CC BY
9УДК 69.057 Александров Е.В., Яковлев А.П.
Александров Е.В.
магистрант кафедры строительных технологий, геотехники и экономики строительства Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова
(г. Чебоксары, Россия)
Яковлев А.П.
канд. экон. наук, доцент кафедры строительных технологий,
геотехники и экономики строительства Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова
(г. Чебоксары, Россия)
СОВРЕМЕННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ЗДАНИЙ
Аннотация: рассмотрены методы повышения энергосбережения посредством комплекса архитектурно-строительных решений, описано использование нетрадиционных возобновляемых источников энергии, приведены методы оптимизации систем обеспечения микроклимата зданий и сооружений приведены способы энергосбережения.
Ключевые слова: энергоэффективность, энергосбережение, энергоэффективные материалы, возобновляемые источники, микроклимат.
Снижение потребления исчерпаемых природных ресурсов, затрачиваемых на системы отопления, вентиляции и кондиционирования (ОВК), является задачей первостепенной важности ввиду ограниченности этих ресурсов.
Цель повышения тепловой эффективности составляет зданий состоит использовании энергоресурсов, затрачиваемых на энергоснабжение здания, путем применения инновационных решений, которые осуществимы технически,
обоснованы экономически, а также приемлемы с экологической и социальной точек зрения и не изменяют привычного образа жизни. При этом важно учитывать, что приоритет при выборе энергосберегающих технологий имеют технические решения, одновременно способствующие улучшению микроклимата помещений и защите окружающей среды.
Для достижения повышенной энергетической эффективности зданий и сооружений и снижения потребляемых энергоресурсов в системах жизнеобеспечения зданий возможно использование следующих методов:
- анализ и совершенствование архитектурно-строительных решений,
- использование нетрадиционных возобновляемых источников энергии,
- оптимизация систем обеспечения микроклимата зданий и сооружений.
В целях экономии энергии, расходуемой на системы отопления,
вентиляции и кондиционирования, приоритетной задачей является снижение теплопотребления зданиями и сооружениями. Потери теплоты в холодный период года, в первую очередь, связаны с архитектурно-строительными характеристиками и теплозащитными свойствами ограждающих конструкций зданий. Потери теплоты в холодный период года, связанные с архитектурно-строительными характеристиками здания, можно существенно снизить, так называемыми пассивными способами, а именно: правильной ориентаций зданий с учетом рельефа местности, сторон света, направлением ветров, выбором формы здания. Помимо архитектурно-строительных характеристик, важную роль играют теплозащитные свойства ограждающих конструкций. Использование современных материалов наружных ограждающих конструкций, современных материалов утеплителей наружных стен, покрытий и перекрытий, позволяет существенно уменьшить потери теплоты зданий в холодный период года.
Альтернативная энергетика в настоящее время является перспективным направлением, постепенно заменяющая использование углеводородов в развитых странах. Наиболее популярными источниками альтернативной
энергии, использующимися в энергосберегающих домах, являются солнечные батареи и коллекторы, ветряные электростанции и тепловые насосы.
Солнечные батареи и солнечные коллекторы позволяют принимать солнечное излучение и за счет этого вырабатывать электрическую и тепловую энергию. В районах повышенной солнечной радиации и большим количеством дней солнечного сияния, например, на юге России, использование солнечной энергии является целесообразным и позволяет накапливать и использовать электрическую энергию, используемую в системах вентиляции и кондиционирования, посредством солнечных батарей и аккумулировать теплоту, затрачиваемую системами отопления и горячего водоснабжения [4].
Ветроэнергетика является еще одним перспективным направлением обеспечения энергоэффективных зданий энергией [3]. В районах высокой обеспеченности ветра, использование ветрогенераторов позволяет преобразовывать энергию ветра в механическую или электрическую энергию, которую затем можно использовать в системах обеспечения микроклимата. Ветроэнергетика является чрезвычайно популярным направлением в скандинавских странах, центральных и южных районах Европы.
Помимо солнечных батарей и ветрогенераторов, использование тепловых насосов также позволяет использовать возобновляемые источники энергии. Тепловой насос отводит тепловую энергию низкопотенциального источника теплоты (воздуха, воды, грунта) и передает ее потребителю - например, системе отопления или системе горячего водоснабжения.
Комбинация систем, использующих альтернативные источники энергии, позволяет существенно снизить потребление исчерпаемых природных ресурсов или даже вовсе отказаться от них. Использование данных систем при строительстве энергоэффективных зданий и сооружений позволяет достичь стандартов дома с нулевым потреблением энергии, а в некоторых случаях, достичь параметров дома плюсовой энергии [2].
Помимо архитектурно-строительных решений и использования возобновляемых источников энергии, важнейшей инженерной задачей является
оптимизация систем обеспечения микроклимата зданий и сооружений - систем отопления, вентиляции и кондиционирования.
Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха - наиболее крупные потребители тепловой энергии, они потребляют до 40 % добываемого в стране твердого и газообразного топлива и до 10 % производимой В целях экономии ресурсов и повышения энергетической эффективности, системах вентиляции и кондиционирования воздуха возможно использование следующих методов: выбор минимальных и максимальных значений оптимальных параметров микроклимата, уменьшение инфильтрации (расхода инфильтрационного воздуха), повышение эффективности воздухораспределения в помещениях, местное кондиционирование, децентрализация систем ОВК, зонирование принципиального решения системы по сторонам света, использование предварительного нагревания и охлаждения, утилизация «сбросных» и природных теплоты и холода, «комбинирование» систем обеспечения микроклимата с другими системами, совершенствование средств автоматизации технических систем.
Ввиду ограниченности исчерпаемых природных ресурсов и постоянного повышения их стоимости, уменьшение затрат энергоресурсов, разработка, проектирование и строительство энергетически эффективных и энергосберегающих зданий и сооружений является актуальной проблемой.
Данные методы позволяют значительно сократить потребление теплоты на отопление и вентиляцию зданий и сооружений в холодный период года, повысить их энергетическую эффективность и сократить использование энергоресурсов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Казанцев П.А. Архитектурный проект «Энергоэффективное здание «Экодом 8о1аг-5» / П.А. Казанцев // Энергобезопасность и энергосбережение. 2010. № 4. С. 17-20;
2. Бродач М.М. Здание с близким к нулевому энергетическому балансу / М.М. Бродач, В.И. Ливчак // АВОК. 2011. № 5;
3. Алехина Е.В. Перспективы ветроэнергетики / Е.В. Алехина // Известия ТулГУ. Технические науки. 2013. 31.05.14);
4. Григорьев А.Ю., Григорьев К.А., Савенко Н.А., Каргальский К.А., Мацак А.Г., Сахончик Е.С. Постановка задачи тепломассообмена в помещениях, оснащенных принудительной вентиляцией // Вестник Международной академии холода. 2016. № 3. С.78-81
Alexandrov E. V., Yakovlev A.P.
Alexandrov E.V.
Chuvash State University (Cheboksary, Russia)
Yakovlev A.P.
Chuvash State University (Cheboksary, Russia)
MODERN DIRECTIONS FOR IMPROVING ENERGY EFFICIENCY OF BUILDINGS
Abstract: the methods of increasing energy saving through a complex of architectural and construction solutions are considered, the use of non-traditional renewable energy sources is described, methods of optimizing systems for ensuring the microclimate of buildings and structures are given, methods of energy saving are given.
Keywords: energy efficiency, energy saving, energy-efficient materials, renewable energy, microclimate.
