Как построить энергоэффективное здание с безупречным климатом? Для этого необходимо использовать энергосберегающие технологии и оборудование: особое климатическое оборудование, гибридно-сетевые электростанции, а также особые технологии строительства.
Современные инженеры стараются использовать ресурсосберегающие технологии и внедрять в проект самые современные системы теплорегуляции, воздухообмена, электрификации, аварийного резервирования. Однако добиться высоких показателей энергоэффективности возможно только при комплексном подходе ко всем инженерным системам зданий.
Технологии строительства для высокой энергоэффективности здания
Если говорить о строительстве, то используют особые материалы для утепления стен, фундамента, крыши (например, двойные керамические блоки, минеральная вата), а также высокоэффективные стеклопакеты и входные двери с терморазрывом. Причем, Весь утеплитель размещают снаружи конструкции здания и на стенах. Снаружи все это облицовывается кирпичом. Таким образом, основная кирпичная масса несущих стен дома оказывается внутри системы, напоминающей «термос». За счёт высокой теплоёмкости стен и перекрытий, дневные/ночные колебания температуры сглаживаются, перенося дневное тепло на ночь, а ночную прохладу на день, что так же повышает экономичность кондиционирования и отопления. Кирпичный массив несущих стен, как бы обёрнутый снаружи толстым слоем теплоизоляции, является не только аккумулятором дневного тепла/ночного холода, но и, в определённой степени, сглаживает колебания влажности.
Система отопления
Систему отопления создают на основе радиаторов, теплых полов, которые работают от газового котла, который имеет функцию погодозависимой автоматики. Температура теплоносителя в котле управляется автоматикой котла в зависимости от температуры воздуха на улице.
Высокоэффективная вентиляция
Наравне с энергоэффективными ограждающими конструкциями здания, важно использовать высокоэффективную систему приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором тепла на базе потолочных и напольных фанкойлов, а также чиллера. Она позволяет поддерживать чистый и свежий воздух в каждом помещении, а также оптимальный уровень влажности всех помещений. Холодоносителем в системе кондиционирования является вода, а активным охлаждающим агрегатом - чиллер.
Тепловые потери при использовании традиционных методов вентилирования воздуха (открытые окна или отдельные приточные установки) могут составлять до 40% от общих тепловых потерь здания. При использовании приточно-вытяжной вентиляции тепловые потери сведены к минимуму т.к. тепло выходящего, отработанного воздуха, используется для подогрева входящего в дом воздуха. КПД рекуператора тепла в такой установке составляет 80%, что означает экономию тепловой энергии на вентиляцию помещения до 80%. Данный показатель крайне важен для снижения эксплуатационных расходов в энергоэффективных зданиях.
В приточно-вытяжной установке также установливается теплообменник, который подогревает приточный воздух дополнительно, если не хватает тепла, полученного от отработанного воздуха. Такие теплообменники работают от газового котла. Для регулирования протока теплоносителя через теплообменник и управления температурой приточного воздуха можно использовать электронный универсальный термостат, например термостат Nut Microart, который управляет сервоприводом для автоматического регулирования температуры по заданным параметрам.
Очистка воздуха и удаление углекислого газа
Существует миф про «дышащий» деревянный дом – якобы дерево пропускает воздух и регулирует влажность. Но по-настоящему «дышать» с сохранением тепла или холода позволяет только дом с принудительной вентиляцией с рекуперацией тепла.
Помимо того, что такая система обеспечивает во всех комнатах воздух с концентрацией кислорода близкой к уличной, она ещё и очищает его от весьма вредных примесей (пыли и взвешенных частиц), что возможно за счет большого сменного фильтра в рекуператоре, который очищает входящий с улицы воздух.
Использование подобной системы приводит к тому, что необходимость в открывании окон для проветривания помещения отпадает. При установке современных качественных герметичных стеклопакетов в помещение не проникает уличный шум и пыль. А частицы органики и пыли, которые появляются в результате жизнедеятельности внутри здания, по крайней мере летом, очищает система кондиционирования: в каждом фанкойле также установлен воздушный фильтр.
Система климат-контроля (отопления и охлаждения), а также управление приточно-вытяжной вентиляцией
Климат-контроль может осуществляется с помощью современных электронных универсальных термостатов, например NUT Microart. Это уникальное решение, когда регулирование всех трех систем возможно с помощью одного прибора. При этом включение системы отопления или системы охлаждения происходит автоматически, в зависимости от заданной температуры.
Термостаты устанавливаются в каждом помещении, и подключаются к вентиляторам фанкойлов, также к сервоприводам перекрытия хладоносителя в фанкойлах, а также к термоэлетрическим сервоприводам, которые устанавливаются на коллекторе системы отопления. Каждый радиатор в каждом помещении при этом независимо подведен к коллектору. Таким образом система практически полностью повторяет систему климат-контроля в современных автомобилях. По мимо этого, для управления температурой бассейна также можно использовать универсальный электронный термостат. Циркуляционный насос от основного коллектора системы отопления прокачивает теплоноситель в теплообменник, по которому протекает вода для фильтрации воды. Данный насос представляет собой отдельный отопительный контур, управляемый термостатом.
Управление и мониторинг работы системы климат-контроля всех помещений возможно осуществлять как вручную на каждом приборе, так и дистанционно из любой точки планеты с помощью мобильного телефона, планшета или браузера ПК.
Резервно-автономная система энергообеспечения.
Так же крайне важным является и использование современных электронно-технических инженерных решений в сфере энергообеспечения объекта: применение гибридно-сетевой электростанции с альтернативными источниками энергии. Такая система, как правило, комплектуется инвертором, набором аккумуляторных батарей, солнечными панелями, солнечным контроллером, ветрогенераторами (опционально), бензиновым, дизельным или газовым генератором (опционально на случай долгих отключений сети 220В).
Солнечные панели в средней полосе России могут быть установлены вертикально, что позволяет значительно уменьшить их загрязнение в осенне-зимний период.
В первую очередь основная задача резервной системы – полное обеспечение объекта электроэнергией на время отключения промышленной сети 220 В. Кроме того, используя подключение альтернативных источников энергии, с помощью инверторов обеспечивается подкачка вырабатываемой от солнца энергии в домашнюю сеть, а при необходимости, и продажа во внешнюю промышленную сеть. Эта функция снижает расходы на электроснабжение, позволяет увеличивать мощность пикового потребления на объекте, а также в связи с принятым законом о микрогенерации, позволяет с 2021 года заработать на продаже элеткроэнергии в промышленную сеть.
Энергоэффективность объекта, в котором применены все перечисленные технологии, за счет использования всех теплосберегающих и энергосберегающих технологий, как минимум в 2 раза выше стандартных домов, при строительстве которых не используются ресурсосберегающие материалы в необходимом количестве и не применяются соответствующие электросистемы.