Энергоэффективный дом из кирпича. Энергоэффективный (энергосберегающий) дом: теория и практика. Что такое энергосберегающий дом

С ростом цен на энергоносители и уменьшением запасов ископаемого топлива очень остро встал вопрос энергосбережения. Одним из основных векторов развития энергосберегающих технологий является энергосбережение в строительстве.

Проект пассивного дома со схемой размещения всех коммуникаций

Применение новых подходов к , использование современных строительных материалов и современных устройств учёта энергоресурсов позволило значительно снизить затраты энергии и энергетические потери зданий.

Кроме того, энергосберегающие технологии должны быть доступны, экологичны, не влиять на привычный уклад жизни и быть безопасными для жизнедеятельности человека.

Пассивный энергоэффективный дом – это здание с малым потреблением энергии (на отопление и бытовые нужды). В идеале, пассивный дом вообще не должен нуждаться в отоплении обычными способами. Пассивный дом позволяет снизить расход энергии в десятки раз. Такая эффективность достигается применением новых технологий, увеличивающих .

Речь идёт не только о новых строительных материалах, но и о новом подходе к проектированию сооружений. Размеры дома стараются снизить, убрать все утечки тепла и использовать нетрадиционные источники энергии для поддержания оптимальной температуры внутри здания (например, использовать энергию солнца для подогрева воды).

Технологии пассивного дома особенно эффективны в общественных зданиях, где приток тепла идет от большого количества посетителей, что способствует снижении энергетических затрат.
А в Киеве в 2012 году от слов перешли к делу, и построили такой пассивный энергосберегающий дом.

Термин пассивный дом часто располагают рядом с энергонезависимым домом и домом энергия плюс. Это означает, что наряду с идеальными теплоизоляционными материалами и технологиями, применяются инженерные решения, позволяющие вовсе отказаться от потребления внешней энергии, а в некоторых случаях ещё и вырабатывать сверх требуемых норм.

Для этого пассивные дома оборудуют блоками солнечных батарей, совмещённых с аккумулирующими устройствами.

В тех климатических зонах, где это возможно, на помощь солнцу приходят . В некоторых зонах, где близко к поверхности земли находятся термальные воды, можно использовать их энергию – распространено на Камчатке, некоторых районах Байкала, в Тюменской области Уральского региона.

Схема для монтажа солнечных батарей

Дом, который остаётся комфортным для проживания без дополнительного отопления, а также не использует электроэнергию и прочие ресурсы для собственных потребностей можно назвать энергонезависимым. А если получаемой энергии хватает ещё и на другие нужды – то это будет дом энергия плюс.

Технологии строительства энергосберегающего дома

При строительстве пассивного дома применяют как традиционные материалы (дерево, кирпич), так и нетрадиционные строительные блоки из вторичного сырья. И конечно, большое количество домов строится из современных материалов с малой теплопроводностью.

Пример инновационных стройматериалов, которые эффективно сберегают тепло и могут с большим успехом использоваться для строительства пассивного энергосберегающего дома

Тепло из строения выходит через ограждающие конструкции – стены, пол, крышу и окна. При строительстве пассивного дома используется несколько слоев теплоизоляции. Она препятствует проникновению холода из внешней среды и потерям тепла из самого здания. При строительстве утепляются все ограждающие конструкции, что снижает потери тепла в 10-20 раз.

В отличие от традиционной , в пассивном доме весь воздух проходит через систему рекуперации. Это позволяет забрать отработанное тепло и вернуть его обратно в помещения, а не выпускать наружу.

Схема устройства теплоизоляции и вентиляции частного энергоэффективного дома

Большое внимание уделяется окнам. При строительстве применяются 2-3 камерные стеклопакеты, а стыки между окнами и стеной тщательно герметизируют и утепляют. Зачастую используются различные размеры окон, зависящие от стороны света (самые большие окна выходят на юг).

Ориентация энергосберегающего дома на участке

Для строительства пассивного дома выбирается подходящее место. В идеале нужно выбрать такой участок, который будет максимально, насколько это возможно защищён от воздействия неблагоприятных внешних факторов. Но при этом должен иметь максимальное освещение солнечным светом.

Форма пассивного дома

Очертанию здания и экстерьеру в целом предъявляется не меньше требований, чем к выбору участка, где будет расположено строение. Любой дом теряет тепло через ограждающие поверхности, чем больше их площадь – тем сложнее прекратить этот процесс. К ограждающим поверхностям относятся все наружные конструкции: стены, пол, крыша, окна, двери.

Поэтому все проекты пассивных домов рассчитываются таким образом, чтобы при сохранении максимально полезного внутреннего объёма, площадь наружных поверхностей была минимальной.

Один из вариантов формы конструкции пассивного дома

Отсюда все проекты пассивных домов делают очень компактными, без лишней вычурности и роскоши в экстерьере. Здесь недопустимы одноэтажные здания с большим пятном застройки, излишние архитектурные решения в виде эркеров и балконов. Также проекты лишают внутренних углов и сложной геометрии вообще. Чаще всего такие дома оснащаются односкатной крышей, что позволяет экономить на строительных материалах, упрощать конструкцию кровли, удалять мостики холода, а также обеспечивает максимальную инсоляцию внутренних помещений.

