виду дома. Жилище будет максимально энергосберегающим, если учтены такие нюансы:

  • правильное расположение. Дом может быть расположен в меридиональном или широтном направлении и получать разное солнечное облучение. Северный дом лучше строить меридионально, чтобы увечить приток солнечного света на 30%. Южные дома, наоборот, лучше возводить в широтном направлении, чтобы уменьшить затраты на кондиционирование воздуха;
  • компактность, под которой в данном случае понимают соотношение внутренней и внешней площади дома. Оно должно быть минимальным, а достигается это за счет отказа от выпирающих помещений и архитектурных украшений типа эркеров. Получается, что самый экономный дом – это параллелепипед;
  • тепловые буферы, которые отделяют жилые помещения от контакта с окружающей средой. Гаражи, веранды, лоджии, подвалы и нежилые чердаки станут отличной преградой для проникновения в комнаты холодного воздуха извне;архитектурные решения для энергосберегающего дома 3
  • правильное естественное освещение. Благодаря несложным архитектурным приемам можно в течение 80% всего рабочего времени освещать дом с помощью солнечных лучей. Помещения, где семья проводит больше всего времени (гостиная, столовая, детская) лучше расположить на южной стороне, для кладовой, санузлов, гаража и прочих вспомогательных помещений достаточно рассеянного света, поэтому они могут иметь окна на северную сторону. Окна на восток в спальне утром обеспечат зарядом энергии, а вечером лучи не будут мешать отдыхать. Летом в такой спальне можно будет вообще обойтись без искусственного света. Что же касается размера окон, то ответ на вопрос зависит от приоритетов каждого: экономить на освещении или на обогреве. Отличный прием – установка солнечной трубы. Она имеет диаметр 25-35 см и полностью зеркальную внутреннюю поверхность: принимая солнечные лучи на крыше дома, она сохраняет их интенсивность на входе в комнату, где они рассеиваются через диффузор. Свет получается настолько ярким, что после установки пользователи часто тянутся к выключателю при выходе из комнаты;архитектурные решения для энергосберегающего дома 2
  • кровля. Многие архитекторы рекомендуют делать максимально простые крыши для энергосберегающего дома. Часто останавливаются на двухскатном варианте, причем чем более пологим он будет, тем более экономным окажется дом. На пологой крыше будет задерживаться снег, а это дополнительное утепление зимой.

Теплоизоляция для энергосберегающего дома

Даже построенный с учетом всех архитектурных хитростей дом требует правильного утепления, чтобы быть полностью герметичным и не выпускать теплоту в окружающую среду.

Теплоизоляция стен

Через стены уходит около 40% тепла из дома, поэтому их утеплению уделяют повышенное внимание. Самый распространенный и простой способ утепления – организация многослойной системы. Внешние стены дома обшиваются утеплителем, в роли которого часто выступает минеральная вата или пенополистирол, сверху монтируется армирующая сетка, а потом – базовый и основной слой штукатурки.

Более дорогая и прогрессивная технология – вентилируемый фасад. Стены дома обшиваются плитами из минеральной ваты, а облицовочные панели из камня, металла или других материалов монтируются на специальный каркас. Между слоем утеплителя и каркасом остается небольшой зазор, который играет роль «тепловой подушки», не позволяет намокать теплоизоляции и поддерживает оптимальные условия в жилище.

Кроме того, чтобы снизить теплопотери через стены, используют изолирующие составы в местах примыкания кровли, учитывают будущую усадку и изменение свойств некоторых материалов при повышении температуры.

Принцип вентилируемого фасада

Принцип работы вентилируемого фасада

Теплоизоляция кровли

Через кровлю уходит около 20% тепла. Для утепления крыши используют те же материалы, что и для стен. Широко распространены на сегодняшний день минеральная вата и пенополистирол. Архитекторы советуют делать кровельную теплоизоляцию не тоньше 200 мм независимо от типа материала. Важно рассчитать нагрузку на фундамент, несущие конструкции и кровлю, чтобы не была нарушена целостность конструкции.

Теплоизоляция оконных проемов

На окна приходится 20% теплопотерь дома. Хоть современные стеклопакеты лучше, чем старые деревянные окна, защищают дом от сквозняков и изолируют помещение от внешнего воздействия, они не идеальны.

Более прогрессивными вариантами для энергосберегающего дома являются:

  • селективные стекла, которые работают по принципу земной атмосферы. Они впускают коротковолновое излучение, но не выпускают тепловые лучи, создавая «парниковый эффект». Селективные стекла бывают И- и К-типа. На И-стекла покрытие наносится в вакууме уже на готовый материал. На К-стекла покрытие наносят в процессе изготовления, используя химическую реакцию. И-стекла считают более эффективными, так как они сохраняют 90% тепла, в то время как К-стекла – 70%;селективные стекла
  • селективные стекла с инертным газом максимально сокращают теплопотери через окна. Теплопроводность используемого инертного газа ниже, чем воздуха, поэтому дом почти не теряет через них теплоту.

Теплоизоляция пола и фундамента

Через фундамент и пол первого этажа теряется по 10% теплоты. Пол утепляют теми же материалами, что и стены, но можно использовать и другие варианты: наливные теплоизоляционные смеси, пенобетон и газобетон, гранулобетон  с рекордной теплопроводностью 0,1 Вт/(м°С). Можно утеплить не пол, а потолок подвала, если подобный предусмотрен проектом.

Фундамент лучше утеплять снаружи, что поможет защитить его не только от промерзания, но и от других негативных факторов, в т.ч. влияния грунтовых вод, перепадов температур и т.д. В целях утепления фундамента используют напыляемый полиуретан, керамзит и пенопласт.

Рекуперация тепла

Тепло из дома уходит не только через стены и кровлю, но и через вентиляционную систему. Чтобы уменьшить расходы на отопление используют приточно-вытяжные вентиляции с рекуперацией.

Рекуператором называют теплообменник, который встраивается в систему вентиляции. Принцип его работы заключается в следующем. Нагретый воздух через вентиляционные каналы выходит из комнаты, отдает свое тепло рекуператору, соприкасаясь с ним. Холодный свежий воздух с улицы, проходя сквозь рекуператор, нагревается, и поступает в дом уже комнатной температуры. В результате домочадцы получают чистый свежий воздух, но не теряют тепло.

рекуперация тепла в системах вентиляции

Подобная система вентиляции может использоваться вместе с естественной: воздух будет поступать в помещение принудительно, а выходить за счет естественной тяги. Есть еще одна хитрость. Воздухозаборный шкаф может быть отнесен от дома на 10 метров, а воздуховод проложен под землей на глубине промерзания. В этом случае еще до рекуператора летом воздух будет охлаждаться, а зимой – нагреваться за счет температуры почвы.

Умный дом

Чтобы сделать жизнь более комфортной и при этом экономить ресурсы, можно снабдить дом умными системами и техникой, благодаря которым уже сегодня возможно:

  • задавать температуру в каждой комнате;
  • автоматически понижать температуру в комнате, если в ней никого нет;
  • включать и выключать свет в зависимости от присутствия человека в помещении;
  • настраивать уровень освещенности;
  • автоматически включать и выключать вентиляцию в зависимости от состояния воздуха;
  • автоматически открывать и закрывать окна для поступления в дом холодного или теплого воздуха;
  • автоматически открывать и закрывать жалюзи для создания необходимого уровня освещения в помещении.умный дом
Оцените статью
Анемометры
Добавить комментарий