Современные системы энергосбережения и 9 передовых технологий для дома

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?

Основополагающие нормы в законе о государственных информационных системах в области энергосбережения

Государственная информационная система в области энергоснабжения функционирует на основе закона №261-ФЗ от 23111.2009, статья №23.

Она действует с целью обеспечения физических лиц, предприятий, а также инструментов общегосударственной и местной власти актуальными сведениями о нормативах касательно вопросов энергетического снабжения и увеличения результативности и значимости, о течении процедуры реализации положений.

Государственная информационная система (ГИС) ведет работу по разрешению задачи получения достоверных сведений о:

• энергетической емкости экономики государства;
• перспективах ее снижения;
• действенных проектах;
• значимых в данном направлении успехах.

Государственная информационная система в области энергосбережения и увеличения энергоэффективности и условий для ее действия составляется уполномоченным органом независимой публичной власти согласно установленным Правительством РФ правилам.

Законодательно предусматривается перечень положений, которые должны обязательно прописываться в ГИС в сфере энергоснабжения и увеличения энергоэффективности.

Сюда входят данные о/об:

1. Программах регионального и муниципального уровня, а также тематических проектах при участии державы или городского образования. Здесь же приведены сведения о порядке их внедрения (согласно версии Закона от 28.12.2013 №399-ФЗ).
2. Объемах применения энергоресурсов, а также о сохранности и повышении энергоэффективности, направлений экономики, жилищных фондов, коммунального хозяйства, субъектов РФ.
3. Оснащенности учетной техникой, предназначенной для осуществления контроля над используемыми ресурсами, объединенными по отношению к вышеупомянутым объектам и субъектам, а также организациям с участием всей державы или территорий местного самоуправления.
4. Выведенных в условиях проведенной систематизации и оценки энергетических паспортах. Они сформированы на основе результатов обязательных сведений, предоставленных на запросы в соответствии с 3 частью 17 ст. действующего закона РФ, а также поступившей информации из письменного перечня организаций, что осуществляют регулирование самостоятельно в сфере энергообследования.
5. Практике составления энергосервисной документации, что подписывается для обеспечения государственных или внутренних потребностей. Главным вопросом в документе может стать обсуждение вероятного сокращения трат энергетических носителей в будущем при реализации договоров.
6. Числе и основных итогах проведенных энергетических осмотров.

Рисунок детально показывает в графическом виде правильность и последовательность взаимодействия создаваемых ГИС в ТЭК (топливно-энергетическом комплексе) нашего государства.

Данные подобного типа подлежат обнародованию с четким соответствием требований, установленных законодательством РФ в обязательном порядке.

Больше о государственной информационной системе в области энергосбережения можно узнать на выставке «Электро».

Энергосбережение в системах электроснабжения
Системы отопления частных домов
Энергосбережение в системах горячего водоснабжения и отопления

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 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 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.

Осведомленность о системах энергосбережения

• классе энергоэффективности бытовых приборов;
• альтернативных способах отопления и получения энергии;
• установке счетчиков на все виды ресурсов;
• электромобилях.

Собственникам и руководителям компаний будет полезно ознакомиться с примерами таких автоматизированных комплексов, как интеллектуальные системы энергосбережения, прочитать о законодательных аспектах регулирования политики в данном вопросе и оценить статистику отчетности других фирм.

Кроме того, в справочном центре можно позаимствовать идеи удачной реализации проектов энергоаудита, а также узнать, когда именно будут проходить отраслевые стимулирующие мероприятия: выставки, конференции, семинары.

Пример проекта, объединяющего в себе эти три направления, – ежегодная экспозиция «Электро», которую организует ЦВК «Экспоцентр» на своих площадях в Москве на Красной Пресне.

Это мероприятие собирает представителей отраслевых компаний со всего мира и является идеальным местом для заключения партнерских контрактов по поставкам современных технических решений, материалов и альтернативных источников энергии.

Энергосбережение в промышленности

Среди большого комплекса проблем, стоящих перед промышленными предприятиями в условиях выживания, одна из особо важных – это энергоэффективность производственных технологий.

Значимость решения проблемы энергосбережения в промышленности определяется, прежде всего, выгодностью. На выставке данному вопросу посвящены некоторые семинары.

Решение этой проблемы на глобальном уровне несет сохранение экологического и экономического баланса всего мирового сообщества и всех его субъектов:

• населению крайне важна чистота экологической среды и роста благосостояния;
• государству – уменьшение затрат, увеличение прибыли и, как следствие, увеличение объекта налогообложения;
• производителям – увеличение прибыли и мощностей производства;
• инвесторам – снижение инвестиционных рисков;
• организациям энергосбережения – снижение объемов производства по устаревшим технологиям.

