Energetsko učinkovita hiša

Svetovne izkušnje pri reševanju problema izčrpanosti zalog goriva

Človeštvo se trenutno sooča s potrebo po nadomestitvi ogljikovodikov, katerih rezerve so neobnovljive in se stalno zmanjšujejo. Ta naloga je na ravni države. Različne države to drugače rešujejo. Začenši z oblikovanjem programov za označevanje energetsko učinkovitih naprav in izdelkov. Za te namene v ZDA je Agencija za varstvo okolja leta 1992 ustvarila program Energy Star. Logotipi ENERGY STAR® in EnerGuide za opremo uporablja za označevanje eneogozatratnosti tehnično opremo (ogrevanje vode, ogrevanje, klima, prezračevanje, itd) in pomagajo potrošnikom izbrati najbolj energetsko učinkovitih naprav, kakor tudi spodbuditi podjetja k ustvarjanju energetsko učinkovitih izdelkov. Agencija je nedavno razvila standard energetsko učinkovite stavbe ENERGY STAR® za nove domove "Energy Star". Standard ENERGY STAR® za nove domove spodbuja energetsko učinkovit način dela na področju gradnje stanovanj. To omogoča gradnjo manj energije (za 30%) novih stavb.

Ob koncu zadnjega dvajsetega stoletja je bilo v Združenih državah sklenjeno, da energetski prihranki energetskih podjetij, ki jih dosežejo potrošniki, energetskim podjetjem dajejo 30% sredstev, ki jih je potrošnik prejel zaradi varčevanja z energijo. In ta sredstva se pripisujejo dobičku energetske družbe. Pred tem je bila sprejeta odločitev, ki omejuje dobičke energetskih podjetij, ki izhajajo iz dobave energije nad načrtom. Ta dva dejavnika skupaj, in dejstvo, da so naložbe v ukrepe za varčevanje z energijo za potrošnike družbe 3-krat bolj donosna kot pri gradnji novih objektov, ki so privedla do dejstva, da imajo energetska podjetja, da vlagajo v ukrepe varčevanja z energijo med potrošniki.

Energetska podjetja so začela izvajati dejavnosti za varčevanje z energijo od potrošnikov. Ena od vrst takšnih dejavnosti je bila spodbujanje varčevanja z energijo po cenah. Energetska podjetja določajo popust za potrošnika za zmanjšanje zmogljivosti opreme.

Leta 1997 je kanadski Komisija na stavbah (Canadian Komisije o stavbi in Fire kode) z Nacionalnega raziskovalnega sveta Kanade (National Canada Research Council), po posvetovanju z regijami (v kanadski zakonodaji, urbanističnega načrtovanja in obratovanja stavbe sodijo v pristojnost provinc in ozemelj) in druge zainteresirane strani so razvile nacionalne energetske standarde za stavbe - Model Nacionalnega energetskega zakonika Kanade za stavbe 1997 (MNECB). Ta dokument določa zahteve za varčevanje z energijo novih stavb. Najstrožje zahteve v MNECB so določene za nove stavbe, ki bodo naročeni na ozemlju te države. Po navedbah kanadskih oblasti bo to do leta 2011 omogočilo povečanje energetske učinkovitosti novih stavb za 25% v primerjavi s starimi zgradbami.

Na Japonskem so se po naftni krizi leta 1973 razvili in izvajali ukrepi za varčevanje z energijo. To je povzročilo 35-odstotno zmanjšanje energetske intenzivnosti BDP. Vendar pa se bo v prihodnosti poraba energije začela povečevati v povprečju za 3,1% na leto. Japonska vlada je leta 1993 morala prisiliti k pregledu zakona o varčevanju z energijo. Trenutno na Japonskem, je Ministrstvo za mednarodno trgovino in industrijo je potrebno vzpostaviti, objaviti in izvajanje temeljnih politik za diverzifikacijo stimulacijo nacionalne rabe energije in večje porabnike energije so potrebne za opravljanje dejavnosti na racionalizaciji porabe energije, v skladu s politiko japonske vlade.

V Evropi je skoraj prvi mednarodni dokument, ki opredeljuje potrebo po energetskem pregledu, direktiva EU 93/76 / ES o omejevanju emisij ogljikovega dioksida z izboljšano energetsko učinkovitostjo. Ena od novosti Direktive je določila obvezno določitev stroškov za ogrevanje, klimatizacijo, vročo in hladno vodo stavb. Ta direktiva je postala osnova za oblikovanje novih norm in pravil na področju energetske učinkovitosti v državah EU. Direktiva EU 93/76 / ES je pokazala pravno podlago za energetski pregled v Evropi.