Размещение окон, их размер и количество также строго регламентируется. Окна в пассивном доме являются как способом потери тепла, так и способом его аккумулировать. Конечно, сами окна не могут накапливать энергию, зато они пропускают солнечный свет, который освещает и обогревает внутренние помещения, а при должном обустройстве внутренних перегородок, ещё и аккумулируется.

Таблица теплопотерь через окна

Окна в энергосберегающем доме располагаются по следующему принципу:

Максимальное количество окон (до 70-80%) на южном фасаде здания. Количество и размер подбирается таким образом, чтобы солнечные лучи в любое время года (зима и лето) проникали максимально глубоко в помещение, в идеале – доставали дальнюю стенку, нагревая её;
Восточная (20-30%) и западная (0-10%) сторона оснащается окнами в меньшей степени. Они почти не способствуют получению энергии, а больше нужны для естественного освещения. С ветряной стороны количество окон должно стремиться к нулю;
Северный фасад здания делается глухим. Солнца с той стороны практически не бывает, поэтому окно будет выполнять только функцию теплоотдачи.

Пассивный дом предполагает использование только специальных окон – энергосберегающих. Такие окна оснащены двух- и трёхкамерными стеклопакетами. Также отдельное внимание уделяется их установке.

Места стыков тщательно обрабатывают, герметизируют и утепляют, что позволяет предотвратить лишние потери тепла.

На этом видео можете посмотреть пример оборудования полностью независимого от внешних систем электроэнергии пассивного дома.

Внутренняя планировка пассивного дома

Также будет отличаться от планировки обыкновенного коттеджа. Проектировщики энергосберегающих зданий ставят во главу правила фэн-шуй. И даже неудобство потребителей (хотя этот фактор полностью учтен), а принципы сохранения тепла и энергии, и больше того – их аккумуляции.

Для этого все помещения в доме должны быть разделены на две части – жилую, к которой будут относиться спальные комнаты, гостевые, гостиная, детские. И буферную – это те помещения, которые делают жизнь комфортнее: кухня, санузлы, кладовые и подсобные помещения, гардеробные, холл, прихожая.

Строительство энергоэффективных домов – есть ли выгода? Когда речь идет о возведение собственного частного дома, то люди начинают рассматривать все возможные варианты проектов и конструкций помимо привычных всем, считающихся стандартами. Большинство желают сделать свой дом по максимуму экономичным по расходу электрической энергии. Идеальный вариант в таком случае – строительство энергоэффективного дома, или как его еще называют «пассивный дом».

Такие конструкции могут быть нескольких видов (из соломы, купольные дома) и характеризуются различными особенностями, которые следует учитывать тем, кто хочет построить такой дом.

Такое понятие, как энергоэффективный дом , включает в себя множество характеристик, которые направлены на то, чтобы в доме было максимальное сбережение потребления электрических ресурсов. В таком случае в помещении дома всегда будут комфортные условия и благоприятный микроклимат.

Нормальный показатель потребления электрической энергии для дома такого типа составляет 15 кВт/час из расчета на площадь в 1 м 2 . За год энергия будет расходоваться в количестве, которое не превышает 120 кВт/час на 1 м 2 . При рассмотрении домов с энергоэффективностью будет правильным, если вы ознакомитесь со всеми системами по отдельности.

Архитектурный вопрос

Когда начинается создание проекта дома с экономией энергии, следует учитывать даже его месторасположение, размеры и наличие дополнительных «тепловых» буферов». К ним относятся веранды, гаражи, подвали и прочее. Касаемо месторасположения, идеальным вариантом будет широтное направление. Также не менее важно соотношение внешней и внутренней площади здания. Для окон выбирают самое подходящее место и размеры. Большая часть окон будет расположена на южной стороне конструкции и в тех комнатах, которые будут использованы чаще всего.

Часто для усиления потока энергии тепла в доме используют солнечные тубы. Это элемент с диаметром до 35 см, который служит для приема тепла на крыше и перенаправления его в комнаты внутри дома. Что касается крыши, то здесь предусмотрен максимально возможный пологий наклон. Это даст возможность в зимнее время удерживать снег и тем самым создавать дополнительное утепление.

Теплоизоляция

Что касается изоляции, то через поверхность пола, стен и кровли идут постоянные теплопотери, что приводит к такому шагу, как утепление указанных конструкций. Для стен и кровли подойдут аналогичные материалы в роли утеплителей, но главный момент – соблюдение толщины утеплителя, она должна быть 20 см. Для исключения оттока тепла из внутреннего пространства через окна, можно использовать заполненные инертным газом стекла или селективные стекла. Для утепления пола на первом этаже можно использовать различные материалы, к примеру, наливные смеси или .

Обязательным условием при строительстве является утепление . Для этого можно использовать напыляемый полиуретан, керамзит или пенопласт. Выгодно ли строительство энергоэффективного дома в России? Однозначно. Даже при первичных затратах вы построите его дешевле, чем многие другие варианты домов, а в будущем будете радоваться экономии.

