Energeticky úsporný dům

Světové zkušenosti s řešením problému vyčerpání zásob paliva

V současné době, lidstvo se potýká s potřebou najít náhradu za uhlovodíky, které jsou neobnovitelné rezervy a stále klesá. Tento úkol je na státní úrovni. Různé země se s tím vypořádat jinak. Počínaje tím, že program vytvořený označování energeticky úsporných spotřebičů a výrobků. To vytvořilo „Energy Star“ pro tyto účely v US Environmental Protection Agency v roce 1992. Loga ENERGY STAR® a EnerGuide pro zařízení používá k označení eneogozatratnosti technické (ohřev vody, topení, klimatizace, ventilace, atd) a spotřebitelům pomoci při výběru nejvíce energeticky úsporných zařízení, jakož i stimulovat podniky k výrobě energeticky úsporných produktů. Více nedávno, agentura vyvinula energeticky úsporné budovy standardní ENERGY STAR® pro nové domy «Energy Star». Standardní ENERGY STAR® pro nové domy propaguje energeticky efektivní způsob, jak pracovat v oblasti stavebnictví. To umožňuje vytvářet méně energie (30%) nových budov.

Na konci 20. století bylo rozhodnuto, že ve Spojených státech, že energetické úspory dosažené prostřednictvím energetické společnosti, spotřebitelé, dává energetické společnosti 30% finančních prostředků jsou přijímány spotřebiteli, díky úsporám energie. A tyto prostředky jsou připočítány k zisku energetické společnosti. Před tím bylo učiněno rozhodnutí, které omezilo zisky energetických společností, které byly odvozeny z dodávky energie nad plán. Tyto dva faktory dohromady, a skutečnost, že investice do opatření na úsporu energie pro spotřebitele společnosti 3x výnosnější než výstavba nových objektů, které vedly k tomu, že energetické společnosti, aby investovaly do opatření na úsporu energie mezi spotřebiteli.

Energetické společnosti začaly provádět činnosti, které šetří energii od spotřebitelů. Jedním z typů těchto aktivit byla stimulace úspor energie cenami. Energetické společnosti stanovují pro spotřebitele slevy pro snížení kapacity zařízení.

V roce 1997, kanadská komise pro budovy (Canadian Komise na budování a požární předpisy) s National Research Council of Canada (National Canada Research Council), po konzultaci s regiony (v kanadských právních předpisech, urbanismu a provozování budov patří do působnosti provincií a teritorií) a další zúčastněné strany vyvinuly národní energetické normy pro budovy - Modelový národní energetický kodex Kanady pro budovy z roku 1997 (MNECB). Tento dokument specifikuje požadavky na úspory energie nových budov. Nejpřísnější požadavky v MNECB jsou stanoveny pro nové budovy, které mají být uvedeny na území této země. Podle kanadských úřadů to umožní zvýšit do roku 2011 energetickou účinnost nových budov ve srovnání se starými budovami o 25%.

V Japonsku po ropné krizi v roce 1973 byla vyvinuta a realizována opatření na úsporu energie. To vedlo k 35% snížení energetické náročnosti HDP. V budoucnu se však spotřeba energie začala zvyšovat v průměru o 3,1% ročně. Japonská vláda byla nucena v roce 1993 přezkoumat "zákon o úsporách energie". V současné době v Japonsku, je zapotřebí Ministerstvo mezinárodního obchodu a průmyslu vytvořit, publikovat a provádět základní politiky zaměřené na diverzifikaci stimulaci národní spotřeby energie a hlavní uživatelé energie jsou nezbytné pro výkon činnosti, na racionalizaci spotřeby energie, v souladu s politikou japonské vlády.

V Evropě je téměř první mezinárodní dokument, který specifikuje potřebu energetického auditu, směrnice EU 93/76 / ES o omezování emisí oxidu uhličitého prostřednictvím zlepšené energetické účinnosti. Jedna z inovací směrnice stanovila povinné stanovení výdajů na vytápění, klimatizaci, zásobování teplem a studenou vodou budov. Tato směrnice se stala základem pro vytváření nových norem a pravidel v oblasti energetické účinnosti v zemích EU. Směrnice EU 93/76 / ES označila právní základ pro energetický audit v Evropě.