Danes je v večini evropskih držav energetski nadzor obvezen za oblikovanje energetskega certifikata stavbe. Energetski certifikat stavbe je dokument, ki vsebuje podatke o toplotni učinkovitosti stavbe, podatke o dejanski porabi energije v stavbi in dokazuje skladnost stavbe z obstoječimi standardi energetske učinkovitosti.

Kljub dejstvu, da direktiva EU 93/76 / ES velja, trenutno v evropski državi trenutno ni enotnega pristopa k certificiranju. Nacionalne vlade razvijajo nacionalne zahteve za certificiranje stavb. Vendar pa je že zdaj certificiranje stavb, ki se nahajajo na ozemlju Evropske unije, doseglo ocena energetske učinkovitosti stavb. Ocena je dodeljena stavbi, odvisno od porabe energije, izračunane v kWh / m2 let. V skladu s tem je ocenjeno Zgradba ali izda potrdilo, ki označuje razred energetske učinkovitosti linije A, porabi enako ali manj kot 25 kWh / m2.year do G, pri porabi več kot 450 kWh / m2.year.

V skladu z dokumentom, ki je bil imenovan "Cilji za leto 2020" (2007), naj bi energetsko učinkovitost do leta 2020 povečala za 20%, se bo delež obnovljivih virov energije v svoji proizvodnji, da raste na 20%, bi bilo 30% zmanjšati emisije ogljikovega dioksida plin CO2. Te cilje bo med drugim dosegel tudi pojavljanje posebnih izdelkov za označevanje, kar kaže na energetski razred, raven hrupa in druge bistvene značilnosti.

Vodja za razvoj in gradnjo energetsko učinkovitih stavb je Danska. V tej državi gospodarska rast ne spremlja povečanje porabe energije. Danes hiša na Danskem ne bo začela obratovati, če se za ogrevanje porabi več kot 70 kWh na kvadratni meter.

Nove urbane norme na Danskem so bile uvedene leta 2006. V skladu z novimi standardi so se zahteve za energetsko učinkovitost stavb povečale za 25-30% v primerjavi s prejšnjimi standardi. Norme, ki bodo sprejete leta 2015, bodo še strožje. Pomemben ukrep pri zagotavljanju varčevanja z energijo pri ogrevanju je energetsko označevanje stavb in stavb. Energijsko označevanje se uporablja tako za novo zgrajene kot za obstoječe stavbe. V tej državi je skupna površina stavb glede na površino stavb s skupno površino manj kot 1500 m2 in več kot 1500 m2. V različnih primerih so zgradbe označene drugače in uporabljene so različne metode varčevanja z energijo. Kot je pokazala danska praksa, je takšno označevanje zgradb in stavb učinkovit ukrep, ki omogoča omejevanje porabe energije v stavbah.

Stanje zadevnega vprašanja v Rusiji

V Rusiji se zdaj, po mnenju strokovnjakov, porabi za ogrevanje 350 kWh na 1 kvadratni meter. To je petkrat več kot v Evropi. Zato je energetsko učinkovitost postala eno glavnih področij raziskav v Skolkovem. Torej, posebej za razvoj novih tehnologij na področju energetske učinkovitosti, je načrtovana izgradnja raziskovalnega centra Danfossovega koncerna Danfoss. Danfoss je vodilni svetovni proizvajalec opreme za energetsko učinkovite zgradbe. Poleg tega bo Skolkovo postal preskusno podlago za inovativne tehnologije, ki se tukaj razvijajo. Primer izvajanja novih tehnologij je gradnja stavbe, imenovane Hypercube.

Malo teorije

Energetska učinkovitost je racionalna raba energije.

Pri stanovanjski gradnji je mogoče razlikovati naslednje primarne dejavnike energetskih odpadkov:

• arhitekturne rešitve, ki povzročajo večjo porabo energije;
• pomanjkanje prakse uporabe alternativnih vrst energije;
• odsotnost nadzora energije in računovodskih naprav;
• slaba kakovost in nepismena namestitev okenskih okvirjev;
• slaba kakovost toplotno izolacijskih sten;
• zastarele prezračevalne sisteme;
• precejšnja dolžina ogrevalnega omrežja.

Praktična rešitev, ki odpravlja zgoraj navedene dejavnike neracionalne potrošnje, je energetsko učinkovita hiša. V energetsko učinkoviti hiši je običajno razumeti stavbo, za katero je značilna nizka poraba energije, idealna možnost pa je energetska neodvisnost.

Energetsko učinkovite domače koncepte

Trenutno smo razvili več konceptov energetsko učinkovite hiše.

