Проект видавничого дому «МЕДІА-ПРО»
Энергообеспечение и энергосбережение загородного дома | director.com.ua

Энергообеспечение и энергосбережение загородного дома

Автор статьи: 

Зося КАЙС,
дизайнер Лаборатории Технической Эстетики и Дизайна,
преподаватель эстетики в НТУУ «КПИ»

Заглавное изображение: 

В наши дни словосочетание «тепло домашнего очага» приобретает метафорический смысл, а «домашний уют» и «комфорт» напрямую зависят от создания продуманной системы коммуникаций: электричества, отопления, газо- и водоснабжения. Причем основной недостаток эксплуатации систем коммуникаций за чертой города — в их отдаленности от центра энергообеспечения, а соответственно — в вероятности перебоев в питании. Выбирая частный дом, мы хотим чувствовать себя так же легко и спокойно, как в городе, иметь неограниченный доступ к воде, свету и газу в любое время суток, года и в необходимом количестве

Доверие к профессионалам

Для создания комфортных условий для жизни в отдалении от урбанистической зоны главным является эффективное энергообеспечение дома, а основой во всей системе энергоснабжения, конечно же, будет источник энергии. Невозможно комфортное проживание в современном доме без сложных систем водоснабжения и канализации, отопления и кондиционирования, множества электробытовых приборов и электроники — все они обеспечивают полноценный комфорт в условиях цивилизации. Не секрет, что также комфорт напрямую зависит от бесперебойной подачи электроэнергии. Для современного человека внезапные перебои в энергоснабжении не только отражаются в быту, работе, качестве общения и жизни в целом, но и просто портят настроение.

Нередко в качестве основного источника энергии выбирается централизованная система энергоснабжения. При этом, чем больше отдален дом от центральных энергомагистралей, тем выше вероятность перебоев в работе всех энергосистем. Решение о системе энергообеспечения загородного дома принимается еще на начальном этапе планирования — при проектировании строительства.

Проектирование энергоснабжения загородного дома лучше доверить профессионалам, еще лучше, если и строительство, и монтаж энергосистем будет осуществляться одними и теми же людьми, — это ограничивает ответственность до момента сдачи объекта в эксплуатацию, экономит ресурсы и время. Для составления проекта электроснабжения загородного дома лучше всего обратиться в проверенную проектную организацию. Монтаж соответствующего электрооборудования надлежит производить только профессионалам.

Обладая лишь специальными знаниями и навыками в этом непростом деле, вы все равно не застрахованы от ошибок, которые чреваты авариями, поэтому разумнее будет не рис­ковать и застраховать себя от возможных неполадок в работе оборудования в будущем.

Чтобы уберечься от внезапных перебоев в электроснабжении и исключить возможность аварий, возгораний, порчи оборудования и бытовой техники, целесообразно уже на этапе планирования и строительства рассмотреть вариант альтернативных источников энергообеспечения своего загородного жилища.

Правильный подход

Проект энергообеспечения загородного дома должен включать ряд разделов.

Расчет максимальной мощности. Для того чтобы определить максимальную мощность для обеспечения дома электричеством, суммируется мощность всех электроприборов, которые могут одновременно быть включенными в доме, и закладывается приблизительно 15-процентный запас.

Схема электропроводки. Здесь вплоть до мельчайших деталей продумывается и просчитывается вся система электрификации объекта как внутри здания, так и на территории участка, а также прилагается спецификация с указанием длины кабельного провода, способов его монтажа и прокладки, предоставляется информация по стандартам всего энергооборудования (счетчиков, автоматов и т. д.).

Жилое электрообеспечение. В этом разделе все электрооборудование дома разбивается на мощностные группы, и каждая снабжается автоматическим выключателем.

В первую группу входят те электроприборы, для чьей работы достаточно основного источника энергоснабжения, они не работают активно постоянно, не требуется их бесперебойная работа (например, сауны, теплые полы, декоративные светильники для разных сценариев освещения и др.). То есть те приборы, от использования которых можно отказаться в случае перебоев в электропитании.

Во вторую группу включают все основные бытовые приборы, которыми семья пользуется регулярно и от которых зависит комфортное проживание в доме (основное освещение, бытовые приборы: электрочайник, телевизор, различная техника). Для последних понадобится предусмотренное заранее резервное электропитание.

Третья группа содержит всю жизненно важную технику: отопительные котлы, насосы, пожарную и охранную сигнализацию, электронные замки и т. п. Для этой группы приборов перебои в энергоснабжении недопустимы, соответственно, эти устройства должны быть заведомо подключены к резервному источнику питания.