Рынок идет к тому, что сама вероятность работы компаний с увеличенной энергоемкостью продукции за счет подъема тарифов цен буквально исчерпана, что, например, тянет за собой последующее снижение и без такого невысокой конкурентоспособности.

Обстановка энергосбережения в промышленности формируется таким образом, что избегать вопросы по увеличению энергоэффективности уже нельзя. Из теста положения дел в энергослужбе фирмы, на которую, как правило, и возложены прямые обязанности по сбережению энергии, можно сделать конкретные выводы, нарисовать достаточно обычную картину, образовавшуюся в «малой» энергетике.

Уменьшения персонала, вызванные падением размеров изготовления продукции, а еще смещение в худшую сторону социально-бытовых критериев (низкая заработная оплата специалистов), приведшие к оттоку обученных сотрудников, значительно ослабляют производственно-технический потенциал энергослужб компаний.

Буквально отсутствует система подготовки и увеличения квалификации профи в области сбережения энергии и производительности управления энергохозяйством, а еще учебные программы по данной теме. Проводимые курсы более напоминают маркетинговые фирмы, чем учебу.

Остро стоит проблема информационного обеспечения, а вернее информационного «голода». Этим обоснована недоступность особой технической литературы, методических пособий, изданий, справочников и каталогов о рынке предложений в области промышленной энергетики и сбережения энергии.

Не меньшее число вопросов порождает техническое обеспечение энергослужб. Основная масса компаний не имеют хорошей системы контроля и учета энергии, что не разрешает ввести действенный контроль над энергопотреблением. Невозможно не затронуть вопросов финансирования и планирования.

Экономическая эффективность энергосберегающих технологий для промышленности включает такие факторы:

• рост прибыли;
• рост конкурентоспособности за счет оптимизации цены и качества;
• открытие новых рабочих мест;
• рост заработной платы;
• увеличение загрузки производственных мощностей;
• экономия средств, расширение социальной инфраструктуры.

Все это позволит выйти на путь стабильного роста производства.

Энергоемкие технологии потеряли экономическую выгоду и являются огромным препятствием развития отраслей промышленности. Государство расширяет свои сферы влияния на развитие этого процесса, ужесточая нормативы и санкции за перерасход энергоресурсов.

Но проблема для предприятий заключается ещё в том, что энергоподразделения управляются неэффективно, отсутствуют инженерные кадры, владеющие современными подходами к проблеме.

Научные организации также сократили научные исследования и разработки. Техническое оснащение энергослужб предприятий также имеет много недостатков.

Система контроля и учета за расходом электроэнергии не обеспечивает процесс анализа и планирования. Функции энергетического менеджмента выполняться эффективно не могут. Проблема финансирования энергосберегающих мероприятий также остро стоит на многих промышленных предприятиях.

Перечислены далеко не все проблемы, указывающие на важность решения вопросов энергосбережения для промышленности. На выставке можно ознакомиться с передовыми технологиями энергосбережения в промышленном секторе.

Эти предприятия расходуют порядка 80% энергии, произведенной в стране. Коэффициент полезного действия для термического оборудования и печей, использующих газ составляет 10-30%, для оборудования, работающего на электроэнергии, – 30-50%. Энергоносители дорожают с каждым днем.

Снизить энергопотребление, конечно, можно, при этом необходимо использовать следующие методы:

• использование материалов, сокращающих теплообмен с окружающей средой;
• использование тепла отработанных газов;
• внедрение методов рециркуляции теплоносителей;
• применение современных систем горения газа;
• процессы термообработки должны быть автоматизированы.

Если внедрять эти меры, энергопотребление можно снизить до 60%.

Организация реализации мер по энергосбережению в промышленности должна включать:

1. Энергоаудит – проверка действующего оборудования и его оценка по эффективности использования энергии.
2. План работ по внедрению технологий энергосбережения.
3. Проекты реконструкции и модернизации действующего термического оборудования.

Третий вопрос требует тщательного подхода и должен осуществляться избирательно. Это может быть:

• замена футеровочных материалов на современные энергосберегающие аналоги;
• модернизация систем горения газа;
• применение рекуператоров в утилизации продуктов сгорания;
• модернизация электронагревателей в электрических печах.

Конечно, оценка этих мер энергосбережения по коэффициенту полезного действия должна сочетаться с размером затрат на их реализацию. С основными мерами и планами мероприятий можно ознакомиться на выставке.

Порядок внедрения новых энергосберегающих технологий

Ввод в эксплуатацию новых энергосберегающих механизмов всегда осуществляется поэтапно. В первую очередь оценивается состояние уже имеющихся систем, их мощность, КПД и другие характеристики.

Потом рассчитывается количество энергоресурсов, необходимых для обеспечения жизнедеятельности людей или полноценной работы предприятий, в зависимости от сферы, в которой будут использоваться инновации.

