Все рубрики Обратная связь Карта сайта
Версия для слабовидящих
ICOНовостиЭкономика и бизнесИсследования и анализВсе материалы
฿➚💱
Получай Биткоины пассивно!

Заставь время работать на себя!

Самый простой, надежный и проверенный способ растущего пассивного дохода без вложений, затрат времени и изучения.

Делай сегодня то, что другие не хотят, или не знают, и завтра сможешь жить так, как другие не смогут. Всего одно простое решение ведет к большим переменам.

Подробнее

На пути к энергоэффективному дому

16.07.2011

Современное жилищное строительство ищет пути повышения качества жизни без увеличения стоимости жилья. Первыми в этом направлении двинулись конструкторы, перейдя от традиционных в нашей стране систем к каркасным, обеспечивающим свободную планировку квартир, что позволяет полностью удовлетворить запросы потребителя при массовом строительстве. К тому же переход к строительству каркасных зданий позволяет экономить ресурсы. Внутренние и наружные стены, игравшие ранее роль несущих конструкций, становятся сейчас функциональными элементами, разделяющими помещения и изолирующими жилые помещения от внешней среды. Их капитальность может определяться сегодня вкусом хозяев и требованиями к тепло- и звукоизоляции. Известны примеры зданий, наружные стены которых выполнены из пенополистирола при наличии железобетонного каркаса. Прочность таких стен минимальна, но достаточна для выполнения функции защиты от окружающей среды, и приближается к прочностным характеристикам оконных конструкций. Изготовление внутренних перегородок из легких гипсокартонных элементов также стало обычной строительной практикой.

Необходимость экономии энергии при эксплуатации жилых зданий послужила толчком в развитии систем утепления зданий и к выпуску окон нового поколения. Новая практика строительства теплых зданий приводит к улучшению качества жизни: повышается температура поверхностей стен и воздуха в помещениях, снижается вероятность конденсации влаги на поверхностях и т.д.

В том и проявляется особенность современного строительства, что повышение комфорта жизни и гибкость планировочных решений достигаются одновременно с экономией материальных и энергетических ресурсов.

Однако возникают новые проблемы, характерные именно для нового строительства. Увеличение толщины стен, более высокое качество работ и использование оконных конструкций с тройным остеклением и низкой воздухопроницаемостью привели к тому, что современные жилые помещения становятся герметичными. Проблема характерна не только для Беларуси, но для всех стран, перешедших к строительству зданий с повышенными требованиями к теплозащите. Сложившаяся ситуация заставляет нас сделать еще один шаг к улучшению качества среды нашего обитания. Мы научились управлять тепловым комфортом помещений ценой достаточно низких энергетических затрат и пришли к пониманию того, что условия среды обитания, т.е. весь комплекс санитарно-гигиенических условий в жилых помещениях, должны быть контролируемыми и управляемыми. Сегодня это относится и к качеству воздуха в помещениях.

Традиционная схема свободной вентиляции исчерпала свои возможности в обеспечении необходимого качества воздуха. В то же время она энергозатратна.

Логика развития современного строительства приводит к необходимости перехода к проектированию зданий с механической, полностью контролируемой системой приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла уходящего из помещений воздуха. Причин этому несколько.

Первая. Новые нормативные значения термического сопротивления ограждающих конструкций приводят к распределению уровня теплопотерь, имеющему вид, представленный на диаграмме рис. 1. Максимальное значение теплопо-терь относится к воздухообмену, достигая 50% от общего уровня, т.е. дальнейшие перспективы энергосбережения в зданих связаны, прежде всего, с возвратом тепла, уходящего из помещений с теплым воздухом.

Вторая. Переход к утепленным ограждающим конструкциям и окнам нового поколения с повышенным термическим сопротивлением обостряет проблему поддержания нормативного воздухообмена в помещениях. Более того, имеются противоречия в требованиях существующих нормативных документов. СНиП "Жилые помещения" говорит о необходимости поддержания его кратности на уровне 1,2 1/час путем свободного воздухообмена. В то же время в СНБ “Теплозащита зданий” говорится о минимальной воздухопроницаемости окон. Промышленные предприятия Республики Беларусь освоили выпуск практически герметичных окон. При утепленной стене, герметичных оконных конструкциях и герметичной заделке окон не остается неплотностей, которые могли бы поддержать нормативный уровень воздухообмена. Необходимый воздухообмен приходится поддерживать путем открывания окон или форточек. Однако при этом почти теряется смысл в производстве окон нового поколения и, тем более, освоения окон с еще более высоким термическим сопротивлением. Устройство клапанов или сознательная разгерметизация окон не укладывается в логику развития современных оконных технологий, так как не следует забывать, что окно прежде всего обеспечивает инсоляцию помещений. Задачу вентиляции помещений необходимо решать другими, проблемно ориентированными средствами.