Dnes je ve většině evropských zemí povinný energetický audit pro návrh energetického certifikátu budovy. Energetický certifikát budovy je dokumentem, který obsahuje údaje o tepelné účinnosti budovy, údaje o skutečné spotřebě energie budovy a je důkazem toho, že budova splňuje stávající normy energetické účinnosti.

Navzdory skutečnosti, že směrnice EU 93/76 / ES je v platnosti, v současné době neexistuje jednotný přístup k certifikaci v evropských zemích. Národní vlády vyvíjejí národní požadavky na certifikaci budov. Již nyní je však certifikace budov, které se nacházejí na území Evropské unie, provedena hodnocením energetické účinnosti budov. Hodnota je přiřazena budově v závislosti na spotřebě energie, vypočtenou v kWh / m2.rok. V souladu s tím, jmenovitý budovy nebo konstrukce je vystaven certifikát, který označuje třídu energetické účinnosti čáry A, spotřeba se rovná nebo je menší než 25 kWh / m2.rok až G, při užívání, více než 450 kWh / m2.rok.

Podle dokumentu, který byl nazýván „Cíle 2020“ (2007), energetické účinnosti do roku 2020 by se měla zvýšit o 20%, se očekává, že podíl energie z obnovitelných zdrojů do své výroby vzroste na 20%, by měla být 30% snížení emise oxidu uhličitého plynný CO2. Tyto cíle budou dosaženy mimo jiné zjevením speciálních produktů označování, které uvádějí energetickou třídu, hladinu hluku a další základní charakteristiky.

Leader pro vývoj a výstavbu energeticky účinných budov je Dánsko. V této zemi není hospodářský růst doprovázen nárůstem spotřeby energie. V současné době se dům v Dánsku neuvede do provozu, pokud se vyčerpá více než 70 kWh za metr čtvereční.

V roce 2006 byly zavedeny nové městské normy v Dánsku. Podle nových norem se zvýšily požadavky na energetickou účinnost budov ve srovnání s předchozími normami o 25-30%. Normy, které budou přijaty v roce 2015, budou ještě přísnější. Důležitým opatřením při zajišťování úspory energie při vytápění je energetické označování budov a budov. Energetické označování se používá jak pro nově budované, tak pro stávající budovy. V této zemi je společné dělení budov podle plochy budov o celkové ploše menší než 1500 m2 a více než 1500 m2. V různých případech jsou budovy označeny různě a používají se různé metody úspory energie. Jak ukázala dánská praxe, takové označení konstrukcí a budov je účinným opatřením, které umožňuje omezit spotřebu energie v budovách.

Situace v dané problematice v Rusku

V Rusku, nyní, podle odborníků, jsou vynaloženy na vytápění 350 kWh na 1 metr čtvereční. To je pětkrát více než v Evropě. Z toho důvodu se energetická účinnost stala jednou z hlavních oblastí výzkumu prováděné na Skolkove. Takže zejména při vývoji nových technologií v oblasti energetické účinnosti je plánováno vybudování výzkumného střediska společnosti Danfoss Danfoss. Danfoss je předním světovým výrobcem zařízení pro energeticky úsporné budovy. Kromě toho se Skolkovo stane testovacím místem pro inovativní technologie, které se zde vyvíjejí. Příkladem implementace nových technologií je výstavba budovy Hypercube.

Trochu teorie

Energetická účinnost je racionální využití energie.

V bytové výstavbě lze rozlišit následující primární faktory energetického odpadu:

• architektonická řešení, která způsobují zvýšenou spotřebu energie;
• nedostatečná praxe využívání alternativních typů energie;
• absence monitorovacích a účetních prostředků;
• nekvalitní a negramotná instalace okenních rámů;
• špatná kvalita tepelně izolačních stěn;
• zastaralé ventilační systémy;
• významná délka vytápěcí sítě.

Praktické řešení, které eliminuje výše uvedené faktory iracionální spotřeby, je energeticky efektivní dům. V energeticky účinném domě je obvyklé pochopit stavbu, která je charakterizována nízkou spotřebou energie, ideální volbou je energetická nezávislost.

Energeticky efektivní domácí koncepty

V současné době bylo vyvinuto několik koncepcí energeticky účinného domu.