После всех расчетов и исследований составляется план модернизации, проводятся технические работы и обучение лиц, ответственных за контроль систем и управление.

Энергосбережение энергетических систем

Движущим фактором современной экономики считается максимальная эффективность эксплуатации и применения энергоресурсов.

Комплексные системы энергосбережения помогают рационально расходовать, прежде всего, запасы топлива.

Прирост населения обуславливает и рост промышленного сегмента, а это в свою очередь усиливает потребность в ресурсах природного происхождения, и добывать их становится очень сложно. Для освоения добычи энергетических ресурсов нужно вкладывать большое количество времени, сил и финансов.

Потому из-за перемен, которые происходят в международном экономическом сегменте, изменилась и сама процедура энергосбережения в системах электроснабжения. Необдуманное владение энергетическим потенциалом осталось далеко позади.

На современном этапе энергосбережение энергетических систем – это ключевое направление в энергетическом плане-политике Российской Федерации. Поскольку она подразумевает эксплуатацию энергосберегающих приборов, специальных материалов, технологий и методик, применение альтернативных безопасных для человека, с точки зрения экологии, источников электроэнергии.

Энергосбережение в системах электроснабжения напрямую зависит от социальных, экологических и экономических факторов, от прогресса или трудностей научно-технического комплекса. Поэтому добиться результатов в этих вопросах получается только в тех случаях, если обеспечена надежная подготовка и обучение технических инженеров и обслуживающего персонала.

Ведь только данная категория работников оказывает заметное влияние на эффективное проведение всех необходимых для энергосбережения мероприятий, начиная с сельского хозяйства и заканчивая тяжелым промышленным комплексом.

Системы энергосбережения для дома

Системы энергосбережения дома начинаются с утепления фасада. Такая процедура позволяет сэкономить до 25% расходов на тепло, но только в том случае, если ее провести полноценно на все здание, иначе эффективность значительно снижается.

Энергосбережение систем освещения – еще один способ существенно уменьшить расходы. Светодиодные (LED) лампы служат намного дольше, потребляя минимум энергии. При этом на сегодняшний день такое освещение можно настраивать в приятном для жизни или работы диапазоне.

Холодный и яркий, теплый и мягкий или даже разноцветный свет в доме, офисе или на производстве гораздо экономичнее, чем стандартная лампа накаливания.

Если есть возможность, то предприятиям и частным лицам, заинтересованным в экономии, следует обратить внимание на альтернативные источники энергии.

Небольшой ветрогенератор, сможет удовлетворить 75% потребностей семьи, живущей в двухэтажном частном доме с гаражом, а солнечная батарея, установленная на балконе, позволит вполовину снизить расходы многокомнатной квартиры в ясную погоду круглый год.

Для масштабных производств отличным решением будет заключение партнерских отношений с компаниями-поставщиками АИЭ или установка таких генераторов на близлежащих к заводу площадях.

Практика показывает, что при правильном размещении солнечных батарей на полях, также можно выращивать различные сельскохозяйственные культуры, ведь такая энергия является наиболее безвредной для экологии.

Энергосбережение систем вентиляции реализуется при помощи нескольких эффективных мер:

• замена установок с низким коэффициентом полезного действия на более современные, КПД которых достигает 86%;
• регулировка вытяжек при помощи шиберов, а не путем нагнетания снижает расход энергии на 10%;
• установка локальных рекуперативных систем вентиляции там, где это необходимо вместо глобальных общеобменных, рассчитанных на весь цех, позволяет сэкономить половину расходов;
• частотный электропривод, так же, как и многоскоростной, позволяет эффективно регулировать потребление электроэнергии и снизить затраты до 25%.

Энергосбережение систем кондиционирования, вентиляции, отопления, водопровода и канализации в промышленных масштабах разумно организовывать на автоматическом уровне.

Энергосбережение в местах общественного использования

В этой сфере технологии энергосбережения внедряются на всех уровнях, от автоматизации управления системами до использования энергоэффективных строительных материалов, окон и дверей. Модернизация систем отопления, водоснабжения и освещения помогает значительно понизить затраты на энергоресурсы и сделать их использование максимально рациональным в общественных местах.

Экономия электроэнергии и улучшение эффективности энергетики

Основные полномочия государственной власти субъектов РФ в отношении экономии электроэнергии и улучшения эффективности энергетики:

1. Проведение политических мероприятий, направленных на сбережение электроэнергии и улучшение эффективности энергетики касательно данного региона субъекта РФ;
2. Создание и внедрение новых программ, касающихся сбережения электроэнергии и повышения эффективности ее использования;
3. Указание списка мероприятий, направленных на сбережение электроэнергии, для владельцев жилых помещений в многоэтажных домах;
4. Обеспечение соответствующей информацией о мероприятиях в отношении экономии электроэнергии субъекта РФ;
5. Контролирование проведения мероприятий, направленных на экономию электроэнергии;
6. Проведение государственного контроля того, как проходит соблюдение правил, регулирующих программу энергосбережения;
7. Соблюдение других предписаний, результатом которых будет выполнение правил по сбережению и экономии электроэнергии.

