Вы тоже в последнее время начали слышать много странных историй о домах будущего? Рассказы о зданиях, затраты на содержание которых если не нулевые, то минимальные. Не платить за отопление, иметь собственное электричество и вот эти вот все непостижимые уму дела — возможно ли такое вообще? И главный вопрос — возможно ли это в российских реалиях? Давайте расставим в этой теме все точки над i.

Начнем с того, что потраченные на строительство дома деньги — это только начало вложений. Уже с готовым домом нам приходиться все время платить за электроэнергию, отопление, различные ремонты по надобности и многое другое. А что, если возможно сразу вложиться во все эти параметры, чтобы потом не платить совсем или платить символические деньги? Специалисты утверждают, что это вполне возможно, ведь в наши дни появляется все больше энергосберегающих домов.

Основным мерилом энергоэффективности является удельный расход энергии тепла на обогрев помещения за отопительный срок в кВТ час/кв.м. Но правильно будет оценивать не только лишь отопительный период, если вы живете в этом доме круглый год. В этом случае нужно также обратить внимание на то, сколько вы тратите на энергию, которую дом использует для охлаждения всего воздуха в доме в жаркий период года.

Энергоэффективный и энергосберегающий — в чем различие?

Давайте разложим все по полочкам. Исходя из разного удельного расхода тепловой энергии, дома делятся на:

- Энергоэффективные — это дома с низким количество требуемой энергии на обогрев. Как понять, что оно снижено? Посмотреть в классификацию зданий от СНиП «Тепловая защита зданий». Там есть конкретный класс энергоэффективности, выше которого все здания уже можно считать энергоэффективными.

- Пассивные — дома с расходом тепловой энергии в год ниже 15 кВТ час/кв.м.

- Здания с очень низким потреблением энергии на отопление — 15—35 кВт час/кв.м за год.

- Активные дома — это дома с абсолютно разной энергоэффективностью, даже может быть с совсем обычной. Но они очень удобны для жизни благодаря системе «Умный дом». Она автоматически управляет микроклиматом в здании. К тому же, такие дома потребляют энергию из источников, которые могут возобновляться. Они могут «черпать» ее от ветра, земли и солнца. Встречаются даже дома, которые сами создают больше энергии, чем потребляют.

- С энергобалансом на уровне нуля — дома, у которых потребление энергии нулевое. Такие здания компенсируют потери с помощью возобновляемых источников.

- С положительным балансом — это здания, что вырабатывают энергии больше, чем потребляют.

Получается, что действительно сохраняют энергию только дома с положительным энергобалансом, а остальные просто грамотно расходуют.

Кто стандартизирует эффективность домов

Все ключевые разработки в нише энергоеффективных зданий сделаны экспертами из Института пассивного дома. Он был основан в средине 1990-х годов в Германии, в городе Дармштадт. Стандарт максимально допустимых теплопотерь в 15 – 25 кВт час на 1 кв.м. отапливаемой площади в год — тоже их работа. Исходя из этого, норма для самого стандартного кирпичного дома — 200-300 кВт в час на один квадратный метр.

Стоит понимать, что одна лишь теплоизоляция не даст желаемого результата. Только с ее помощью получить уровень экономии энергоэффективного дома не получится. Ведь настоящий пассивный дом имеет отличия от привычного нам дома практически во всем. Это и качество материалов (окон, дверей), особенности конструирования, инженерное оснащение и т.д. Хорошо будет звучать рекомендация использовать только альтернативные способы энергоснабжения вместо обычных. Например, солнечные батареи или специальные системы, которые берут тепло из глубин земли.

Ключевые моменты концепции экономного пассивного дома:

1. Качественная теплоизоляция

Логично, что надежно теплоизолированная оболочка дома хорошо сохраняет температуру внутри здания, вне зависимости от времени года.

2.  Надежные окна

К окнам в энергоэффективном доме существует два основных требования. Первое — наивысшее из всех реальных сопротивление передаче тепла. Этот эффект дают низкоэмиссионные стекла, инертные газы в межстекольном пространстве стеклопакетов, «теплые» дистанционные рамки, и, наконец, многокамерные ПВХ-профили.

Второе требование — продуманное месторасположение. Не забывайте, что окна — это одновременно и источник поступления тепа, и его потерь. Поэтому эксперты рекомендуют устанавливать их на южный фасад дома, а на северной стороне обойтись минимально возможным остеклением. На схеме, которую мы разместили в статье, отлично иллюстрировано, как должен падать свет в пассивном доме.

3.  Вентиляция с рекуперацией.

