Сегодня многие застройщики перед началом строительства озадачены подсчетом рентабельности той или иной энергосберегающей технологии. Специалисты считают, что средства, вложенные в энергосбережение, экономически оправдываются только в том случае, если окупаются не более 10-15 лет. Однако тема энергосберегающих технологий настолько дифференцирована, что даже условно подчитать выгоду модернизации жилища становится непросто. В этой статье будут рассмотрены конкретные технологии энергосбережения и приведены конкретные цифры.
Одним из основных направлений энергосбережения при эксплуатации жилища является утепление всех ограждающих конструкций. Понятно, что чем толще утепление и чем большим сопротивлением теплопередаче обладает утеплитель, тем меньше понадобится энергии на отопление дома в зимнее время и на его кондиционирование летом. Однако утепление само по себе стоит денег, и к тому же имеет ограниченный срок эксплуатации. Таким образом утепление можно рассматривать, как некие текущие затраты, подобные энергозатратам.
Поясню предыдущую мысль. Например, если утеплить кирпичный дачный домик зимней эксплуатации площадью 50 м² пенополистиролом толщиной 50 мм, то на это уйдет около 15000 тыс. рублей (не считая работы). Средняя долговечность такого утепления составляет минимум 10 лет. Исходя из этого, подсчитываем, что данное утепление обойдется нам в 1500 рублей в год.
Дальше все будет зависеть от целого ряда факторов, таких как температурная зона, характеристики теплопроводности имеющихся ограждающих конструкций, эффективность системы отопления, используемое топливо и т.д.
Но уже из практики мы знаем, что 50 мм пенополистирола, используемого для фасадного утепления, на кирпичной стене толщиной 51 см снижают энергозатраты в среднем на 20%. Данное соотношение поможет сориентироваться тем, кто уже зимовал в доме и подсчитал энергозатраты «голого» дома. Если дом отапливался углем, стоимость которого в среднем по стране составляет 2,4 тыс. руб./т, то за зиму у хозяев дачного дома уйдет около 2-3 тонн угля, в зависимости от региона расположения. В переводе не деньги это 4,8-7,2 тыс. рублей. Утепление пенополистиролом, которое обходится нам в 1500 руб. в год, снизит расход угля только на 20% (точный коэффициент для низкотемпературных зон будет меньше). Даже в самой теплой температурной зоне мы получим экономию 4,8 : 5 = 960 рублей. Однако истинная экономия должна учитывать стоимость утепления, которая в нашем случае составляет 1500 руб./год. Глядя на эти цифры, выходит, что 5-сантиметровое утепление не приносит ощутимой выгоды. Утепление в более холодных температурных зонах несколько сократит убыток. Исходя из этого примерного расчета видно, что вложенные в утепление 15000 рублей не только не окупятся в течение 10 лет, но и принесут некоторый убыток. Если бы пенополистирол прослужил 20 лет, то можно было бы говорить какой-то выгоде. Выходит все упирается в срок эксплуатации пенополистирола. И вот тут пригодится европейская практика. В Германии пенополистиролом дома утепляют уже лет 40. При оценке состояния фасадов возрастом 35 лет серьезных деградаций структуры пенополистирола обнаружено не было. Но если этот материал прослужит не 10, а 20, 30 лет, то это уже совсем другие цифры!
В случае с газовым отоплением сумма убытка в приведенном выше примере была бы еще больше. Но учтем и тот факт, что энергоносители не дешевеют. Европейский опыт подсказывает, что будущее за гиперутеплением и пассивными домами. Мы не можем предположить точную динамику цен на энергоносители, однако и не можем позволить себе подогревать атмосферу ассигнациями. С точки зрения здравого смысла утепление целесообразно даже при нулевой рентабельности, т.е. когда затраты на утепление будут равны экономии. Это позволит снизить общее потребление энергоносителей, и растянуть невозобновляемые ресурсы на больший срок, снизив стремительный рост цен на них.