Основные полномочия органов местного управления, направленные на сбережение электроэнергии и улучшение ее эффективности:

1. Создание и введение в действие специального пакета муниципальных программ, направленных на сбережение электроэнергии.
2. Четкое определение всех требований в программе по энергосбережению.
3. Проведение информационного обеспечения мероприятий, направленных на энергосбережение электроэнергии.
4. Контроль за проведением мероприятий, направленных на экономию электроэнергии и улучшение эффективности ее потребления.
5. Пользование другими полномочиями, которые позволяют повысить уровень экономии электроэнергии и ее эффективного использования.

Контроль проходит на государственном уровне и осуществляется путем установленных правил.

Энергосбережение и энергетическая эффективность в РФ

Информация об энергосбережении и повышении энергетической эффективности как никогда актуальна. На выставке этой теме посвящены несколько семинаров.

Основными принципами при формировании правовых регулирований в отрасли энергетики являются:

• рационализация и эффективность применения ресурсов энергетики;
• создание стимулов для экономии электроэнергии и улучшения показателей энергетической эффективности;
• проведение мероприятий, необходимых для сбережения электроэнергии и повышения эффективности энергетики;
• применение процесса планирования сбережения энергии и улучшение его эффективности;
• применение ресурсов энергетики, учитывая ресурсные, производственные, технологические, социальные условия.

Вопрос энергосбережения прорабатывается прежде всего на государственном уровне. Информация об энергосбережении и повышении энергетической эффективности нужна всему промышленному сектору.

В рамках Федерального закона, посвященного данному вопросу, разрабатываются мероприятия и правила использования ресурсов.

1. Настоящий Федеральный закон распространяется на все виды деятельности, в которых используются энергетические ресурсы.
2. Положения, установленные касательно ресурсов энергетики, могут быть применены по отношению к воде, которая подается, передается, применяется посредством использования систем централизованного водоснабжения.
3. Положения, указанные в действующем Федеральном законе, относятся к организациям с регулируемыми видами деятельности и предназначены для применения к указанным регулируемым видам деятельности.
4. Данный действующий Федеральный закон применим к вопросам, касающимся государственной обороны и безопасности, производства оборонной продукции, исследований и достижений в области ядерной энергетики, использования атомной энергии.

Отечественные и иностранные технологии энергосбережения на выставке

Узнать, какие новейшие технологии энергосбережения используют заграничные и российские компании, вы можете на специализированной выставке «Электро», которая будет проходить в ЦВК «Экспоцентр» в Москве.

В ходе мероприятия будут представлены проекты ведущих компаний, которые заслужили признание на международной арене, поэтому посещение выставки непременно будет полезным для тех, кто хочет быть в курсе последних событий в сфере энергетики.

Общие понятия об оптоволокне и структуре кабеля
Кабели связи
Электротехнологии

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.

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.

Современное энергосбережение в энергетических системах

Электрическая энергия – это важная и необходимая составляющая любой технологической операции производства и повседневно-бытовой жизни каждого человека. Стоит отметить, что электричество напрямую человеком не потребляется, а делается это при помощи различных технических систем, приборов и оснащения, в наличии которых присутствует электрическая цепь.

Базовые особенности электроэнергии:

• поставка энергетических потоков с минимальными потерями в любой необходимый пункт;
• возможность преобразования в другие типы энергии, необходимой для производства, например, в механическую, тепловую, световую и т.п;
• параллельное генерирование электроэнергии и ее использование;
• применение электрических потоков для обработки и передачи информационных файлов.

Качественные показатели генерируемой электрической энергии находятся под контролем международного стандарта, но отвечает за них сам производитель-поставщик. Но согласно статистике заявленные критерии не всегда соответствуют действительности.

Это связано с такими причинами:

1. Постоянное увеличение количества потребителей. Это относится и к людям, и к промышленной индустрии. Объясняется тем, что мощности рабочих электростанций и сетей для распределения потоков часто недостаточно для того чтобы поддерживать надлежащий уровень качества энергии.
2. Самопроизвольный прирост использования мощностей отдельными предприятиями приводит к перегрузке на отдельных участках сети.
3. Постепенное изнашивание оборудования и распределительных сетей способствует учащению аварийных ситуаций.