Pojem "pasivna hiša". Pojem "pasivna hiša" je prvi in ​​zelo dobro poznani koncept energetsko učinkovite hiše. Ta koncept je bil prvič uporabljen v Nemčiji konec 20. stoletja. Zdaj je običajno, da stavbo napotimo na "pasivno", če ustreza standardom nemškega inštituta pasivnih stavb. "Pasivna" hiša je, prvič, dobra toplotna izolacija. V pasivni hiši se vzdržuje udobna mikroklima, predvsem zaradi toplote človeškega telesa, energije sonca, energije gospodinjskih električnih aparatov itd.

Pasivna hiša praktično nima toplotnih izgub. Tehnologije "pasivne hiše" so testirale v hudem ozračju skandinavskih držav in se izkazale za učinkovite. Prvič je bila v pilotnem projektu v Nemčiji postavljena pasivna hiša, ki jo je vodil Wolfgang Feist. V stavbi so štiri družine, saj stroški ogrevanja ne presegajo 1 litra tekočega goriva na leto na 1 m2 površine, ki se ogreva. Ob koncu prvega desetletja 21. stoletja so začeli obratovati več kot 7.000 pasivnih hiš. Pri pasivni hiši prihranek energije znaša 90%. To dosežemo predvsem s kompetentno toplotno izolacijo obodnih sten, povečanjem površine zasteklitve južne fasade, pa tudi z avtomatiziranimi sistemi ogrevanja in prezračevanja. Uporablja se tudi sončna energija.

Koncept hiše z ničelno porabo energije. Pojem "hiše z ničelno porabo energije" se osredotoča na uporabo alternativne energije.

Prvo hišo z ničelno porabo energije je v ZDA zgradil nadarjeni inženir Mike Strizki. V poletnih mesecih hiše Mike Strizka sončne celice ustvarjajo 60% več energije, kot je potrebno za normalno življenje. Presežek porabimo za pridobivanje vodika iz vode. Vodik se uporablja za ogrevanje pozimi, ko sončna toplota ni dovolj. Mike Strizki ne plačuje denarja za električno energijo ali plin. Negativna stran koncepta hiše z ničelno porabo energije je visok strošek inženirskih rešitev. Zato praktično pri izvajanju tega koncepta strokovnjaki zmanjšajo puščanje ogrevanega zraka, izolirajo zapiralne stene, usmerijo okna na jug, razvijajo energetsko učinkovite arhitekturne rešitve. Navedeni ukrepi zagotavljajo prihranek do 60-70% energije za ogrevanje.

Hiša ustvarja energijo. Koncept hiše, ki ustvarja energijo, je hiša, ki proizvaja električno energijo za lastne potrebe. Istočasno se presežek električne energije poleti prodaja energetskemu podjetju, pozimi pa se kupi nazaj. Učinkovita toplotna izolacija, kompetentne arhitekturne rešitve, tehnologije, ki omogočajo pretvorbo energije alternativnih virov v električno energijo, omogočajo takšne hiše tehnično izvedljivo.

Energetsko učinkovita hiša Active House v Rusiji

Evropski koncept Active House je prišel v Rusijo.

Hiša je vgrajena v Rusiji na konceptu aktivne hiše, kompleks kompleksnih inženirskih rešitev, namenjenih skrbni uporabi naravnih virov in racionalni porabi energije. Arhitekt Ralph Knowles je prišel do zaključka, da je energetska učinkovitost stavbe je odvisna od razmerja med območja, ki obdaja strukture na volumen stavbe. Manjše je to razmerje, manj je stavba izpostavljena okolju. Aktivna hiša, zgrajena v Rusiji, v celoti ustreza temu vzorcu. Glavna sestavina Active House je gradbeni del stavbe. Pravilno zasnovan in natančno sestavljen izolacijo, poseben okvir stavbe, ki odpravlja "hladnih mostov", posebno razvoj meji na enote, povečana nepropustnost stavbe dovoljeno inženirji za zmanjšanje toplotnih izgub.

Uporaba toplotne črpalke je omogočila zmanjšanje porabe energije za 72% v primerjavi z električnim kotlom. Po opazovanju je povprečni sezonski faktor pretvorbe toplotne črpalke 3,6 enot. Ta vrednost upošteva delovanje vseh vgrajenih električnih naprav, vklj. cevni električni grelniki. Tako se za 1 kWh električne energije, porabljene za delovanje toplotne črpalke, generira 3,6 kWh toplote. Z drugimi besedami, za toplotno črpalko z močjo 9,4 kWh, približno 6,78 kWh, je bila pridobljena iz vročine zemlje. Druga inovativna rešitev je bila uporaba solarnih kolektorjev. Ta odločitev se je popolnoma upravičila. Ogrevanje vode za 70% je na račun energije sonca, omogoča varčevanje okoli 30 tisoč rubljev na leto. Vendar pa je zaradi podnebja v Rusiji učinkovitost naprav, kot so sončni kolektorji, odvisna od časa v letu. Pozimi pomemben snežni pokrov ne omogoča sončnim kolektorjem, da delujejo s polno zmogljivostjo, spomladi pa postane sistem učinkovit. Tako na primer v marcu sončna energija zajema 344 kW 433 porabljenih za ogrevanje, v aprilu pa sončne kolektorje proizvedejo 527 kW.