Система вентиляции

Идеальным вариантом при энергостроении будет сооружение системы вентиляции, которая обустроена при помощи рекуператора. Такая система позволит устранять все утечки тепла, и она работает по принципу воздушных масс. Холодный, свежий поток воздуха, который направлен в дом, пройдет через нагретый в помещении воздух. Нагревание будет происходить за счет теплоотдачи выходящего воздуха их комнаты навстречу свежему потоку.

Отопление

При строительстве таких типов домов не требуется использование автономных систем отопления.

Но если вы все же желаете установить отопление, можно использовать такие устройства:

Разновидности

Что касается строительства такого типа домов, то в основе классификации лежит уровень потребления электрической энергии:

Пассивный. Для этого дома характерен расход ресурсов в идее 30% по сравнению с обычным домом. В таком доме нет мостика холода за счет грамотно обустроенной изоляции, но при этом толщина стен равно 30 см. Также в помещении предусмотрена вентиляционная система и дополнительные элементы оборудования для обогрева. Чаще всего используют коллекторы. Здание оснащают снабжением электрических ресурсов, которое считается независимым.
Ультранизкое потребление энергии. По показателям удельного расхода ресурсов это от 17 до 45 кВт в час/м 2 в год.
Низкое потребление. Энергоресурсы могут быть израсходованы в значении от 37 до 60 кВт в час/м 2 за год.
Пониженное потребление энергии. В таком случае процент экономии равен 70%. Материал для теплоизоляции, который укладывают в конструкцию стены, в толщину будет от 16 и больше см. При укладке используется отопительная системы, которая работает по циркулярному принципу.
Нулевой расход. Такие дома отличаются тем, что в них просто нет электричества в виде проведенной коммуникации. Определенные конструкции могут сами воспроизводить электрическую энергию и давать ее в общественную сеть. Стены в толщину должны быть 40 см. Дома имеют вентиляции, которая работает мо механическому типу, а также баки и коллекторы, в которых храниться теплая вода.

Как правильно строить?

Среди способов строительства энергоэффективных домов чаще всего используют финский. Для возведения потребуется использовать каркасную технологию, и в таком случае построить дом своими руками будет несложно.

Для этого можно использовать следующий алгоритм и понять, как строить:

Фундамент, который будет идеально для дома финского типа – свайный или . Им займемся в первую очередь.
Дом строят из бруса, который до начала работ следует тщательно обработать при помощи определенных . Перед тем, как провести обвязку, поверхность фундамента следует покрыть слоем гидроизоляционной пленки или другого аналогичного материала.

Обратите внимание, что при конструировании обвязки следует проследить за тем, чтобы расположение было строго горизонтальное.

При изготовлении конструкции стен из бруса все скрепляем при помощи шпилек или саморезов, при этом элементы должны состыковываться паз в паз.
Для пола используют фанеру или листы . Обвязку для пола нужно уложить, при этом придерживаться расстояния, которое будет оптимальным для установки листов.
Поверх нижней обвязки потребуется установка лаг с расстоянием, которое будет равно ширине материала утепления. В местах, где нагрузка будет усиленной, следует сделать стыковку лаг.
После того, как ОСБ плиты уложены, можно раскладывать материал, которым вы будете утеплять пол, у примеру, минеральную вату.
После этого расстелите сверху слой материала.
Чтобы предотвратить гниение пола, соорудите для вентиляции зазор. Отличным вариантом будет использование досок, которые нужно проложить по всей длине черного пола. Сверху прикрепите листы ОМБ или фанеры.
Для изготовления перекрытия рекомендовано использование балок, которые имеют сечение 24,5*5 см. Шаг укладки при этом должен быть 30-35 см.
Сверху на балки прикрепите фанеру, и таким образом у вас получится соорудить черновой пол/потолок для чердака или полноценного второго этажа.
Для изготовления стропильной системы используйте брусья, поверх которых будет прикреплена обрешетка.
Немаловажным моментом является утепление. Для начала обеспечиваем защиту от ветра, и для этого нужно будет обшить каркас. Для этого используйте плиты.
На поверхности плит должна быть закреплена пленка, а после этого и стойки , которая будет основой для создания внешней отделки дома.
Дом изнутри также требует утепления. Материал, который для этого нужно использовать – минеральная вата или целлюлоза.

Производители

Производители говорят о том, что можно даже построить энергоэффективный дом под ключ:

Для начала проектируют каркасный дом и делают все под ключ. При заказе вам помогут специалисты, чтобы вы смогли подобрать оптимальные материалы, которые имеют самое лучшее качество.
Строительство финских домов, которые являются воплощением современных технологий, различных проектов, которые не похожи друг на друга и являются уникальными.
Помимо строительства дома предполагается использованием инновационных систем сохранения ресурсов (электричества). Среди всего прочего отметим, что все системы и оборудование устанавливают и настраивают профессионалы.