Отклонения параметров от тех, которые изначально заданы системой, может повлечь за собой потери энергии по следующим причинам:

• нарушения в процессах производства на предприятиях;
• поломки оснащения, которые вызывают дополнительные расходы.

Сегодня современные системы энергосбережения имеют приоритетное значение, в особенности, если речь идет о сохранности природных энергетических ресурсов.

Из чего строить энергосберегающий дом

Конечно же, лучше использовать максимально природное и натуральное сырье, производство которого не требует многочисленных стадий обработки. Это древесина и камень. Предпочтение лучше отдавать материалам, производство которых осуществляется в регионе, ведь таким образом снижаются растраты на транспортировку. В Европе пассивные дома стали строить из продуктов переработки неорганического мусора. Это бетон, стекло и металл.

Если один раз уделить внимание изучению энергосберегающих технологий, продумать проект экодома и вложить в него средства, в последующие годы расходы на его содержание будут минимальными или даже стремиться к нулю.

Статья написана для сайта remstroiblog.ru.

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.

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.

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.

Технологии энергосбережения в частных строениях

В жилых домах уже на данный момент применяются технологии энергосбережения, которые позволяют полностью отказаться от потребления ресурсов, поставляемых централизованными системами. Ученые разработали так называемые дома нулевой энергии, или пассивные дома, которые используют для обеспечения нормальной жизнедеятельности человека только альтернативные источники энергии.

В таких строениях все продумано до мелочей, все устройства, установки и энергоносители интегрированы в одну систему, что дает возможность централизованного доступа и контроля. Наряду с новейшими технологиями потребителям прививается культура сознательного использования ресурсов.

Источники электроэнергии

Энергосберегающий дом должен использовать электроэнергию максимально экономно и, желательно, получать ее из возобновляемых источников. На сегодняшний день для этого реализована масса технологий.

Ветрогенератор

Энергия ветра может преобразовываться в электричество не только большими ветряными установками, но и с помощью компактных «домашних» ветряков. В ветряной местности такие установки способны полностью обеспечивать электроэнергией небольшой дом, в регионах с невысокой скоростью ветра их лучше использовать вместе с солнечными батареями.

Сила ветра приводит в движение лопасти ветряка, которые заставляют вращаться ротор генератора электроэнергии. Генератор вырабатывает переменный нестабильный ток, который выпрямляется в контроллере. Там происходят зарядка аккумуляторов, которые, в свою очередь, подключены к инверторам, где и идет преобразование постоянного напряжения в переменное, используемое потребителем.

Ветряки могут быть с горизонтальной и вертикальной осью вращения. При разовых затратах они надолго решают проблему энергонезависимости.

Солнечная батарея

Использование солнечного света для производства электроэнергии не так распространено, но уже в ближайшем будущем ситуация рискует резко измениться. Принцип работы солнечной батареи очень прост: для преобразования солнечного света в электричество используется p-n переход. Направленное движение электронов, провоцируемое солнечной энергией, и представляет собой электричество.

Конструкции и используемые материалы постоянно совершенствуются, а количество электроэнергии напрямую зависит от освещенности. Пока наибольшей популярностью пользуются разные модификации кремниевых солнечных батарей, но альтернативой им становятся новые полимерные пленочные батареи, которые пока находятся в стадии развития.

Экономия электроэнергии

Полученное электричество нужно уметь расходовать с умом. Для этого пригодятся следующие решения:

• использование светодиодных ламп, которые в два раза экономнее люминисцентных и почти в 10 раз экономнее обычных «лампочек Ильича»;
• использование энергосберегающей техники класса А, А+, А++ и т.д. Пусть изначально она чуть дороже, чем те же устройства с более высоким энергопотреблением, в будущем экономия будет значительной;
• использование датчиков присутствия, чтобы свет в комнатах не горел зря, и прочих умных систем, о которых было сказано выше;
  
• если пришлось использовать электричество для отопления, то обычные радиаторы лучше заменить на более совершенные системы. Это тепловые панели, которые расходуют в два раза меньше электроэнергии, чем традиционные системы, что достигается за счет использования теплоаккумулирующего покрытия. Подобную экономию обеспечивают и монолитные кварцевые модули, принцип действия которых основан на способности кварцевого песка накапливать и удерживать теплоту. Еще один вариант – пленочные лучистые электрические нагреватели. Они крепятся на потолок, а инфракрасное излучение нагревает пол и предметы в комнате, за счет чего достигается оптимальный микроклимат помещения и экономия электричества.

Системы энергосбережения предприятий и домов

Системы энергосбережения предприятий, частных владений и централизованных учреждений, ответственных за предоставление жилищно-коммунальных услуг на сегодняшний день достаточно мало развиты. В то время как потенциальная экономия ресурсов на каждом уровне составляет минимум 50%!

