ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ

Текст: Екатерина Нурматова

Рисунок: Игорь Пащенко

Проблемы экологии и бесконтрольного расходования невозобновляемых природных ресурсов стоят остро во всем мире. С каждым годом мы потребляем все больше запасов из кладовых Земли, расходуя их на освещение и обогрев зданий. Поэтому сегодня пристальное внимание уделяется энергосберегающим материалам и технологиям в строительстве, призванным также защитить окружающую среду от вредных выбросов и уменьшить проявление «парникового эффекта».

Понятие энергоэффективного строительства возникло в конце ХХ века на Западе. Именно европейские страны – Германия, Швеция, Австрия и Франция – вывели способы экономии тепло- и энергоносителей на качественно новый уровень. Здания, построенные в соответствии с новыми требованиями, Евросоюз делит на несколько категорий:

– дома с низким потреблением энергии – 60 кВтh/(м2a). Используют не более 45% от энергозатрат, необходимых при обычном способе строительства, благодаря 20-сантиметровому стеновому утеплителю, механической вентиляции и солнечному коллектору;

– пассивные дома с экстремально низким потреблением энергии – 15 кВтh/(м2a). Расходуют максимум 30% по сравнению с обычным домом. Именно такой показатель с 2015 года стал обязательным в странах Евросоюза. Достигается за счет качественной изоляции наружных стен, дверей и окон с полной ликвидацией «мостиковхолода», использования тепла из системы вентиляции и применению дополнительных источников энергии – солнечных панелей, ветряной электростанции;

– дома с нулевым потреблением энергии – 0 кВтh/(м2a). Используют только возобновляемые ресурсы. Такие требования Евросоюз предписывает ко всем подлежащим реконструкции домам до 1 января 2019 года и всем вновь строящимся домам до 1 января 2021 года.

В России понятие энергоэффективного дома только начинает приживаться, но большинство технологий и материалов, позволяющих экономить энергию, уже доступно и на нашем рынке.

УТЕПЛИТЕЛЬ

Теплоизоляция – один из основных способов сокращения затрат на отопление. На сегодняшний день самые популярные утеплители – минеральная вата и экструдированный пенополистирол, коэффициент теплопроводности у них приблизительно одинаков. Преимущества минеральной ваты в высоких термозащитных свойствах, стойкости к огню, хорошей звукоизоляции, паропроницаемости, гибкости. Из недостатков стоит отметить гигроскопичность. Климатические условия нашего региона требуют слоя каменной ваты толщиной минимум 10 см, адля энергоэффективного здания – 15–20 см. Стоимость – от 3990 руб./м3 (плотностью 110 кг/м3).

Экструдированный пенополистирол обладает значительной жесткостью и устойчив к влаге, его можно укладывать даже на грунт. Чаще используется для конструкций, где возможен контакт с капиллярной и прочей влагой – для утепления пола или нескатных кровель. В этих случаях он предпочтительнее других утеплителей за счет способности выдерживать нагрузку. Для утепления фасада его тоже используют, однако из-за низкой паропроницаемости для вентилируемых фасадов он не подходит. Толщина плит, используемых для наружного утепления здания, – 8–10 см. Стоимость – 5200 руб./м3. Превосходными теплоизоляционными свойствами обладает целлюлозный утеплитель – эковата, слой напыления толщиной 150 мм соответствует по теплопроводности кирпичной стене в 4,5 кирпича. Не боится намокания и может удерживать в верхнем слое до 20% влаги без потери теплоизолирующих свойств. Для производства эковаты используется масса из измельченной древесной целлюлозы или макулатуры, обработаннаяантисептиками и антипиренами. Материал экологичен и химически пассивен, не подвержен гниению и не плесневеет, огнестоек, является хорошим звукоизолятором. Эковату можно укладывать вручную, но лучше это делать при помощи специальной выдувной установки для напыления, в этом случае утеплитель проникает во все уголки и отверстия, препятствуя образованию «мостиков холода». Напыление может быть влажным и сухим. Сухое подходит для горизонтальных поверхностей – пола или перекрытий. Для вертикальных используется влажное напыление, при котором вата увлажняется на выходе из сопла выдувного оборудования. Высыхая, материал приобретает эластичность и крепко связывается с поверхностью, что исключает его оседание или растрескивание. Стоимость – 25–32 руб./кг.