Преимущества и недостатки

Преимуществом современных энергоэффективных домов являются следующие:

Внешняя привлекательность. За счет того, для строительства дома используют древесину или материал из нее, есть возможность создавать самые необычные и неповторимые проекты.
Высокий уровень безопасности, надежность. При соблюдении всех необходимых условий и придерживаясь требований, вы получите строение, которое будет устойчивым к воздействию негативных факторов внешней среды.
Экологически чисто. В таком доме проживание абсолютно безвредно для здоровья человека.
Простота строительства. Дом можно построить даже своим руками, и необязательно нанимать бригаду рабочих или использовать технику. Длительность возведения небольшая.
Экономия. Это преимущества стало и предназначением. Проживание в таком доме не требует больших затрат.

Мы собрали для вас несколько полезных рекомендаций:

Перед началом строительства учтите все особенности расположения, а именно рельеф, климат, почву. От этого будет зависеть выбор самых подходящих материалов.
Подойдите тщательно к выбору фундамента, ведь хотя конструкция дома не такая уж и тяжелая, но при возведении дома с двумя этажами лучше отдавать предпочтение прочному и надежному основанию.
Используйте для внутренней отделки гипсокартон или фанеру. Оптимальным вариантом будет использование потолочных панелей для обшивки.

Заключение

Строительство энергоэффективного дома для круглогодичного проживания станет безошибочным выбором.

Помимо этого, процесс не требует больших денежных затрат и эксплуатация дает возможность экономить бюджет.

Если взять во внимание, что срок использования дома достигает до 100 лет, а в доме комфортно и уютно, то от проживания в нем будут лишь положительные эмоции. Как видите, такое строительство выгодное во всех отношениях.

Изучаем проблему на реальном опыте, с расчетами специалистов и форумчан

В связи с неуклонным ростом цен на энергоносители и дороговизну подключения газа, всё большее количество застройщиков задумывается о строительстве энергоэффективного дома.

Мы уже рассказывали читателям нашего сайта о том, и какие технологии используются при его строительстве.

А помогут нам в этом пользователи FORUMHOUSE.

Из нашего материал вы узнаете:

Какой дом энергоэффективный, а какой – нет.
Можно ли отопить энергоэффективный дом только электричеством.
Как рассчитать необходимую толщину утеплителя.
Окупится ли возведение энергоэффективного дома.

Что такое энергоэффективность

Энергоэффективные дома строят в европейских странах уже давно, но для нашей страны подобное жилище всё ещё является экзотикой.

Многие застройщики с недоверием относятся к строительству таких зданий, считая это неоправданной тратой средств.

Разбираемся, так ли это и выгодно ли строить энергоэффективный дом применительно к климатическим условиям большинства зон России, в том числе Москве.

Энергоэффективный (энергопассивный) дом – это строение, в котором затраты, связанные с потреблением энергии, в среднем на 30% меньше, чем в обычном доме. Энергоэффективность недавнего времени можно было определить по коэффициенту сезонного использования тепловой энергии – Е.

Е <= 110 кВт*ч /м2/год – это обычный дом;
Е <= 70 кВт*ч /м2/год – энергоэффективный;
Е <= 15 кВт*ч /м2/год – пассивный.

При подсчёте коэффициента Е учитывается: отношение площади всех наружных поверхностей ко всей кубатуре дома, толщина слоя теплоизоляции в стенах, кровле и перекрытиях, площадь остекления и количество людей, проживающих в здании.

В Европе для определения класса энергоэффективности принято использовать коэффициент ЕР, который определяет количество электроэнергии, затрачиваемой на отопление, ГВС, свет, вентиляцию и работу бытовых электроприборов.

За отправную точку берётся ЕР = 1 и энергетический класс D, т.е. стандартный. Современная классификация домов, принятая в европейских странах, выглядит так:

ЕР <= 0,25 – класс А, пассивный дом;
0.26 < ЕР <= 0,50 – класс В, экономичный;
0,51 < ЕР <= 0,75 – класс С, энергосберегающий дом;
0,75 < ЕР <= 1 – класс D, стандартный;
1,01< ЕР <= 1.25 – класс Е;
1,26 < EP <= 1,50 – класс F;
ЕР >1,51 – класс G, самый энергозатратный.

В обычном, недостаточно утеплённом жилье с большими теплопотерями через ограждающие конструкции, большая часть энергии (до 70%) уходит на отопление.

Можно сказать, что владельцы такого жилища отапливают улицу.

Поэтому в европейских странах уже никого не удивить толщиной утеплителя в стенах в 300-400 мм, а сам контур здания делается герметичным.

Необходимый уровень воздухообмена в доме поддерживается при помощи системы вентиляции, а не мифического «дыхания» стен.

Но прежде чем покупать кубометры утеплителя, необходимо понять, когда дополнительное утепление и весь комплекс мер, связанных со строительством энергоэффективного дома экономически оправданы.