В пользу утепления говорят и другие факты. Представим, что люди предпенсионного возраста строят дом, в котором будут встречать старость. Сегодня они располагают средствами, позволяющими выполнить столь долговечное и эффективное утепление, чтобы, будучи на пенсии, не растрачивать большую часть своего бюджета на обогрев. Иными словами, инвестиции в утепление могут дать стабильность и уверенность в завтрашнем дне. Это касается и всех прочих технологий энергосбережения. Инвестируя в них значительные средства, и максимально повышая автономность своего жилища, мы тем самым закладываем фундамент стабильности в будущем. Однако, это возможно только при наличие этих самых средств. Кстати о средствах. Рентабельность утепления делает целесообразным термомодернизацию жилища в кредит. Схема выглядит следующим образом. Хозяева дома берут ссуду в банке на утепление дома, а выплачивают ее из сэкономленных на отоплении средств, которые так или иначе пришлось бы заплатить за газ или электричество. И там, и там – платежи ежемесячные. В Европе такая практика применяется давно и успешно. Причем ссуды даются беспроцентные. Они являются частью государственных программ, в результате которых появляются рабочие места и экономятся деньги на дотациях населению за используемые энергоносители.
Повышение энергоэффективности дома
В предыдущей главе была затронута тема фасадного утепления. Но утечка тепла через стены составляет только 35% от общих теплопотерь. Не менее важно утеплить верхнее перекрытие или крышу мансарды, через которую может уйти до 25%, а также пол, через который уходит до 15% тепла. Окна и двери доже должны сберегать тепло, но в силу их небольшой площади они незначительно влияют на общую картину теплопотерь. Так, современное окно с одинарным стеклопакетом (R=1,0 м²•К/Вт) можно не менять на более теплое. Однако при панорамном остеклении стеклопакет должен иметь не только более одной камеры, но и стекла с теплоотражающими свойствами. Сказанное также справедливо и для мансардных окон. Уменьшить теплопотери окон можно не только за счет увеличения их сопротивления теплопередаче, но и применением внешних роллет, которые на ночь будут опускаться, образуя дополнительный воздушный буфер.
Герметичность и вентиляция. Человек не может жить в абсолютно герметичном пространстве, поскольку качество вдыхаемого воздуха для него является основопологающим. Без еды можно прожить месяц, а без воды почти неделю, но без воздуха – только считанные минуты. Вместе с выдыхаемым воздухом присутствует большое количество влаги: в сутки человек может «выдохнуть» несколько литров воды. И вся эта вода должна куда-то деваться.
Проблема воздухообмена с внешней средой возложена на систему вентиляции. В большинстве домов вентиляция естественная. С точки зрения теплотехники, естественная вентиляция является ни чем иным, как гигантской прорехой в утеплении.
При нормально работающей вентиляции воздух в помещении может смениться 1-5 раз в течение часа. Но проблема состоит в том, что из дому выходит теплый воздух, а входит холодный. И пока ее на 100% эффективно решить не удалось никому. Правда, теплопотери можно существенно снизить, если использовать рекуперацию тепла – теплообмен между входящим и выходящим воздухом. КПД принудительной вентиляции с рекуперацией тепла составляет 70%. Эту цифру можно сделать еще больше, если входящий воздух будет поступать в рекуператор по грунтовому теплообменнику.
Грунтовый теплообменник – изобретение отнюдь не сегодняшнего дня. Данное сооружение представляет собой трубопровод диаметром 200-250 мм и протяженностью 40-50 метров, которая 1,5-2 м заглублена в землю. На такой глубине температура грунта остается на уровне +10°С в любое время года. Зимой, холодный наружный воздух будет подогреваться от грунта, причем совершенно бесплатно, а летом – охлаждаться. Благодаря этому рекуперация тепла будет происходить с меньшими потерями, что позволит сэкономить некоторое количество энергии. Подсчитано, что система вентиляции с рекуперацией и грунтовым теплообменником способна сэкономить за год до 10 000 кВт•ч. Совокупная экономия энергии при утеплении ограждающих конструкций теплоизоляцией λ=0,040 Вт/(м•К) толщиной 20-30 см, может достичь 62-80% (в зависимости от исходных теплотехнических параметров огр. конструкций).
В Европе и Америке адаптации проектов и расчет энергопотребления производится с использованием специальных компьютерных программ. Наиболее известные из них – РНРР и TRNSYS. Алгоритм первой из этих двух программ был разработан на основе европейских и немецких норм, а также инструкции Института пассивных домов (Дармштатд). Другая программа разработана в США. Ее расчетная модель сопоставима с РНРР и уже многократно опробована в реальных проектах. Данные нормативы позволяют назвать дом энергосберегающим, если его теплопотери на 1 м² площади менее 70 кВт•ч/(м²•год). К таким показателям здание может прийти при 20-сантиметровой теплоизоляции ограждающих конструкций совместно с использованием принудительной системы вентиляции с рекуперацией тепла.
Автор текста: М. Тамилин