В связи с отсутствием регламентирующих данных и государственных актов для сохранения собственных финансов и увеличения качества и стабильности функционирования коммуникаций и инфраструктуры создаются частные системы энергосбережения здания.

Реализация комплексного и сбалансированного подхода требует учета всех факторов: производства, транспортировки и потребления ресурсов.

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;
• 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;
• 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.

Государственное регулирование системы энергосбережения

Модернизация экономики России является главной задачей для государственных и частных компаний. Внедрение таких решений, как системы энергосбережения, – одно из пяти приоритетных направлений в данном ракурсе.

Россия и весь мир уже пережили несколько кризисов, связанных с нехваткой ресурсов, и с тех пор активно занимаются продвижением идей сбережения сырья.

Да, существующих на сегодняшний день запасов хватит на ближайшую сотню лет, но лишь при условии, если прогресс останется неподвижным, и если не задумываться все это время о том наследии, которое останется потомкам. В частности, доминирующие на сегодня способы получения энергоресурсов наносят непоправимый вред окружающей среде.

Государственная информационная система в области энергосбережения сайт (gisee.ru) – всего лишь «лицо» разработанной Минэнерго программы. До 2020 года планируется снизить энергоемкость ВВП на 40%, и для способствования этому процессу создана новая нормативно-правовая база.

Самый главный документ – федеральный закон № 261-ФЗ от 2009 года. В нем прописаны изменения, внесенные в существенное количество законодательных актов, связанных с энергосбережением.

Кроме того, есть и другая регламентирующая документация, акцентирующая внимание на конкретных задачах:

• на обязательных пунктах для включения в региональные и муниципальные программы энергосбережения;
• особенностях проведения энергетических обследований;
• требованиях к энергетическому паспорту;
• видах и характеристиках товаров, информация о классе энергетической эффективности которых должна содержаться в технической документации.

Создание сайта «ГИС Энергоэффетивность» также было предписано государственными документами.

Сегодня на сайте собрана крупнейшая база данных – новости, справочные материалы и аналитические сводки, связанные с оптимизацией потребления различных ресурсов.

Кроме того, портал содержит открытый форум, где возможно не просто обсудить интересующие вопросы, но и получить квалифицированную консультацию по интересующим тематическим проблемам.

Любое новое государственное постановление, связанное с повышением эффективного распределения и потребления ресурсов, в обязательном порядке публикуется на сайте, который олицетворяет информационные системы энергосбережения в России.

Кроме отечественных достижений в данной области, здесь же можно познакомиться и с мировыми тенденциями.

Такая возможность важна как для рядового жителя, заинтересованного в снижении ежемесячных расходов на коммунальные платежи, так и для владельцев собственного бизнеса, особенно связанного с выпуском продукции. Информация о том, как реализуется конкретная региональная система энергосбережения и как именно можно принять в ней участие, доступна каждому жителю, имеющему доступ к сети Интернет.

Технологии энергосбережения

Неразумное использование энергетических ресурсов может привести человечество не только к энергетическому кризису, но и к катастрофам мирового масштаба, поскольку системы, построенные еще много лет назад, негативно воздействуют на климатические условия. Именно по этой причине технологии энергосбережения сейчас активно разрабатываются ведущими компаниями.

Над рационализацией и модернизацией потребления работают лучшие ученые, которые не только совершенствуют уже существующие системы, но и разрабатывают стратегии внедрения в них абсолютно новых механизмов.

На данный момент особой проблемой является потеря энергии на уровне потребления, она составляет около 90%, и только 10% потерь происходит на уровне передачи. Именно по этой причине наиболее целесообразным считается принятие мер по ограничению бесполезного использования ресурсов.

Процесс внедрения новых программ по электросбережению

Все изменения в сфере энергоснабжения происходят постепенно, поскольку они требуют высокой точности в просчетах и качественного планирования.

Кроме того, для достижения оптимальных результатов нужно использовать наиболее действенные новые методики, которые перед вводом в эксплуатацию обязательно проходят тестирование на действенность и эффективность.

Энергосбережение стало основной задачей всех цивилизованных стран, осуществляется оно в несколько этапов.

На первом этапе происходит экспертная оценка всех существующих энергоносителей, коммуникаций, станций энергоснабжения и других элементов системы.

Специалисты детально проверяют состояние оборудования и дополнительных комплектующих, рассчитывают его эффективность и прогнозируют возможный срок дальнейшей эксплуатации, ведут мониторинг и различные исследования.

После скрупулезной оценки составляется план дальнейших действий – это может быть частичная или полная замена элементов энергосетей, ремонт, внедрение нового оборудования и новых технологий.

Специалисты рассчитывают реальные потребности пользователей в тех или иных ресурсах и только на основе статистики составляют план проведения работ.