Энергоэффективность в цифрах

В нашей стране отопительный период в среднем длится 7-8 месяцев, а климат более суровый, чем в Европе. Из-за этого возникает масса споров о том, выгодно ли строить у нас энергосберегающие дома. Одним из самых частых утверждений противников энергоэффективного строительства является довод о том, что в нашей стране строительство такого здания обходится очень дорого, а затраты на его возведение не окупятся никогда.
Но вот комментарий участника нашего портала.

СТАСНН

Я в 2012 году, в Нижегородской области, построил энергоэффективный дом в 165 кв. м отапливаемой площади с удельным потреблением энергии на отопление 33 кВт*часов на кв. м в год. При среднемесячной температуре воздуха зимой -17°C затраты на отопление электричеством составили 62,58 кВт*ч в сутки.

Следует заострить внимание на технических характеристиках этого дома:

толщина утеплителя в полу – 420 мм;
толщина утеплителя в стенах – 365 мм;
толщина утеплителя в кровле – 500 мм.

Коттедж построен по каркасной технологии. Система отопления дома – электрические низкотемпературные конвекторы общей мощностью 3.5 кВт. Также в доме смонтирована система приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором и грунтовым теплообменником подогрева уличного воздуха. Для снабжения горячей водой дополнительно установлены вакуумные солнечные коллекторы.

Общий счет: в месяц на отопление уходит 3.2 тыс. руб. при круглосуточном тарифе 1.7 руб/кВт*ч.

Также интересен опыт форумчанина Александра Федорцова(ник на форуме Скептик ), самостоятельно построившего каркасный дом в 186 кв. м на фундаменте "утепленная шведская плита", с самодельным теплоаккумулятором на 1.7 м3 и с врезанными в него электрическими тэнами.

Скептик

Дом отапливается электричеством через систему водяного тёплого пола. Для отопления используется ночной тариф - 0,97руб./кВт. Ночью теплоноситель в теплоаккумуляторе нагревается до нужной температуры, утром отключается. Кубатура дома - 560м3.

Итог: Зимой, за декабрь, отопление обошлось в 1,5 тыс. рублей. В январе чуть меньше – 2 тыс. рублей.

Как показывает опыт пользователей нашего сайта, строительство энергоэффективного дома по силам любому. Причём, совсем не требуется оснащать его дорогими инженерными системами наподобие рекуператоров воздуха, тепловыми насосами, гелиоколлекторами или солнечными батареями. По мнению форумчанина с ником Toiss, главное – это тёплый замкнутый контур, превосходящий современные СНиПы в три раза, отсутствие мостиков холода, тёплые окна, хорошо утеплённая кровля, фундамент и стены.

Toiss

Чем платить за подключение газа (цена на который постоянно растёт) по 0.5–1 млн.руб., лучше построить энергоэффективный дом площадью до 200 кв.м. При соблюдении технологии строительства и грамотном подходе его возведение экономически оправдано при любых архитектурных и конструктивных решениях.

Энергоэффективность – базовые принципы

Как и чем утеплять дом – один из главных вопросов, возникающих при строительстве.
И думать об этом нужно ещё на стадии проектирования. По мнению Павла Орлова (ник на форуме Smart2305 ), перед экономическим расчётом оправданной толщины утеплителя надо определиться со следующими исходными данными, а именно:

Площадь планируемого дома;
Площадь и тип окон;
Площадь фасадов;
Площадь фундамента и поверхностей цокольного этажа;
Высота потолков, или внутренний объем дома;
Тип вентиляции (естественная, принудительная).

Smart2305

За основу возьмём дом площадью 170 кв.м, с высотой потолков 3 м, площадью остекления 30 кв. м и площадью ограждающих конструкций 400 кв.м.

Основные теплопотери в доме происходят через:

Окна;
Ограждающие конструкции (крышу, стены, фундамент);
Вентиляцию;

При чоздании проекта экономически сбалансированного дома необходимо стремиться к тому, чтобы теплопотери по всем трём категориям были примерно одинаковы, т.е. по 33,3%. В этом случае достигается баланс между дополнительным утеплением и экономической выгодой от такого утепления.

Максимальные теплопотери происходят через окна. Поэтому при строительстве энергоэффективного дома важно «привязать» его к правильному месту на участке (большие окна смотрят на южную сторону) для максимальной степени солнечной инсоляции. Это позволит уменьшить теплопотери при большой площади остекления.

Smart2305

Самое сложное – это уменьшить теплопотери через окна. Разница между различными современными стеклопакетами довольно несущественна и колеблется от 70 до 100 Вт/кв.м.

Если площадь окон равняется 30 кв. м, а уровень теплопотерь – 100 Вт/кв. м, то тепловые потери через окна составят 3000 Вт.

Т.к. уменьшить теплопотери через окна сложнее всего, то при проектировании теплоизоляции ограждающих конструкций дома и системы вентиляции, для сбалансированности, нужно стремиться к тем же значениям – 3000 Вт.

Отсюда общие теплопотери дома составят 3000х3 = 9000 Вт.

Если же пытаться уменьшить только теплопотери ограждающих конструкций, без уменьшения теплопотерь окон, то это приведёт к необоснованному перерасходу средств на утеплитель.

