ПРИМЕР УВЕЛИЧЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОМБИНИРОВАННЫХ СИСТЕМ ДЛЯ ЗДАНИЙ ОКОЛОНУЛЕВОГО ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ

EXAMPLE INCREASING THE EFFICIENCY OF COMBINED SYSTEMS FOR BUILDINGS NEAR ZERO ENERGY CONSUMPTION

Roman Zelenin

Student, Academy of Construction and Architecture, Samara State Technical University,

Russia, Samara

Irina Zhdanova

scientific supervisor, Candidate of Architectural Sciences, Associate Professor, Academy of Construction and Architecture, Samara State Technical University,

Russia, Samara

АННОТАЦИЯ

В наше время вопрос снижения энергопотребления характерен не только для стран Европы, ведь снижение энергопотребления, а, следовательно, и повышение энергоэффективности не только улучшает экологическую обстановку в мире, но и обеспечивает значительную экономию финансов в бытовом смысле. Снижение затрат на ЖКХ в нашей стране актуально, как никогда. Поэтому применение систем, использующих возобновляемые источники энергии, выгодно для использования в большей части нашей страны.

ABSTRACT

Nowadays, the issue of reducing energy consumption is characteristic not only for European countries, because reducing energy consumption, and therefore increasing energy efficiency, not only improves the environmental situation in the world, but also provides significant financial savings in the domestic sense. Reducing housing and communal services costs in our country is more relevant than ever. Therefore, the use of systems using renewable energy sources is beneficial for use in most of our country.

Ключевые слова: жилье, здания околонулевого энергопотребления, энергоэффективность, системы энергосбережения, системы энергообеспечения.

Keywords: housing, buildings of near-zero energy consumption, energy efficiency, energy saving systems, energy supply systems.

Для зданий околонулевого энергопотребления характерно использование возобновляемых источников энергии для обеспечения собственных потребностей. Но на сегодняшний день невозможно восполнить эти потребности из одного источника, для этого системы обеспечения энергией комбинируются.

В качестве основного источника альтернотивной возобновляемой энергии чаще всего используются солнечные фотоэлектрические панели, подразделяющиеся на несколько видов:

Монокристалические (КПД до 22%)

Поликристаличские (КПД до 18%)

Тонкопленочные (КПД до 15%, но работают в облачную и туманную погоду что дает общий прирост энергии в год)

Полупроводниковые (КПД до 15%)

То есть при идеальном освещении эти панели могут дать от 0.1 до 0.22 кВт энергии с квадратного метра панели.

Но также для достойного уровня жизни, особенно в наших климатических условиях, обязательно обеспечение отопительной системы, а соответсвенно и тепловой энергией.

Подключение здания к центральному теплоснабжению, это удобный и надежный вариант, но не очень энергоэффективный, так как при переносе теплоносителя с ТЭЦ или нагреве теплоносителя в собственных подвальных котельных, теряется часть тепловой энергии, а отапливать улицу зимой не имеет большого смысла.

Одной из альтернатив центральной системе теплоснабжения являются тепловые насосы в здании. Они не могут работать без электроэнергии, но это выгодное устройство, ведь на 1кВт электроэнергии он выдает до 8кВт тепловой энергии.

Работа теплового насоса похожа на принцип работы кондиционера и основана на принципе Карно.

Теплоноситель движется по грунту или воде, в процессе «снимая» тепло и повышая свою температуру на несколько градусов. В теплообменнике теплоноситель отдает накопленное тепло хладагенту, тот становится паром, поступает в компрессор, где поднимается его температура. В этом виде он поставляется в конденсатор, отдает тепло теплоносителю отопительной системы дома, и охладившись, снова превращается в жидкость и поступает в испаритель, где нагревается от новой порции нагретого теплоносителя. Цикл повторяется.

Для зданий наиболее выгодно использовать вертикальную систему движения теплоносителя, а именно создание геотермальных свай, так это не занимает большую площадь и увеличивает КПД всего устройства.

Так же система теплового насоса при подключении к вентиляции способна охлаждать воздух в летнее время, что так же позволяет обеспечить экономию энергии.

Для отопления 1м² жилья нужно 100Вт тепловой энергии в сутки.

Если взять средний дом площадью 100м² для обеспечения его теплом нужно 10кВт тепловой энергии или 1.25кВт электроэнергии для теплового насоса

Для обеспечения энергопотребления жилого здания в 100м² понадобится около 7кВт энергии в сутки. При этих параметрах становится ясно что для обеспечения всего дома в сутки понадобится примерно 10кВт энергии включая горячее водоснабжение и вентиляцию. При таких условиях и КПД солнечных батарей в 20% понадобится 10-12м² солнечных панелей для обеспечения полной самодостаточности здания в весеннее время. В зимнее время из-за расположения солнца количество энергии будет меньше, летом же больше.

Исходя из этого можно сделать вывод, что невозможно обеспечить независимость здания без обеспечения независимых систем отопления и энергоснабжения, так же для обеспечения эффективности этих систем в здании должен быть уменьшен уровень теплопотерь за счет эффективного утепления ограждающих конструкций.

Насколько бы современными не были системы обеспечивающие энергоэффективность здания они не будут работать достаточно хорошо без учета особенностей территории проектирования ориентации по сторонам света и климатических особенностей. Объемно-планировочные решения являются основой для создания энергоэффективного здания.

Список литературы:

1. Молодкин Сергей Александрович. Принципы формирования архитектуры энергоэффективных высотных жилых зданий : дис. ... канд. архитектуры : 18.00.02 Москва, 2007 142 с.
2. Табунщиков Ю.А. Энергосбережение и энергоэффективность – мировая проблема предельной полезности // Энергосбережение 2010.. № 6. С. 4-7 35.
3. [Электронный ресурс]. URL: https://www.forumhouse.ru/journal/articles/8539-teplovye-nasosy-dlya-otopleniya-domа
4. [Электронный ресурс]. URL: https://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=4558