Кроме приведенных трех основных разделов проекта энергообеспечения дома, необходимо также составить спецификацию с подробным описанием наименований и технических характеристик всех электроприборов, планируемых в доме. На основании этого документа и производится монтаж соответствующего оборудования.

Выбор источника

Как уже отмечалось, загородные дома часто располагаются вдали от централизованных источников энергообеспечения, потому возрастает актуальность использования автономных источников энергии. Последние могут служить основным источником либо комбинироваться с централизованными системами, тогда им отводится роль резервного снабжения, и они активизируются в случае внезапного прекращения подачи электропитания из центральной сети для поддержания работы всех электроприборов из третьей и второй групп до момента возобновления подачи энергии.

Обговаривая автономные источники энергоснабжения загородных домов, необходимо указать, что они могут быть иссякаемые (или невозобновляемые, т. е. такие, добыча и использование которых непосредственно связаны с деятельностью человека) и так называемые альтернативные, чье существование не связано с человеческой деятельностью (например, солнечная энергия, энергия ветра, воды).

Если рассматривать иссякаемые источники, то в качестве резервных автономных источников энергии в современных загородных домах используют бензин, дизельное топливо, сжиженный газ. Электроэнергия для обеспечения загородного дома в основном вырабатывается за счет работы трех видов генераторов: бензиновых, дизельных и газовых. Дизельные и бензиновые генераторные мини-электростанции оборудуются системой автоматического или ручного запуска, щитком автоматического переключения нагрузки и обязательно источником бесперебойного питания.

Выбор вида генератора индивидуален и зависит от целей, которым он должен служить. Бензиновые зачастую подходят исключительно в качестве дополнительного резервного источника электроэнергии на случай прекращения подачи энергии от основного источника. Они предназначены для кратковременной (до 5 часов) периодической работы. В качестве основного источника энергии целесообразно выбрать дизельную мини-электростанцию. Ее основное достоинство — это, конечно же, ценовой фактор по сравнению с бензиновым генератором, что позволяет заметно экономить на электричестве, кроме того, дизельный агрегат значительно мощнее, наряду с этим производит меньше шума по сравнению со своим «оппонентом». Длительность эксплуатации такого генератора — более 20 лет, при этом он неприхотлив в обслуживании. Генераторы на дизельном топливе подходят как в качестве основного поставщика электроэнергии, так и резервного источника питания.

Кроме того, в энергообеспечении загородных жилищ сегодня популярны газовые электрогенераторы. Их срок непрерывной эксплуатации, показатели мощности, размеры и стоимость близки к бензиновым. Работают в основном на пропане и бутане, вполне подходят для энергообеспечения дома в качестве резервного поставщика энергии.

Альтернативный выбор

Помимо названных источников энергии, существуют также природные ресурсы Земли, производство которых не связано с деятельностью человека; это неиссякаемые, или возобновляемые, ресурсы — ветер, течение рек, излучение солнца. В западноевропейских странах практика использования этих видов энергии в индивидуальных домохозяйствах широко распространена и поддерживается экономически и законодательно. Для нашей страны это сравнительно новые способы энергообеспечения, и используются они редко. Однако для загородных домов они особенно перспективны, поскольку, несмотря на большие финансовые затраты на первоначальном этапе (покупка и установка), в эксплуатации значительно экономичнее, а для окружающей среды безопасны и экологичны.

В большинстве случаев в загородных домах применяются такие альтернативные возобновляемые источники выработки электрической энергии, как: ветрогенераторные установки, мини-гидроэлектростанции и солнечные батареи.

Прототипом ветрогенератора был всем известный аэродинамический механизм ветряной мельницы, которая использовалась в хозяйстве сотни лет, вплоть до изобретения парового двигателя. Ветряные и водяные мельницы были единственными (и вполне достаточными) машинами, которыми пользовалось человечество для помола зерна, а также для обработки дерева.

Современные ветрогенераторные установки могут непрерывно вырабатывать электроэнергию мощностью от 0,5 до 16 кВт в течение 20 лет. Однако в наших климатических условиях этот ресурс можно рассматривать в качестве полноценного источника электроснабжения лишь при дополнительной комплектации бензиновым или дизельным электрогенератором. Все-таки в наших широтах в течение года случаются периоды безветрия, на этот случай другие электрогенераторы будут выполнять функцию резервного источника питания.