Тепловые потери через ограждающие конструкции равняются сумме потерь через фундамент, стены, крышу.

Smart2305

Нужно стремиться к тому, чтобы уравнять тепловые потери через окна с тепловыми потерями через ограждающие конструкции.

Также необходимо уменьшить теплопотери, связанные с вентилированием помещений. По современным стандартам, необходимо чтобы весь объём воздуха в жилом помещении сменялся 1 раз в час. Дому площадью 170 кв. м с высотой потолков 3 м необходимо 500 м3/час свежего уличного воздуха.

Объём высчитывается умножением площади помещений на высоту потолков.

Если обеспечить приток в дом только холодного воздуха с улицы, то тепловые потери составят 16,7х500=8350 Вт. Это не укладывается в баланс энергоэффективного дома, мы не сможем сказать что такой дом энергосберегающий.

Остаётся два выхода:

Уменьшить воздухообмен, но это не отвечает современным нормативам по необходимому воздухообмену;
Уменьшить тепловые потери при подаче холодного воздуха в дом.

Для подогрева уличного холодного воздуха, поступающего в дом, применяется установка систем принудительной, приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором. С помощью этого устройства тепло уходящего на улицу воздуха передаётся входящему потоку. Таким образом повышается эффективность вентиляции.

КПД у рекуператоров составляет 70-80%. Читайте нашу статью о том, как самостоятельно построить недорогой и

Smart2305

Установив в дом (из приведённого выше примера) систему принудительно приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором, удастся сократить теплопотери до 2500 Вт. Без системы принудительной, приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором невозможно достичь баланса тепловых потерь в доме.

Экономическая целесообразность дополнительного утепления

Основной показатель экономической эффективности дополнительного утепления дома – срок окупаемости системы утепления.

Интересен опыт пользователя с ником Андрей А.А, сравнившего затраты на отопление в режиме ПМЖ утеплённого и неутеплённого дома. Для чистоты эксперимента за исходные условия принимаем следующие данные:

отопление магистральным газом;
теплопотери через ограждающие конструкции – 300кВт/ч/(кв.м.*год);
дом имеет срок службы в 33 года.

Андрей А.А.

Для начала я подсчитал годовые затраты на отопление в режиме ПМЖ без дополнительного утепления. После проведённых мною расчётов затраты на отопление неутеплённого дома в 120 кв.м, при его теплопотерях в 300кВт/ч/(кв.м.*год), составили 32 тыс.руб. в год (при условии, что цена за 1 м3 газа до 2030 составит 7.5 руб).

Теперь подсчитаем, какую сумму можно сэкономить, если как следует утеплить дом.

Андрей А.А.

По моим расчётам, дополнительное утепление снизит теплопотери моего жилья приблизительно в 1,6 раза. Отсюда, при затратах на отопление, равных 1,1 млн. рублей за 33 года (32 т.р. в год х 33 года), после утепления можно на стоимости энергии сэкономить 1,1-1,1/1,6=400тыс. руб.

Чтобы получить 100% экономический эффект от дополнительного утепления, необходимо, чтобы сумма, потраченная на дополнительное утепление, не превысила половину суммы, сэкономленной на стоимости энергии.

Т.е. для данного примера затраты на утепление не должны превысить 200 тыс. рублей.

Через год эксплуатации выяснилось, что после дополнительного утепления теплопотери снизились не в 1.6, а в 2 раза, а вся проделанная работа (т.к. утепление проводилось своими силами, а деньги ушли только на покупку утеплителя) многократно окупилась.

Также интересен подход к расчёту рентабельности от дополнительного утепления форумчанина с ником mfcn :

– Рассмотрим следующие гипотетические условия:

в доме +20°C, на улице -5°C;
отопительный период – 180 дней;
дом – с однослойным каркасом, стоимостью 8000 руб/м3, утеплённый минеральной ватой по 1500 руб/м3;
стоимость монтажа – 1000 руб/м3 утепления;
шаг каркаса – 600 мм, толщина – 50 мм.

Исходя из этих данных, кубометр утепления стоит 3000 руб.

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

Одним из таких способов является строительство энергосберегающих домов.

Что такое энергосберегающий дом?

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

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

Энергосберегающий дом это:

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

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

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

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

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

Обогреватели для дома

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

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

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

Схема работы теплового насоса «земля – вода»:

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

Электрические котлы

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

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

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

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

Энергосберегающие электрические котлы бывают:

электродные;
ионные;
ионообменные.