Третья. Решив все-таки какими-либо техническими средствами – будь то клапана в оконных или стеновых конструкциях, – задачу притока воздуха и сохранив свободный воздухообмен, мы не решаем задачу поддержания его нормативного значения. Уровень воздухообмена будет зависеть от:

– уровня ветровой нагрузки;

– высоты расположения квартиры в многоэтажном здании;

– частоты открытия окон и степени их уплотнения;

– состояния вытяжных вентиляционных шахт.

Четвертая. Сохранение свободного воздухообмена не позволяет решить задачу использования внутренних источников тепла и поступающей в помещение солнечной энергии в общей системе энергоснабжения помещений здания. Как правило, избыток тепла в одной из комнат квартиры, например на кухне или в комнате на освещенном фасаде, выпускается на улицу через форточку. Если учесть, что предлагаемое в СНБ "Теплозащита зданий" суммарное значение мощности внутренних источников тепла и поступающей в помещение солнечной энергии равно 21 Вт/м2, этот резерв может играть существенную роль в теплоснабжении. Для сравнения: теплопотери современных зданий панельного типа –

около 100 кВт·ч/м2·год, что составляет в среднем за отопительный сезон около 20 Вт/м2, т. е. полная (100%) утилизация тепла внутренних источников и солнечной энергии позволила бы компенсировать теплопотери здания и обойтись без системы отопления.

В то же время трудно найти хотя бы одну убедительную причину, не позволяющую уже сегодня перейти к механической вентиляции помещений. Можно ли решить проблему воздухообмена в два этапа: вначале перейдя к системе механической вентиляции, позволяющей решить задачу контролируемого нормативного воздухообмена, а затем – к системам с рекуперацией тепла уходящего из помещений воздуха? Целесообразность такого подхода сомнительна. Обе эти системы имеют значительное количество повторяющихся элементов:

– приточный и вытяжной вентиляторы;

– фильтры для очистки приточного и уходящего воздуха;

– распределительные воздуховоды;

– систему управления режимами воздухообмена.

Для перехода от одной системы к другой необходим только один элемент – рекуператор-теплообменник, обеспечивающий возврат тепла уходящего из помещений воздуха, т.е. не имеет смысла, “прыгнув” к принципиально новой системе воздухообмена, зависнуть в воздухе, остановившись на полпути.

Существенным фактором, затрудняющим решение вопроса, является экономический, т.е. необходимость затрат на дополнительную инженерную систему. Влияние этого фактора можно уменьшить, одновременно с системой приточно-вытяжной вентиляции перейдя к воздушному отоплению жилых зданий. Переход к проектированию и строительству зданий с приточно-вытяжной вентиляционной системой с рекуперацией тепла уходящего из помещений воздуха позволяет выйти на новый уровень энергоэффективности жилых зданий.

В представленной таблице приведены результаты расчетов, учитывающих поступление солнечной энергии через окна с различным термическим сопротивлением и мощность внутренних источников тепла в помещениях здания, которые позволяют найти комплекс условий, обеспечивающих уменьшение длительности отопительного периода в жилых зданиях, или даже решить проблему строительства здания без системы отопления для условий Республики Беларусь. Рассмотрены два варианта реализации систем с приточно-вытяжной вентиляционной системой с рекуперацией тепла уходящего из помещений воздуха: с эффективностью возврата тепла 60 и 80%.

В каждой клетке таблицы указано необходимое термическое сопротивление ограждающих конструкций, позволяющее компенсировать теплопотери в помещениях за счет внутренних источников тепла и солнечной энергии, поступающей в помещения через окна. При этом термическое сопротивление ограждающих конструкций выбирается в соответствии со свойствами используемых окон и коэффициентом эффективности системы рекуперации тепла уходящего из помеще- ний воздуха h.

Для систем с возможностью рекуперации тепла при коэффициенте возврата тепла уходящего воздуха 60–80% реально уменьшение длительности отопительного сезона от 3 месяцев для существующего стандарта окон (R=0,6 м2·°C/Вт) до обеспечения существования здания без отопления весь отопительный сезон для окон типа R>1,34 м2·°C/Вт. Переход к окнам с термическим сопротивлением 1,3–1,5 м2·°C/Вт позволяет решить эту проблему для значений сопротивления теплопередаче стен, которые ненамного превышают значения нормативных сопротивлений теплопередаче.

Из изложенного очевидно, что перспективы дальнейшего повышения энергоэффективности зданий связаны, прежде всего, с внедрением системы приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла уходящего из помещений воздуха. Объединение ее с системой воздушного отопления позволит упростить систему энергоснабжения зданий и решить проблему индивидуального учета потребления тепла для целей отопления.