Основная задача модернизации сетей заключается в экономном использовании ресурсов, выполнить ее можно только в условиях детального и обширного исследования энергетической ситуации в отдельных регионах и в стране.

После внедрения всех новшеств и завершения технических работ проводится инструктаж потребителей по использованию приборов, также желательно проводить мероприятия, направленные на развитие у людей культуры экономного применения энергетических ресурсов.

Если для запуска новых систем требуется программирование оборудования, оно осуществляется исключительно сертифицированными профессионалами.

Технологии энергосбережения для транспортных систем

Энергия, используемая транспортными средствами, также может расходоваться более рационально. Переход на электромобили, гибридные автомобили или авто с низким уровнем расхода топлива поможет не только сэкономить на использовании бензина, газа или дизельного топлива, но и улучшить экологическую ситуацию, поскольку выхлопные газы оказывают негативное влияние на атмосферу.

Новые технологии энергосбережения и повышения энергетической эффективности

Разработки ученых в сфере энергетики направлены на эффективное и разумное использование природных ресурсов и их сбережение.

В последнее время все чаще поступают в массовое производство осветительные элементы, требующие небольших затрат электроэнергии, отопительные системы с высоким КПД и минимальными потерями при теплопередаче от станции к потребителям, системы водоснабжения и водоотвода повышенной эффективности.

Энергосбережение стало главной целью ученых, разрабатывающих новые технологии не только в области энергетики, но и в смежных сферах, например в строительстве. Инновации широко используются для создания энергосберегающих строительных материалов, что помогает экономить тепло.

Коммерческие компании проводят собственные научные разработки и патентуют изобретенные ими технологии, которые позволяют значительно уменьшить количество потребляемых людьми ресурсов.

Технологии энергосбережения в производстве

В этом секторе модернизация существующих систем энергоснабжения должна начинаться с расчета мощности сетей, необходимой для нормального функционирования всех рабочих механизмов производства.

Средства автоматизации и электроприводы помогают сэкономить до 50% электроэнергии. Принцип действия электроприводов заключается в уменьшении потерь при работе электрооборудования различного типа. Для установки таких механизмов не нужно менять полностью двигатели, что очень удобно и экономически выгодно для модернизации предприятий.

Часто используемые для выработки тепла котельные можно переводить на экологически чистые виды топлива, такие как пеллеты, или древесные гранулы, также при помощи инновационных технологий можно повысить уровень эффективности котельных, их КПД и срок эксплуатации. Размещение в зданиях отдельных тепловых пунктов также позволит значительно экономить на теплоснабжении и регулировать его. Системы рекуперации помогут организовать вентиляцию таким образом, что она будет повторно использовать тепло выработанного воздуха.

Системы энергосбережения предприятий

Новостройки уже сейчас возводятся с учетом установки в них автономного отопления и счетчиков на все коммунальные услуги. Аналогичные действия рекомендованы владельцам предприятий и частной собственности старого образца.

Инсталляция приборов учета и контроля обеспечивает:

• точное определение количества затрачиваемых ресурсов в определенный период;
• оптимизацию расхода с выплатой средств только за действительно использованное сырье;
• мониторинг и анализ текущего состояния инженерных коммуникаций, позволяющий определить узел, который нуждается в модернизации;
• моделирование различных ситуаций с учетом факторов, которые могут оказать влияние.

Для того чтобы найти специалистов в области энергоаудита или заключить партнерство с оптовыми поставщиками современных альтернативных источников энергии, оборудования и материалов, правильным решением будет посетить специализированные отраслевые стимулирующие мероприятия.

Эти проекты собирают ведущих специалистов со всей планеты, например, международная выставка «Электро», которую регулярно проводит ЦВК «Экспоцентр» в Москве на Красной Пресне.

Внедрение технологии энергосбережения в различные сферы

Технологии энергосбережения должны внедряться в такие сферы:

• Производства;
• Частные строения;
• Государственные помещения;
• Места общественного использования;
• Транспортная система.

Все эти сферы являются энергозатратными на данный момент, поэтому они требуют оптимизации и модернизации. Технологии энергосбережения уже начали внедрять во многих странах, поскольку ситуация требует оперативных и кардинальных изменений на всех уровнях выработки, распределения и передачи энергоресурсов. Рассмотрим подробнее, какие технологии можно использовать для снижения уровня потребления электричества, газа и воды во всех этих сферах.

Меры, принимаемые для энергосбережения

Нерациональное потребление природных ресурсов ведет планету не только к глобальному потеплению, но и масштабным катастрофам, которые по прогнозам ученых могут произойти уже в ближайшее время. Необратимое таяние ледников, повышение уровня загазованности, озоновые дыры и другие неблагоприятные явления, которые сейчас происходят, грозят человечеству катаклизмами широчайших масштабов.