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

Энергосбережение, при использовании данного оборудования, достигается за счет:

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

Какие лампы лучше для дома

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

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

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

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

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

К достоинствам использования энергосберегающих ламп можно отнести:

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

Различные цвета светового потока:

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

Недостатками энергосберегающих ламп являются:

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

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

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

Достоинствами использования светодиодных ламп:

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

Недостатками использования являются:

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

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

Стоимость

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

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

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

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

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

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

Как построить Энергосберегающий дом

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

Вот эти требования:

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

Плюсы и минусы

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

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

К недостаткам можно отнести:

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

Изложил свои мысли в одной статье максимальное понятным языком
SpoilerTarget">Спойлер
24.04.2014
Микроклимат энергоэффективного дома. Часть 1. Вентиляция.
Вы приезжаете с работы в свой большой дом площадью, например 200м2, поворачиваете ручку включения вентиляции на "1" и получаете свои положенные 30куб.метров свежего воздуха для того, что бы концентрация углекислого газа не превышала 0.12% или 1200ppmv (по объёму). Дальше приходят дети из школы и вы переставляете ручку на 2-ю скорость, что бы подавалось 60кубометров в час, за тем муж и 3-я скорость и уже 120м3 в час, и так до утра пока все не уедут из дома по своим делам.
Немного комичная ситуация, не правда ли? Но именно так требует современный Свод Строительных Норм и Правил (СНиП). Требует, но не объясняет как вентиляционная система должна "догадаться" в какую комнату и сколько нужно подавать воздуха в каждый момент, и почему 30м3 на человека или 3м3 на 1м2 жилой площади? Ведь для дыхания человек использует всего 0,5м3 (500литров) воздуха в час.
Давайте попробуем разобраться откуда берётся цифра 30м3 в час на одного человека? Дело в том, что все эти требования относятся к устройству самой распространённой смешивающей (или смесительной) вентиляционной системы, в которой свежий воздух с улицы перемешивается с воздухом в помещение.
А что есть какой то другой способ вентиляции?
-Да есть, но об этом ниже.
Хорошо известно, что человек выдыхает в час приблизительно 24литра углекислого газа (СО2). В природном чистом воздухе концентрация CO2 около 400ppm, или 0.4л на 1 м3 воздуха. В городах эта цифра зашкаливает далеко за 550ррм, или 0.55л на 1м3.
Зима не лето, все окна закрыты и каждый час, от каждого жильца в доме прибавляется по 24л углекислого газа, который нужно удалять, что бы концентрация СО2 не превысила допустимую санитарную норму 0.12%, 1200ppm, или 1.2 литра CO2 на 1 кубический метр воздуха. Таким образом, каждый выброшенный на улицу 1 куб. метр воздуха уносит с собой 1.2 литра углекислоты, а взамен поступает 1 куб. чистого воздуха с концентрацией 0.4л на 1 куб. метр. Разница по СО2 составляет 0.8л на каждый кубический метр воздухообменной операции.
Необходимо выбросить 24л углекислого газа в час от одного человека, или 24л/0.8л= 30кубов грязного воздуха, заменив его чистым, только для того что бы удержать концентрацию внутри дома на предельно допустимом уровне в 1200ppm, или 0.12% по СО2 и не вылезти за пределы санитарной нормы.
А если нужен воздух более чистый, например 600ppm по СО2? Тогда потребуется вытягивать 24л/(0.6-0.4)=120м3 на человека или 480м3 на семью из 4-х человек. А если вся семья собралась в гостиной на чай или для просмотра фильма? Как подать такой гигантский объём воздуха в одно помещение?
На этом проблемы не заканчиваются, зимой 480м3 будут уносить с собой 6кВтчасов тепловой энергии в час, или 144кВтчаса в день, что равносильно затратам на отопление ещё одного дома площадью 200м2. На место использованного поступит сухой морозный воздух с улицы, который уничтожит последние остатки домашней влаги, так необходимой для здоровой жизни. И да же увеличивая воздухооборот почти до бесконечности смешивающей вентиляцией, не возможно достичь наружной чистоты воздуха, лишь увеличится дискомфорт в доме от сквозняка, сухости и температурного дисбаланса.
Что же делать?
Частично, на 70-80% проблема тепловых потерь и возврата влаги через вентиляцию решается современными рекуператорами, но даже оставшиеся 25% тепловых потерь остаются огромными и не совместимыми с понятиями эффективность, комфортное проживание, энергосбережение и разумные затраты на вентиляцию.
Наличие рекуператора в современной вентиляционной системе - это элемент необходимый, но не достаточный. Гораздо более эффективным и важным решением, по нашему мнению, является грамотное устройство вытесняющего способа вентиляции в доме в замен перемешивающего. «Огромным преимуществом вытесняющего способа вентиляции является то, что при одной и той же кратности воздухообмена, она обеспечивает существенно более высокое качество воздуха, чем смешивающая вентиляция.» Цитата из «Displacement ventilation in non-industrial premises. REHVA guidbook.»
Теоретически вытесняющий способ вентиляции от 6-х до 8-ми раз эффективней перемешивающего, особенно для вредных веществ с маленькими концентрациями, таких как стиролы, фенолы, формальдегиды, и большинство антропотоксинов, выделяемых человеком при дыхании.
Однако на практике реализовать такое превосходство не всегда возможно. Например, высокотемпературное отопление (радиаторами или конвекторами) не совместимо с вытеснительным способом вентиляции. Большая часть свежего, более холодного воздуха, нагреваясь от батарей резко устремится вверх, под потолок, где удалится через вытяжные каналы без использования по назначению.
Наилучшим же вариантом для реализации вытесняющей вентиляции будет низкотемпературная система отопления,
Необходим датчик управления в зависимости от концентрации углекислого газа. Тогда вентиляционная система становится "умной", она отслеживает местонахождения хозяев в доме, и всегда адресно доставляет им чистый воздух. Отсюда следует, что и нет необходимости в одном огромном, мощном вентиляционном блоке на весь дом . Достаточно иметь "бутерброд" из нескольких маленьких вентиляционных рекуператоров, каждый из которых будет отвечать за свою обслуживаемую зону. В таком случае автоматически снижается энергопотребление и решается проблема обмерзания рекуператоров в сильные морозы, за счёт цикличности и очерёдности работы рекуператоров.
Существует и другие более экономичные и не менее эффективные решения построения вентиляционной системы о которых мы рассказываем на семинарах и индивидуальных консультациях.
Размер обслуживаемых зон имеет значение. Любой менеджер по продаже вентиляционных систем скажет вам, что чем больше помещение, тем больше проблем с организацией в нём вентиляции и предложит вам установить толстенную приточно-вытяжную систему. Хотя на самом деле всё обстоит с точностью до наоборот. Большому помещению вентиляция вообще не нужна. Гостиная комната площадью 50м2 способна удерживать под потолком около 50кубометров использованного воздуха, суммарный выдох от 4-х человек в течение 25 часов! Пару проветриваний в день и проблема чистейшего воздуха будет решена.
Достаточно вспомнить школьный класс и просьбу учителя: «Иванов, открой фрамугу!». Во всех Советских школах вентиляция была организована по такому гениальному способу, как проветривание через фрамугу. Стоя, учитель первым чувствовал когда грязный воздух начинал спускаться до уровня дыхания. Открыв фрамугу, холодный свежий воздух по окну водопадом падал вниз, нагревался интенсивным перемешиванием с тёплым воздухом от батарей и поступал прямо в зону дыхания учеников. Грязный, подпотолочный воздух при этом быстро удалялся через верхнюю часть открытой фрамуги. Просто и эффективно.
Ещё одна очень распространённая ошибка , которую делают «продвинутые» производители вентиляционных систем, допуская контакт свежего, живого воздуха с нагревательными элементами. Дело в том, что металлическая поверхность нагревателя выступает в роли катализатора на котором развивается эндотермическая реакция окисления, уменьшающая ионизованность и меняющая химический состав воздуха, делая его «мёртвым», что нельзя сказать про теплообменные процессы, происходящие в рекуператоре, где две газовые среды обмениваются теплом и влагой через специальную мембрану при минимальной разнице температур.
Основные моменты на которые нужно обращать внимание при организации вентиляции в энергоэффективном доме.
Любая вентиляция плохо совмещается с радиаторным, конвекторным способом отопления.