Pojem "pasivní dům". Koncept "pasivního domu" je nejstarší a velmi známá koncepce energeticky účinného domu. Tento koncept byl poprvé použit v Německu koncem 20. století. Nyní je obvyklé odkazovat budovu na "pasivní", pokud splňuje standardy německého institutu pasivních budov. "Pasivní" dům je v prvé řadě dobrá tepelná izolace. V pasivním domě je udržována příjemná mikroklima, především díky teplu lidského těla, energii slunce, energii elektrických spotřebičů pro domácnost atd.

Pasivní dům prakticky nemá tepelné ztráty. Technologie "pasivního domu" byly testovány v náročném klimatu skandinávských zemí a ukázaly se být efektivní. Poprvé byl v roce 1991 v Německu založen pasivní dům na pilotním projektu vedeném Wolfgangem Feistem. V budově jsou čtyři rodiny, přičemž náklady na vytápění nepřesahují 1 litr kapalného paliva za rok na 1 m2 plochy, která má být vytápěna. Na konci prvního desetiletí 21. století bylo uvedeno do provozu více než 7 000 pasivních domů. V pasivním domě jsou úspory energie 90%. Toho je dosaženo především kompetentním zateplením obvodových stěn, zvětšením zasklení jižní fasády a také automatizovanými systémy vytápění a větrání. Používá se také sluneční energie.

Koncept domu s nulovou spotřebou energie. Koncept "Domů s nulovou spotřebou energie" se zaměřuje na využití alternativní energie.

První dům s nulovou spotřebou energie postavil v USA talentovaný inženýr Mike Strizki. V domě Mike Střížka v létě vytvářejí solární panely o 60% více energie než je nutné pro normální život. Přebytek se vynakládá na získání vodíku z vody. Vodík se používá pro vytápění v zimě, kdy sluneční teplo nestačí. Mike Strizki neplatí peníze za elektřinu ani plyn. Negativní stranou koncepce domu s nulovou spotřebou energie je vysoká cena technických řešení. Proto se v praxi realizace tohoto konceptu, odborníci snížení úniku ohřátého vzduchu, zateplený plášť budovy stnye Orient okna na jih, rozvoj energeticky úsporných architektonická řešení. Uvedená opatření poskytují úsporu až 60-70% energie pro vytápění.

Dům vyrábí energii. Koncepce domu, který generuje energii, je dům, který vyrábí elektřinu pro své vlastní potřeby. Současně se přebytek elektřiny v létě prodává energetické společnosti a v zimě je zpětně odkoupena. Efektivní tepelná izolace, kompetentní architektonická řešení, technologie umožňující transformaci energie alternativních zdrojů na elektřinu činí tyto domy technicky proveditelnými.

Energeticky účinný dům Active House v Rusku

Evropský koncept aktivního domu přišel do Ruska.

Postaven v Rusku na koncepci Active House, dům je komplex inženýrských řešení zaměřených na pečlivé využívání přírodních zdrojů a racionální spotřebu energie. Architekt Ralph Knowles dospěl k závěru, že energetická účinnost budovy závisí na poměru plochy uzavřených konstrukcí k objemu budovy. Čím menší je tento poměr, tím méně je budova vystavena prostředí. Aktivní dům, postavený v Rusku, plně odpovídá tomuto vzoru. Hlavní součástí budovy Active House je budova. Vhodně navržený a přesně sestaven izolaci, speciálního rámu budovy, což eliminuje „tepelné mosty“, zvláštní vývoj sousedící jednotky, zvýšená nepropustnost budovy dovoleno inženýrům snížení tepelných ztrát.

Použití tepelného čerpadla umožnilo snížit spotřebu energie o 72% ve srovnání s elektrickým kotlem. Po pozorování je průměrný sezónní převodní faktor tepelného čerpadla 3,6 jednotek. Tato hodnota bere v úvahu provoz všech vestavěných elektrických zařízení, vč. trubkové elektrické ohřívače. Proto se pro 1 kWh elektrické energie spotřebované na provoz tepelného čerpadla generuje 3,6 kWh tepla. Jinými slovy, pro tepelné čerpadlo o výkonu 9,4 kWh, asi 6,78 kWh, bylo získáno z tepla země. Další inovační řešení bylo využití solárních kolektorů. Toto rozhodnutí se plně odůvodnilo. Ohřev vody o 70% je na úkor energie slunce, umožňuje ušetřit asi 30 tisíc rublů ročně. Nicméně kvůli klimatu v Rusku závisí účinnost zařízení, jako jsou sluneční kolektory, od doby roku. V zimě významný sněhový kryt neumožňuje, aby solární kolektory pracovaly na plný výkon, na jaře se systém stane efektivním. V březnu tedy sluneční energie pokrývá 344 kW z 433 kW na topnou vodu, v dubnových solárních kolektorů produkuje 527 kW.

