|
Благодаря теплоизоляции
и герметизации автономного дома затраты на отопление в нем
ничтожно малы. Расчетные теплопотери дома в самый холодный
период составляют всего 15 ватт на квадратный метр, что в
4 раза меньше, чем предусмотрено самыми жесткими требованиями
современных СНиПов и рекомендаций.
В целом потребление тепловой энергии на отопление и горячее
водоснабжение оценивается максимум в 3 кВт при пиковых нагрузках
(то есть при морозах до -30°С). Необходимое количество теплоэнергии
обеспечивает геотермальный тепловой насос мощностью 6 кВт
с выработкой тепловой энергии 9000 кВт*ч/год. Достаточно было
бы и 4 кВт, но таких моделей на рынке нет. Первичным источником
тепла служит вертикальный геотермальный зонд глубиной 105
м.
Летом подготовка горячей воды осуществляется преимущественно
с помощью вакуумно-трубчатого солнечного коллектора (средняя
выработка тепловой энергии 3300 кВт*ч/год при площади панелей
4 кв. м). Основная тепловая нагрузка в доме приходится на
отопление по системе «теплый пол» и на низкотемпературные
радиаторы.
Учитывая эффективность теплового насоса,
который затрачивает всего 1 кВт электроэнергии на производство
4 кВт теплоэнергии, потребность дома в электрической мощности
можно считать скромной. Даже с учетом круглосуточно работающих
инженерных систем: принудительной вентиляции, циркуляционных
насосов системы теплоснабжения и насосного оборудования водоочистной
станции производительностью полкубометра в час с водозабором
из артезианской скважины и накопителем чистой воды. По замыслу
проектировщиков такой объем электроэнергии могут обеспечить
фотоэлектрические солнечные батареи площадью 44 кв. м, расположенные
на южной стороне крыши под оптимальным углом (средняя выработка
за год – 7100 кВт*ч).
Надо отметить, что на этапе проектирования
борьба велась за каждый киловатт потребляемой энергии. Например,
от привычного атрибута загородного дома – камина – отказались
из-за экономии на мощном дополнительном притоке свежего воздуха
для такого вида отопления.
Сама система вентиляции с рекуператором
тщательно отбиралась по принципу максимальной эффективности.
Результат – энергопотребление 40 Вт/час или около 1 кВт в
сутки. Кроме того, рекуператор объединен с грунтовым зондом
и летом обеспечивает настолько эффективное охлаждение поступающего
воздуха, что авторы проекта готовы исключить расходы на систему
кондиционирования в виде потолочных охлаждающих панелей.
Светодиодные светильники оказались вне конкуренции
не только благодаря низкому энергопотреблению, но и минимальному
выделению тепла. Если зимой это вносило бы свой вклад в теплоснабжение
здания, то летом потребовало бы лишних расходов энергии на
охлаждение.
Труднее всего оказалось обеспечить энергией
даже минимизированные мощности бытовых приборов, особенно
зимой, когда выработка солнечных батарей в пиковые часы опускается
до нескольких сотен Вт по сравнению с 6,5 кВт летом. Чтобы
восполнить недостаток электрической мощности, в компании рассматривают
возможность строительства микро-ГЭС на каскаде близлежащих
озер, что, впрочем, не противоречит принципу энергоснабжения
от возобновляемых источников.
Остается добавить, что предложенный проект не догма, хотя
конструктивно дом можно считать универсальным.
Проектировщики уверены, что варианты подобного
автономного жилья можно строить в различных климатических
поясах. Разница будет только в перерасчете теплопотерь через
ограждающие конструкции, наклоне крыши, а также в соотношении
использования разных видов возобновляемой энергии.
В Тверской области упор сделан на тепловую
энергию грунта и на солнечную энергетику. Но не исключены
варианты строительства автономных домов с применением микро-ГЭС,
геотермальных источников, ветроэнергетики или с более весомым
вкладом солнечной энергии – все зависит от целесообразности
использования разных источников для каждого конкретного объекта.
|