Чем больше помещение, тем меньше ему необходима вентиляционная система, достаточно периодических проветриваний.

Только вытесняющий принцип вентиляции хорошо согласуется с принципами энергосбережения, качества воздуха в обслуживаемой зоне и комфорта проживания.

Самый подходящий вариант для реализации вытесняющей вентиляции это низкотемпературная система отопления, например, теплыми полами или теплыми стенами.

Подогрев свежего воздуха нагревательными элементами не допустим.

Для работы вытеснительной вентиляции необходимо подавать воздух с температурой ниже чем в помещении в нижнюю часть помещения. Вытяжка всегда под потолком. Ещё в 19-м веке, выдающийся академик Владимир Ефимович Грум-Гржимайло, указывал, что «температура приточного воздуха должна быть +15°С, тогда воздух не поднимется сразу вверх и не будут стыть ноги…»

Вентиляция должна быть адресной, умной и управляться по результатам мониторинга качества воздуха в каждом помещении.

Лучше отдельный рекуператор для каждой обслуживаемой зоны, чем один большой агрегат на весь дом.

Вытяжка из кухни, зонт над варочной плитой, должен быть обязательно сделан отдельным воздуховодом.

Воздуховоды из санузлов не должны соединяться в один канал с воздуховодами из жилых комнат.

Воздуховоды желательно использовать с внутренней гладкой поверхностью. Никак не гофра.

При разводке воздуховодов, чем меньше углов и поворотов по горизонтали, тем лучше.

Работа вытесняющей вентиляции в небольшой комнате
ГОСТ 30494-2011, соответствует категории "Высокое качество воздуха".
Суммарно, в течении одного часа, вытесняющая вентиляция проработает около 20-25минут, поддерживая уровень углекислого газа, в среднем, 850ppm и заменит всего 12-15м3 воздуха . Для сравнения, перемешивающей вентиляции понадобился бы воздухообмен в объёме 53м3 в час, что бы удержать чистоту воздуха на том же уровне 850ppm.
Если в помещении будет несколько человек, и концентрация СО2 превысит уровень 1000ppm, контроллер переключит рекуператор на повышенную 2-ю скорость вентилирования.
Думаю будет полезно для тех кто сам делает вентиляцию в своем доме.
Покритикуйте.
Кидайте камни, все пойдет на пользу.