Энергоэффективность своими руками

Зима и лето в Узбекистане парадоксальным образом похожи. И то, и другое время года -сезоны пикового энергопотребления, когда нагрузки на сеть достигают максимума, вследствие чего, возможны аварийные или даже веерные отключения электроэнергии. Разумеется, решение проблемы требует комплексных мер, реформирования и модернизации энергосистемы в целом. Это займет немало времени. Однако уже сейчас, решая свои частные проблемы (просто сберегая в морозы тепло или прохладу в жару) инициативные граждане способны весьма ощутимо, с одной стороны, сэкономить собственные средства, а с другой⸺ снизить нагрузку на общегородскую или даже общенациональную энергосистему. Необходимые для этого технологии уже разработаны.

Герой спаситель, он же главный злодей

В разгар лета главный герой-спаситель в крупном современном городе Узбекистана, он же главный злодей, как вы уже догадались, это кондиционер, или если говорить точнее – воздушный тепловой насос. Проблема далеко не исчерпываются тем, что их массовое использование в городах, а в жару по-другому и быть не может, ведет к блэкаутам.

Даже когда свет в вашем районе есть, и кондиционеры просто бесшумно работают ситуацию едва ли можно назвать благополучной.

«Температура в Ташкенте на пять-семь градусов, а то и на все десять выше, чем в среднем по Ташкентской области. Когда включаются кондиционеры, они просто усугубляют проблему. Ведь, по сути, они берут тепло из дома и выгоняют его на улицу, – рассказывает международный эксперт в области энергоэффективности возобновляемых источников энергии и зеленого строительства, основатель «Совета по экологическому строительству Узбекистана» Темур Ахмедов, — В итоге мы имеем целый набор самых разных негативных последствий для экономики города. Начиная с плохого состояния здоровья горожан, которые вместо того, чтобы работать уходят на больничный или просто работают медленнее и хуже и заканчивая повышением расхода бензина из-за кондиционеров в автомобилях и ускоренным износом автомобильных покрышек на раскаленных дорогах».

У технологий, которым посвящена эта статья, как строительных, так и иных, есть общая черта: они снижают расход энергии в целом, в том числе электрической, поскольку основаны на принципах позволяющих ее экономить, накапливать или даже получать доступ к ее естественным резервуарам.

Технологии эти дают возможность, во-первых, снизить расходы на кондиционирование или обогрев офисов, квартир и некоторых производств или даже понизить эти расходы до нуля, во-вторых, снизить общегородскую температуру воздуха.

Речь в данном случае пойдет о системах кондиционирования (обогрева) а также о некоторых строительных технологиях.  И то и другое уже сейчас доступно бизнесу и владельцам частных домов. Некоторые стройматериалы могут применяться даже в городских квартирах семьями далеко не самого высокого достатка.

Супермощный накопитель энергии прямо под ногами

Парадоксальным образом жители регионов с экстремальным климатом, то есть таких, где длинная и холодная зима или же, как в Узбекистане, длинное и жаркое лето, имеют возможность ежедневно лицезреть мощнейший накопитель энергии, не замечая его в упор.

Это — сама земляДело в том, что примерно на определенной глубине (8–20 метров в зависимости от типа грунта) температура земли стабильна и равна среднегодовой для данного региона. В Узбекистане это примерно 12 градусов. Если под землю опустить трубки, по которым будет циркулировать теплоноситель, то летом его можно использовать для охлаждения, а зимой для обогрева.

Такая система называется земляным тепловым насосом (ground source heat pump). Изобретенная еще в XIX веке, она стала широко распространяться в 90-е годы XX века.

«Активнее всего она используется в США в южных штатах – Луизиане, Оклахоме, Техасе, — рассказывает Темур Ахмедов, — Раньше в подобных системах использовались трубки из меди и других металлов, сейчас с изобретением новых материалов они стали гораздо дешевле.

Конечно, земляной насос не может работать без электричества. Оно необходимо для перекачки хладагента, а также его дополнительного нагрева или охлаждения. Однако в обоих случаях стартовой температурой все равно оказывается среднегодовая температура земли, а потому расход электроэнергии меньше, чем при работе обычного кондиционера или теплового насоса.

Воздух рядом с кондиционированным помещением при этом не разогревается.

Эта технология может использоваться владельцами коммерческой недвижимости, например, торговых центров, не очень энергоемких производств наподобие швейного цеха, частных, а также многоквартирных домов.

«Такие системы делались в университетских кампусах. Там несколько зданий, один хозяин, единая система управления. С финансовой точки зрения это значительно облегчает вопрос. Можно под футбольным полем пробурить скважины и десять зданий вокруг питать теплом и прохладой, — рассказывает Темур Ахмедов, — такая система может окупиться за пять лет.  Если при этом параллельно использовать солнечные батареи, годовой расход на отопление и кондиционирования можно свести к нулю».

Разумеется, у жителей многоквартирных домов, если это не премиальный жилой комплекс, нет средств на земляные тепловые насосы, но в случае с жителями бедных панельных домов государству, возможно, стоит задуматься о целевых дотациях на покупку оборудования в коллективную либо городскую собственность.

«В США я часто делал энергоаудит частных домов и обратил внимание, на такую закономерность: чем беднее дом, тем больше расход электроэнергии на квадратный метр», — рассказывает Темур Ахмедов.

И наоборот, чем больше площадь объекта, который обслуживается подобной системой, тем выше ее энергоэффективность.