Тут весь смысл в возвращении тепла в энергосистему дома. Это обеспечивает энергоэффективность в пассивном доме благодаря специальным системам вентиляции.

4.  Воздухопроницаемость

Пассивный дом обязательно должен быть герметичным. Это устранит вероятность проникновения воздуха через наружную оболочку. Проще говоря — через стены здания. Таким образом увеличивается энергоэффективность и сводятся к минимуму ненужные сквозняки, к также ущерб зданию от образовывающейся влаги.

5.  Отсутствие тепловых мостов

Создание проекта пассивного дома обязательно должно исключать появление так называемых мостов тепла — слабых мест в оболочке дома. Это автоматически приводит к равномерному температурному режиму в здании, а также делает лучше энергоэффективность и сводит на нет поломки от влаги.

Все вышеупомянутые условия можно мерять цифрами. И, к сожалению, часто подобные показатели намного выше общепринятых норм массового строительства. А это не может не огорчать.

Что касается формы здания, которая позволит минимизировать потери тепла на единицу площади, то тут оптимальным выбором будет форма шара. Ведь у шара самое выгодное соотношение объема дома к его внешней оболочке. Да и строить такой дом не так сложно, как может показаться, — материалы доступны.

Следующей по энергоэффективности фигурой идет куб — вариант тоже весьма хороший. Такой дом будет хорошо держать тепло даже в плохих климатических условиях.

Вентиляция как способ снизить теплопотери

Бытует ошибочное мнение о том, что можно реально снизить вентиляционные тепловые потери всего лишь за счет теплообмена между удаляемым и приточным воздухом используя пластичные или роторные рекуператоры.

На самом же деле существует вентиляция адаптивная, которая подстраивается к существующей потребности. В таких системах экономия основывается на том, что жилые помещения заселены непостоянно. Ведь люди находятся дома лишь часть времени, — они отлучаются на работу, по личным делам и т.д. И вот тут самое интересное — в помещениях, которые пустуют, можно существенно понижать расчетный воздухообмен. И это не навредит качеству воздуха.

Но еще лучшего результата вы сможете добиться, миксуя две энергосберегающие технологии в одном устройстве. Благодаря датчикам газов и присутствия (или движения) в комнатах, в которых вы живете, будет понижаться средний уровень вентилирования в режиме суток, а дальше в работу вступает самый стандартный рекуператор.

Коэффициент полезных действий теплообменника системы DXR близиться к 82%, а воздух расходуется всего до 50%. Итого, имеем общие показатели по энергосбережению в целых 92%.

Наглядная демонстрация применения рекуператора DXR в обычной квартире

К тому же в домах, которые сберегают энергию, можно применять не одни лишь центральные рекуператоры, но и их альтернативу — локальные рекуператоры.

Посмотрите, изначально теплый воздух, который удаляется, прогревает маленький теплонакопитель, и лишь потом, после автоматизированного переключения направления потока воздуха, холодный приточный воздух подогревается.

К тому же, тепло, которое мы добываем из удаляемого вентиляционного воздуха, может использоваться и для подогрева воды.

Снижаем потери тепловой энергии

Давайте поговорим о том, что тепло из жилого дома уходит не только лишь с удаляемым воздухом через вентиляцию, но и, в том числе, с уходящей из дома теплой водой, например, вследствие мытья посуды или принятия душа. С точки зрения дома, который хранит тепло, этот момент тоже важно учитывать.

Все просто: чтобы повысить энергоэффективность, нужно понизить потери. И, соответственно, максимально возможную часть стоков тепла утилизировать. Помимо этого, решить задачу по получению автономии в плане энергии могут возобновляемые источники этой самой энергии. Ведь они условно бесплатные, по крайней мере, в перспективе. Они используют бесплатную энергию — энергию Земли, Солнца и ветра — но на установку все-таки придется изрядно потратиться. Это очень глубокая тема, поэтому вспомним лишь, что, кроме привычных нам решений, уже давно изобрели и много новых. Ведь энергия и тепло есть даже в грунте.

Схема прямого использования тепловой энергии от Солнца с помощью гелиоколлекторов

На схеме: тепловые насосы способны использовать тепло окружающего воздуха, воды и грунта для нагрева воды в жилом доме

В завершении хотелось бы сказать, что существует множество специалистов, которые скажут вам, что создать пассивный дом по европейским образцам у нас в Росси невозможно. Одной из причин, кстати, будет наше финансовое и экономическое положение. Но ведь изучив еще немного эту тему, вы сможете начать использовать конкретные отдельные технологии. А это уже значительно поможет вам сэкономить на отоплении вашего дома.