Именно по этой причине энергосбережение и рационализация использования всех ресурсов сейчас является наиболее актуальной проблемой для ученых разных сфер. Понижение использования электроэнергии, газа, нефти и нефтепродуктов, воды и других благ, которые нам дает природа, актуально абсолютно во всех сферах деятельности. В различных странах делаются акценты на различные секторы.

Например, в России острым стал вопрос применения ресурсов в быту и в ЖКХ, так как именно эти области являются наиболее затратными. Для осуществления всех планов, которые на данный момент ставят перед собой ученые, стоит выполнить ряд основных процедур.

Наиболее действенные меры по энергосбережению:

• Четкий расчет потребительского спроса;
• Оптимизация уже существующих систем электроснабжения;
• Запуск новых альтернативных систем;
• Внедрение автоматизации и удаленного контроля оборудования различных видов;
• Использование альтернативных источников энергии;
• Создание новых экономных технологий;
• Повышение культуры экономного использования энергоресурсов;
• Применение новых механизмов и машин в сфере энергетики.

Отопление и горячее водоснабжение

Гелиосистемы

Самый экономный и экологичный способ отапливать помещение и подогревать воду – это использовать энергию солнца. Возможно это благодаря солнечным коллекторам, установленным на крыше дома. Такие устройтсва легко подсоединяются к системе отопления и горячего водоснабжения дома, а принцип их работы заключается в следующем. Система состоит из самого коллектора, теплообменного контура, бака-аккумулятора и станции управления. В коллекторе циркулирует теплоноситель (жидкость), который нагревается за счет энергии солнца и через теплообменник отдает тепло воде в баке-аккумуляторе. Последний за счет хорошей теплоизоляции способен долго сохранять горячую воду.  В этой системе может быть установлен нагреватель-дублер, который догревает воду до необходимой температуры в случае пасмурной погоды или недостаточной продолжительности солнечного сияния.

Коллекторы могут быть плоскими и вакуумными. Плоские представляют собой коробку, закрытую стеклом, внутри нее находится слой с трубками, по которым циркулирует теплоноситель. Такие коллекторы более прочные, но сегодня вытесняются вакуумными. Последние состоят из множества трубок, внутри которых находятся еще трубка или несколько с теплоносителем. Между внешней и внутренней трубками – вакуум, который служит теплоизолятором. Вакуумные коллекторы более эффективны, даже зимой и в пасмурную погоду, ремонтопригодны. Срок службы коллекторов около 30 лет и более.

Тепловые насосы

Тепловые насосы используют для отопления дома низкопотенциальное тепло окружающей среды, в т.ч. воздуха, недр и даже вторичное тепло, например от трубопровода центрального отопления. Состоят такие устройства из испарителя, конденсатора, расширительного вентиля и компрессора. Все они связаны замкнутым трубопроводом и функционируют на основе принципа Карно. Проще говоря, теплонасос подобен по работе холодильнику, только функционирует наоборот. Если в 80-х годах прошлого века тепловые насосы были редкостью и даже роскошью, то уже сегодня в Швеции, например, 70% домов отапливаются подобным образом.

Конденсационные котлы

Обычные газовые котлы работают по достаточно простому принципу и расходуют при этом много топлива. В традиционных газовых котлах после сжигания газа и нагревания теплообменника топочные газы улетучиваются в дымоход, хотя несут достаточно высокий потенциал. Конденсационные котлы за счет второго теплообменника отбирают теплоту у конденсируемых паров воздуха, за счет чего КПД установки может превышать даже 100%, что вписывается в концепцию энергосберегающего дома.

Биогаз в качестве топлива

Если скапливается много органических отходов сельского хозяйства, то можно соорудить биореактор для получения биогаза. В нем биомасса благодаря анаэробным бактериям перерабатывается, в результате чего образуется биогаз, состоящий на 60% из метана, 35% — углекислого газа и на 5% из прочих примесей. После процесса очистки он может использоваться для отопления и горячего водоснабжения дома. Переработанные отходы преобразуются в отличное удобрение, которое может использоваться на полях.

Водоснабжение и канализация

В идеале, энергосберегающий дом должен получать воду из скважины, расположенной под жилищем. Но когда вода залегает на больших глубинах или качество ее не отвечает требованиям, от подобного решения приходится отказываться.

Бытовые стоки лучше пропускать через рекуператор и отбирать у них теплоту. Для очистки сточных вод можно использовать септик, где преобразование будет совершаться за счет анаэробных бактерий. Полученный компост является хорошим удобрением.

Для экономии воды неплохо бы уменьшить объем сливаемой воды. Кроме того, можно воплотить в жизнь систему, когда вода, используемая в ванной и раковине, применяется для слива в унитазе.