Применение земляных тепловых насосов требует определенного типа почвы – песчаная или каменистая здесь не годятся, слишком низкая теплопроводность.   Однако, например, в таком крупнейшем мегаполисе Центральной Азии, как Ташкент, немало мест с суглинком, грунтом вполне пригодным для установки земляных тепловых насосов.  Главный барьер на данный момент, как отмечает Темур Ахмедов, это нехватка кадров: «Есть технические решения, которые к тому же хорошо себя зарекомендовали с финансовой точки зрения, но пока не хватает специалистов по энергоэффективности, которые бы принимали решения в области городского хозяйства».

Впрочем, поскольку установке оборудования всегда предшествуют меры по обеспечению пассивной энергоэффективности, довольно много можно сделать просто грамотно применяя современные строительные технологии.

Теплоизоляция…против жары

Хороший способ обуздать летние бесчинства кондиционеров, как ни парадоксальным образом это звучит – это качественная теплоизоляция, например, та, которую предлагает жителям Узбекистана один из крупнейших в мире производителей стройматериалов, международная компания КНАУФ.

«Нередко бывает так, что в теплых странах люди вообще не понимают, зачем нужна теплоизоляция. Между тем, она помогает справиться не только с холодом, но и с жарой», — рассказывает директор Ташкентского филиала ИП ООО «КНАУФ ГИПС БУХАРА», директор по сбыту группы КНАУФ в Узбекистан Шухрат Абдужамилов.

«Многие клиенты после зимних холодов обращаются ко мне с просьбой решить проблему теплоизоляции, — рассказывает Шухрат Абдужамилов, глава Ташкентского филиала завода «КНАУФ ГИПС БУХАРА»,  — Они понимают, что на данном этапе веерные отключения неизбежны и жалуются на то, что после отключения электричества в их домах становится очень жарко уже через десять-пятнадцать минут. Очевидно, что если помещение не держит тепло, то и прохлада там тоже не удержится. Если же все сделано правильно, то вы не только не мерзнете в холод, но и меньше пользуетесь кондиционером. Благодаря нашим системам помещение после отключения кондиционера нагревается медленнее. В результате кондиционер у вас работает не постоянно, а включается время от времени. Это и экономия электроэнергии, и уменьшение скорости износа вашего оборудования».

По рекомендациям специалистов КНАУФ, оптимальный способ установки  теплоизоляции — это крепление на наружную стену панелей из специального пожаробезопасного пенополистирола или минеральной ваты с последующей облицовкой фасада цементными плитами Аквапанель, или  даже возведение наружных стен при помощи специальной системы «КНАУФ  Аквапанель Наружная стена».  Подобные продукты хорошо подойдут для владельцев частных домов, так и для собственников коммерческой недвижимости.

«Если строится новый дом, можно сделать из «Аквапанели»  внешние стены. Для этого используются стальные профили более массивные чем гипсокартонные, заполненные минеральной ватой. А внутреннее пространство помещений можно разделять не при помощи стен из блоков или кирпича, а воспользоваться легкой конструкцией из профилей и гипсокартона заполняемой  акустической минеральной ватой. Таким образом застройщик или обычный потребитель получает до 8 % дополнительной площади, и экономию на несущих конструкциях, высокую звукоизоляцию», — рассказывает продукт- менеджер группы КНАУФ в Узбекистане Александр Кунгурцев.

Собственники квартир в панельных домах могут делать теплоизоляцию изнутри при помощи гипсокартонных плит КНАУФ-Сапфир и минеральной ваты (КНАУФ-Инсулейшн предлагает особую ее экологичную разновидность по технологии ECOSE без повсеместно используемого для скрепления волокон токсичного фенол-формальдегида, что особенно принципиально при внутреннем применении. Но, важно предусмотреть хорошую вентиляцию, пароизоляцию утеплителя, а для зашивки использовать влагостойкий гипсокартон. В этом отношении хорошо подойдут материалы на основе гипса, например, гипсокартонные плиты КНАУФ Сапфир, которые способны регулировать влажность в помещении.

«Для  теплоизоляции важны правильно установленные окна и правильные откосы окон,  — уточняет Александр Кунгурцев, —  В этом отношении, для их зашивки, хорошо подойдут материалы на основе цемента, КНАУФ Аквапанель, не подверженная воздействию воды, плесени и грибка».

Разумеется, общий набор мер и способов повысить энергоэффективность жилья значительно шире и каждый из них заслуживает внимания. Расходы на кондиционирование могут снизить и пленки на окна, отсекающие инфракрасное излучения, и меры по озеленению, начиная с газонов и кончая зелеными стенами и крышами. Лишь все они в совокупности дадут нужный результат и сделают города Узбекистана более комфортными, помогут их жителям сохранить здоровье и деньги. Рост цен на газ, который был очень дешев последние годы и служил основным топливом для электростанций в Узбекистане, делает такие меры все более насущными, как для частных лиц, так и для государства в целом.

Если же говорить о городском хозяйстве, то снижение температуры воздуха на пять градусов, как отмечает Ахмедов, «даст поистине бешеный экономический эффект поскольку позже включатся кондиционеры, некоторые не включатся вовсе. Мы тратим меньше бензина, экономим на покрышках, не болеем и начинаем больше и лучше работать. Что же еще может сделать город богаче, если не повышение экономической активности его жителей?»

Гафар Ризаев