Жидкая теплоизоляция, которую также называют энергосберегающей теплоотражающей краской, способна давать ощутимый эффект энергосбережения всего при слое в 1 мм. Теплокраска наносится традиционным способом – валиками, кистями или при помощи безвоздушного напыления. После полимеризации образуется гибкая матовая поверхность с отличными теплофизическими параметрами – «тепловое зеркало». Состоит из микроскопических пустотелых шариков, полимерного связующего и различных добавок, обусловленных областью применения. Обработка жидким утеплителем не только снижает теплопотери, но и препятствует обледенению фасада, образованию грибка и конденсата. Подходит для утепления фасада, пола, лоджий и балконов, а также стен внутри помещения. Жидкими теплоизоляторами обрабатывают трубопроводы, воздуховоды, печные трубы и промышленное оборудование. Стоимость – 380 руб./л.

Принцип действия стеклопакета с солнцезащитным покрытием.

Окна

80% тепла уходит из помещения через окна. Эта проблема особенно актуальна сегодня, когда в моду вошли большие площади остекления. Оптимальным с точки зрения освещенности помещения и величины теплопотерь является отношение площади пола к площади окон от 8:1 до 5:1. Например, при площади квартиры в 20 кв. м остекление должно составлять от 2,5 до 4 кв. м.

Пока не существует оконных конструкций, которые по теплозащитным свойствам приблизились бы к стеновым утеплителям. Однако технологии не стоят на месте — современные энергосберегающие стеклопакеты позволят ощутимо сэкономить на отоплении. В такой конструкции стекла имеют отражающие слои на основе различных металлов, на данный момент распространены два типа. К-стекло имеет твердое металлооксидное покрытие, которое наносится тонким слоем на горячее стекло. При производстве I-стекла теплоотражающее покрытие образуется методом вакуумного напыления ионов серебра. Это «мягкое» покрытие, поэтому лист с таким напылением может быть обращен только внутрь стеклопакета. По теплоотражающим характеристикам I-стекло превосходит k-стекло, но оно более хрупкое и обладает пониженной абразивной стойкостью.

Стоимость – от 5500 руб. (стандартное окно с одной створкой).

Зимой энергосберегающие стекла препятствуют выходу тепла из помещения, а летом – чрезмерному нагреву комнат, отражая солнечные лучи.

Вентиляция

Большинство современных домов на Западе имеют хорошую систему вентиляции, в то время как наши дома оснащаются ею крайне редко. Еще недавно квартиры советской постройки проветривались естественным способом — воздух поступал в помещения через щели в рамах. Сегодня, когда повсюду устанавливают стеклопакеты, воздух проникает только через приоткрытые окна, но при этом уходит драгоценное тепло.

Избежать потерь поможет приточновытяжная вентиляция, которая является одним из главных элементов в системе энергосбережения. Приток свежего воздуха не «крадет» тепло за счет работы рекуператора – теплообменника, который позволяет использовать тепло выводимого из помещения воздуха для нагрева подаваемого. При отсутствии постоянных морозов установка способна работать без нагревателя, позволяя экономить и на электричестве, и на обогреве. Стоимость –от 253 000 руб.

Тепловые насосы

Современный, экологичный и долговечный агрегат для отопления и горячего водоснабжения использует тепловую энергию природных источников – земли, воды, воздуха. Проходя по внешнему контуру, проложенному в земле или водоеме, теплоноситель нагревается и отдает энергию через специальный теплообменник. Насос вырабатывает в 3–4 раза больше энергии, чем потребляет от сет, поэтому отапливать дом таким способом значительно выгоднее, чем сжатым газом, углем или дизельным топливом.

Монтаж обходится недешево, но затраты окупаются в течение 5–7 лет.

Для земляного теплонасоса потребуется установка грунтовых вертикальных зондов – трубопровода, опускаемого на глубину до 100 м, или горизонтального коллектора – системы труб, уложенных «змейкой» на глубину 2 м.

Самую высокую теплоотдачу среди всех видов тепловых насосов обеспечивают водяные, поскольку грунтовые воды обладают относительно постоянной температурой в +8–10°С. Вода поступает в тепловой насос через всасывающий колодец и выводится в почву через глубинный колодец. Забор можно осуществлять также из проточного водоема, но необходимо убедиться, что он не замерзает в холодное время года. Для использования водяного насоса придется получить разрешение у службы водоохраны.

Воздушные тепловые насосы забирают тепло из окружающего воздуха, для чего снаружи или внутри здания устанавливается специальное оборудование. Это недорогой, но не самый надежный источник тепла в нашем регионе, поэтому следует предусмотреть резервный источник тепла.

Стоимость – от 165000 руб.