Mikroklima je vytvořena v domě pomocí inteligentních systémů větrání, filtrace vzduchu a vytápění. Aktivní dům udržuje nejlepší úroveň kyslíku a optimální vlhkost. To bylo dosaženo použitím ekologických stavebních materiálů, jakož i pomocí speciálních senzorů, které reagují na růst CO2 ve vzduchu.

Významná oblast zasklení je dosažena použitím podkroví a fasádních oken. Přirozené osvětlení v "Active House" je desetkrát vyšší než úroveň požadavků SNiP. Takové množství světla se používá k vytápění a pohodlí. Mnoho experimentů ukázalo, že osvětlení slunečního světla ovlivňuje lidské tělo co nejvíce. Kromě toho osvětlení se slunečním zářením šetří energii. Vzhledem k tomu, že většina oken je umístěna na jižní fasádě, sluneční teplo není ztraceno, ale používá se k ohřevu. Přídavný příkon tepla způsobený uspořádáním oken na jižní straně je asi 7000 kWh.

Podle výsledků experimentálního provozu Active House odborníci dospěli k závěru, že náklady na energii v Active House jsou 11krát nižší než náklady na energii neefektivní dům. Čísla hovoří samy za sebe. Skutečné náklady v "Active House" činí zhruba 20 tisíc rublů ročně a náklady v energeticky úsporném domě činí 217 tisíc rublů ročně.

Těžký každodenní život ruské reality

Jak bylo řečeno, v Rusku je spotřeba energie budovy asi 350 kW / (m2 * rok). Takové údaje o nových budovách jsou stanoveny normami SNiP 23-02-2003 "Tepelná ochrana budov". Ve srovnání s evropskou situací je taková spotřeba energie extrémně nehospodárná. Energeticky úsporné domy jsou postaveny velmi zřídka, především pro výzkum rozpočtových prostředků. Soukromí vývojáři nevytvářejí energeticky úsporné budovy. Hlavním faktorem, který brání zavádění energeticky účinných technologií ve stavebnictví, jsou zvýšené náklady na energeticky účinný dům.

Podle předsedy Výboru pro nosných objektů systémového inženýrství NOSTROY Ivan Dyakov je v současné době v Rusku, nikdo dům nesplňuje požadavky, které se týkají energeticky účinných budov. Takové důležité prohlášení napsal Ivan Diakov na třetím všestranném kongresu.

Vedoucí přístroje Národního sdružení designérů Anton Moroz se také domnívá, že inovace v oblasti energetické účinnosti a úspor energie budou zavedeny až po zákonné povinnosti zákazníků využívat energeticky účinné technologie ve stavebnictví. Tato energeticky úsporná řešení, která jsou při projektování začleněna do návrhu během výstavby budovy, nejčastěji nejsou realizována. Důvodem je skutečnost, že zákazník nemá motivaci investovat do energeticky účinných technologií.

Dá se tedy dospět k závěru, že pro široké zavedení energeticky účinných technologií je zapotřebí legislativní základ a reálné vládní programy, které by stimulovaly energeticky efektivní výstavbu v naší zemi. S cílem řešit tento problém začal v Skolkovo výzkumů prováděných spolupráci s dánskou firmou jsou ve výrobcem tepelných čerpadel „Danfoss“, rozpočtové instituce musí připravit energetické certifikáty budov. Tato opatření však samozřejmě nestačí. Nesplnění z Evropy je roky. Za účelem odstranění uvedených základů je nutné v rámci federálního programu vybudovat energeticky efektivní domy s částečným financováním inovativních technologií ze strany státu.

Energeticky úsporný dům. S vlastními rukama

Neštandardní energeticky úsporný dům

Energeticky úsporný dům. Technologie tvorby