Солнечные батареи преобразовывают энергию солнца в электроэнергию, производя мощность до 5 кВт, непрерывно служат до 20 лет. Энергия от солнечных батарей по сравнению с ветрогенераторами более стабильна, поскольку если ветра дуют с переменной скоростью, то солнечное излучение стабильно. Потребность же в резервном генераторе зависит от климатических особенностей местности. Для нашей природной зоны, кроме солнечных панелей, может понадобиться резервный источник энергоснабжения; оптимально, если это будет дизельный электрогенератор.

В отличие от ветра, который дует непостоянно, и солнца, лучи которого не светят ночью и слабее в зимний период, энергия воды значительно надежнее, — реки текут в любое время года и круглосуточно. Несмотря на высокую стоимость оборудования ГЭС по сравнению с ветро- и солнечными электростанциями, этот способ добычи энергии вне урбанис­тической зоны имеет достаточно сильных сторон. Основное преимущество мини-ГЭС в том, что она способна непрерывно служить свыше 50 лет и бесперебойно снабжать энергией не один, а несколько домов. Поэтому, если условия местности позволяют обустроить мини-ГЭС, то инвестировать в проект и впоследствии эксплуатировать его для своих нужд может несколько семей в течение всего года.

Для домашнего производства энергии можно пойти еще дальше и установить мини-ТЭЦ. Они занимают немного места на участке, оборудуются в отдельно стоящих или подсобных помещениях. Такое оборудование может эксплуатироваться до 30 лет. Основное достоинство мини-ТЭЦ в том, что, кроме электроэнергии, загородный дом бесперебойно снабжается еще и горячей водой, которая может использоваться как для водоснабжения, так и для отопления жилых помещений.

Сберечь и сохранить

Все рассмотренные выше способы индивидуального энергообеспечения загородного дома, источники энергии, их технические особенности и варианты оборудования и эксплуатации будут справляться со своими функциями лишь частично, при этом являясь не вполне эффективными, если не учесть важные вопросы: «Как сохранять тепло в доме?» и «Как сделать дом максимально энергоэффективным?».

На обогрев дома и всех его помещений необходимо будет меньше ресурсов, при условии что меньше тепла будет выходить из дома наружу. Для этого нужно позаботиться об энергосберегающих материалах уже при постройке дома. Чем качественнее будет теплоизоляция крыши и перекрытий, стен и фасадов, окон и дверей, тем больше тепла сохранится внутри, а теплопотери всех участков дома будут сводиться к минимуму.

Основные показатели качества теплоизоляционных материалов — это их низкий коэффициент теплопроводности и гидрофобность (способность не задерживать и не впитывать влагу). Помимо этих показателей, при выборе материалов нужно обращать внимание на их экологичность, пожароустойчивость, срок службы и удобство монтажа. В тепло­изоляционных целях домостроения выбирают волокнистые минераловатные материалы (стекловату или каменную вату). Это легкие пожаробезопасные негорючие материалы, выдерживающие температуры до 1000 градусов по Цельсию, экологичные и долговечные.

Минеральная вата образуется в природе. Во время извержения вулкана вместе с клубами дыма и горячей лавой из расплавленных брызг шлака при взаимодействии с потоками воздуха образуются тонкие нити. В 1840 году английский промышленник Эдвард Перри воспроизвел процесс формирования оных не из природного, а из доменного шлака, однако он не учел опасность токсичности такого производства для рабочих. В 1871-м в Германии ошибки Эдварда Перри были учтены, и на металлургическом заводе началось промышленное производство минеральной ваты.

Достоинство каменной ваты перед стеклянной в том, что она не подвержена усадке, т. е. со временем теплоизоляционные свойства ее не снижаются, плюс она обладает высокой паропроницаемостью, что позволяет ей беспрепятственно пропускать наружу влажный воздух, который неизбежно скапливается в жилом помещении.

Для утепления внешних стен строения в современном профессиональном строительстве загородных коттеджей применяются новые технологии энергосберегающих фасадов. Конструкции последних предусматривают воздушный зазор до 8 см между теплоизолирующим материалом и наружной облицовкой, за счет которого воздух и пар из отапливаемого помещения постоянно циркулируют, и внешний утеплитель не теряет своих теплосберегающих свойств. Такой фасад экологичен и экономен (экономия до 40 % средств), обладает эффективной шумоизоляцией и подходит для строительства из любых материалов — от кирпича до газобетона.

При правильном планировании и организации энергосбережения и энергообеспечения своего жилища вы гарантируете себе и своей семье комфортную «погоду в доме» в независимости от воздействий внешней среды и неурядиц с центральными энергосетями.

 

 

 

© 2017 ООО «МЕДИА-ПРО». Все права защищены. Украина, 02660, г. Киев, ул. М.Расковой 11, корпус А, 6 этаж