Самое простое тепловое j борудование осуществляет нагрев теплоносителя до +550С, более совершенное – до +650С.

СОЛНЕЧНЫЕ ПАНЕЛИ

Используют неисчерпаемый природный ресурс и являются неотъемлемым элементом энергоэффективного здания. При этом нужно различать батареи (фотоэлектрические панели) и коллекторы. Первые необходимы для выработки электрической энергии, вторые – для нагрева воды. Схема работы коллектора такова: при появлении солнца включается насос, и теплоноситель начинает циркулировать, нагревая воду в бойлере. Если энергии солнца не хватает, автоматика догревает воду, расходуя для этого другие ресурсы. Бивалентный бойлер сможет одновременно использовать энергию котла, работающего на любом виде топлива, и солнечного коллектора. Излишки тепла можно перераспределить для отопления.

В любом случае устройство не заменит другие источники энергии, а выгодно дополнит их. От 30 до 50% топлива (угля, дров, газа) при нагреве воды сэкономит гелиоколлектор. Устройство выгодно ставить там, где есть большой водоразбор: в частном доме с бассейном, гостинице, автомойке, прачечной. Коллектор может быть плоским или вакуумным трубчатым (у таких меньше теплопотерь). Стоимость установки всей системы для частного дома с подключением солнечной панели размером 3 кв. м, бойлера, насоса, труб – от 165000 до 275000 руб.

Солнечная батарея преобразует энергию светила в электрическую.

Для работы солнечных батарей и коллекторов достаточно инфракрасного излучения, которое доступно и при облачной погоде.

Устройство состоит из нескольких фотоэлектрических элементов, соединенных друг с другом проводником, и может быть как основным источником энергии, так и резервным (в нашем регионе возможен только второй вариант). Чтобы определить необходимые параметры устройства, нужно суммировать потребляемую мощность всех электроприборов в доме и умножить этот показатель на 30%.

ЛАМПОЧКИ

Коэффициент полезного действия традиционных ламп накаливания составляет около 50%, при этом половина энергии тратится на нагрев самой лампочки. В энергосберегающих аналогах вся энергия направлена на выработку светового потока, поэтому светоотдача в 5 раз выше. Такие лампы помогают экономить до 80% электроэнергии, служат в несколько раз дольше и могут без всякого риска использоваться в светильниках с ограничением

по температуре. Стоимость энергосберегающей лампочки выше, чем у обычной, в 10–20 раз, но затраты окупаются в среднем за тысячу часов работы при сроке службы в 8–10 тысяч часов. Стоимость – от 200 руб.

Слой минеральной ваты толщиной 5 см вкупе с различными стеновыми материалами обладает такой же теплозащитой, как стена толщиной около 20 см из деревянного бруса, порядка 1 м – из полнотелого красного кирпича или 2 м – из железобетона.

___________________________________________________________________

Система утепления от demilec

Среди продукции премиум-класса можно выделить тепло-, гидроизоляционные материалы, производимые компанией Demilec. Они отвечают всем стандартам качества, что подтверждается соответствующими сертификатами. В отличие от некоторых других пенополиуретановых систем продукция Demilec является экологически чистой и не содержит таких вредных составляющих, как фреон, фенолформальдегиды, асбест. Обладает исключительной долговечностью, не теряя своих свойств на протяжении всего срока службы. К числу плюсов материалов можно отнести стабильную плотность и отличную адгезию (прилипаемость), а также малый вес. Сфера применения системы напыления Demilec весьма разнообразна: все виды конструктивов малоэтажных и высотных жилых домов; здания социального значения – учебные, медицинские, культурные; объекты сельского хозяйства и животноводчества – ангары, овоще-, зернохранилища; а также коммерческие постройки, промышленные здания и т.д.

Широкое применение изоляция получила и в частном строительстве. Принцип работы напыления – так называемая «конверт-система», которая позволяет делать бесшовное покрытие, не нуждается в крепеже и исключает появление «мостиков холода». Таким образом можно сократить потери тепла в здании до 50%, при этом поддерживая благоприятный микроклимат внутри помещения. Для этой цели производится тепло-, шумо-, пароизоля-

ция кровли или мансарды, межэтажных перекрытий, межкомнатных перегородок, а также тепло-, гидроизоляция фундаментов, фасадов и плоских кровель.

ООО «Дэмилек Балтика» является официальным представителем американской компании Demilec на территории Калининграда и Калининградской области. Имеет в своем штате квалифицированных сотрудников, прошедших обучение и стажировку в США, которые производят работы по тепло-, гидроизоляции методом напыления.