Mikroklima, nastaja v hiši s pomočjo inteligentnih ventilacijskih sistemov, filtracije zraka in ogrevanja. Aktivna hiša ohranja najboljšo raven kisika in optimalno vlažnost. To je bilo omogočeno z uporabo okoljskih gradbenih materialov, pa tudi z uporabo posebnih senzorjev, ki se odzivajo na rast CO2 v zraku.

Pomembno področje zasteklitve dosežemo z uporabo podstrešnih in fasadnih oken. Naravna razsvetljava v "Aktivni hiši" je 10-krat višja od ravni zahtev SNiP. Takšno obilje svetlobe se uporablja za ogrevanje in udobno. Številni poskusi so pokazali, da osvetlitev sončne svetlobe čim bolj vpliva na človeško telo. Poleg tega osvetlitev s sončno svetlobo prihrani električno energijo. Ker se večina oken nahaja na južni fasadi, sončna toplota ni izgubljena, temveč se uporablja za ogrevanje. Dodatna toplotna moč zaradi razporeditve oken na južni strani je približno 7000 kWh.

Glede na rezultate Active strokovnjakov House so zaključili pilotni operacijo, da so stroški energije v Active House 11-krat nižja kot v neenergoeffektivnom hiši. Številke govorijo zase. Dejanski stroški v "Active House" so okoli 20 tisoč rubljev na leto, stroški v energetsko učinkoviti hiši znašajo 217 tisoč rubljev na leto.

Hudo vsakdanje življenje ruske realnosti

Kot je bilo rečeno, v Rusiji poraba energije v stavbi znaša okoli 350 kW / (m2 * leto). Take številke za nove stavbe so določene s standardi SNiP 23-02-2003 "Toplotna zaščita stavb". V primerjavi z evropskimi razmerami je takšna poraba energije zelo potratna. Energetsko učinkovite hiše so zgrajene zelo redko, predvsem za raziskave proračunskih sredstev. Zasebni razvijalci ne gradijo energetsko učinkovitih stavb. Glavni dejavnik, ki ovira uvedbo energetsko učinkovitih tehnologij v gradbeništvu, so povečani stroški energetsko učinkovite hiše.

Po mnenju predsednika Odbora za tehnično in tehnično podporo sistemov zgradb in konstrukcij NOSTROY Ivan Dyakov, trenutno v Rusiji, noben stanovanjski dom ne izpolnjuje zahtev za energetsko učinkovite stavbe. Tako pomembno izjavo je podal Ivan Diakov na tretjem ruskem kongresu.

Načelnik štaba nacionalnega združenja načrtovalcev Anton Moroz meni tudi, da so energetske učinkovitosti in energetskih inovacije varčevanja se bo izvajala šele po zakonodajnem konsolidaciji odgovornosti stranke do uporabe energetsko učinkovitih tehnologij v gradbeništvu. Te energetsko učinkovite rešitve, ki so vključene v projekt projekta, med gradnjo objekta, najverjetneje ne bo mogoče uresničiti. To je posledica dejstva, da naročnik nima spodbude za vlaganje v energetsko učinkovite tehnologije.

Tako lahko sklepamo, da je za široko uvedbo energetsko učinkovitih tehnologij potrebujejo pravni okvir in dejansko stanje programe, ki spodbujajo energetsko učinkovito gradnjo v naši državi. Za reševanje tega vprašanja se je začela v Skolkovo raziskave, ki se izvaja sodelovanje z dansko družbo so proizvajalec toplotnih črpalk "Danfoss", so proračunske institucije, potrebne za pripravo energetskih izkaznic stavb. Vendar ti ukrepi očitno niso dovolj. Zaostanek iz Evrope je leta. Da bi odpravili začrtani osnove, potrebne za izgradnjo energetsko učinkovite hiše, ki se izvajajo v okviru zveznega programa, delno financira država inovativnih tehnologij.

Energetsko učinkovita hiša. S svojimi rokami

Nestandardna energetsko učinkovita hiša

Energetsko učinkovita hiša. Tehnologija ustvarjanja