Таким образом, необходимо сделать следующий шаг в развитии жилища – перейти к механической приточно-вытяжной системе вентиляции с рекуперацией тепла уходящего из помещений воздуха. Этот шаг уже сделан строителями многих стран Западной Европы. В итоге создан новый стандарт энергоэффективного строительства, стандарт пассивного дома. Это понятие подразумевает здание, жизнеобеспечение которого в течение отопительного периода поддерживается за счет внутренних источников тепла и солнечной энергии, а система отопления является дежурной и необходима для температур ниже среднего уровня за отопительный сезон. Концепция пассивного дома предполагает минимизацию всех видов энергии, используемой для удовлетворения потребностей человека:

– энергии для отопления;

– энергии для горячего водоснабжения;

– электрической энергии для ведения домашнего хозяйства.

На рис. 2 представлена диаграмма сравнительного уровня теплопотерь зданий, построенных в различном энергетическом стандарте. Для пассивного дома, в отличие от остальных, характерно снижение потерь всех видов энергии. Для горячего водоснабжения оно достигается путем использования солнечной энергии. Экономия электрической энергии, затрачиваемой на ведение домашнего хозяйства и для целей освещения, достигается путем использования современной техники с минимально необходимой мощностью, например энергоэффективных компактных люминесцентных ламп с современной пускорегулирующей аппаратурой для целей освещения.

Пассивный дом – это новый энергетический стандарт зданий, которые могут быть построены в любой экономически обоснованной конструктивной системе. На рис. 3 приведен разрез первого в Европе пассивного дома в г. Дармштадт, где присутствуют все необходимые атрибуты:

– суперизолированная оболочка здания, имеющая термическое сопротивление 10 м2·°C/Вт;

– суперокна с термическим сопротивлением больше 1 м2·°C/Вт;

– механическая приточно-вытяжная система вентиляции с рекуперацией тепла уходящего из помещений воздуха;

– грунтовый теплообменник для предварительного подогрева воздуха с использованием тепла грунта.

Дальнейшее развитие пассивного строительства показало возможность вариации требований к различным элементам и системам пассивного дома в зависимости от строительного объема и особенностей реализации. На рис. 4–7 представлены уже построенные и эксплуатируемые пассивные здания в Германии. Это одноэтажные и многоэтажные здания, возведенные на основе традиционной кирпичной кладки и в каркасном исполнении. Их объединяет одно: минимальное (в 10–15 раз меньшее, чем для зданий существующего жилого фонда) потребление тепловой энергии для отопления.

Потребность строительства зданий в стандарте “пассивный дом” послужила мощным стимулом развития для строительной отрасли Западной Европы. Разработаны и выпускаются массовыми тиражами окна нового поколения с термическим сопритивлением больше 1 м2·°C/Вт. Освоено новое поколение теплообменных систем воздух/воздух с коэффициентом полезного действия около 95%, разработаны новые системы теплоизоляции и освоен выпуск теплоизоляционных материалов с коэффициентом теплопроводности на порядок меньшим, чем у лучших теплоизоляционных материалов (рис. 8).

В УП “Институт НИПТИС” разработаны опытные образцы изделий, не уступающих по своим параметрам зарубежным. Это вентиляционный блок, который может обеспечить вентиляцию и воздушное отопление квартиры или небольшого коттеджа, оконный блок с сопротивлением теплопередаче более 1 м2·°C/Вт.

Эти технические показатели обеспечивают практическую возможность строительства энергоэффективного дома в нашей стране, решение о котором уже принято. Это будет многоэтажное здание, построенное из отечественных материалов, в основном ОАО "Забудова", выступающего заказчиком проекта. Предполагается использование системы приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла уходящего из помещений воздуха. В настоящее время выполняются проектные работы. Подробное описание конструктивных систем, планировочных решений и используемого инженерного оборудования будет опубликовано в одном из номеров журнала после завершения проектных работ.

Научно-исследовательские изыскания по разработке проектных и технических решений энергоэффективного дома финансировались из фонда строительной науки Министерства архитектуры и строительства Республики Беларусь.

Рис. 2 и 3 предоставлены директором Института пассивного дома (г. Дармштадт) доктором Вольфгангом Файстом.

Источник: ais.by

12. Оказывается использование энергии приливов и морских течений

Механическая мощность, которую можно извлечь из океанского течения, определяется тем же соотношением, которое используется для оценки этой величины в ветроэнергетике.

Коэффициент преобразования энергии, зависящий от типа турбины, для выполнения приближенных расчетов можно принять равным 0,6 для свободно вращающегося рабочего колеса и 0,75 для того же колеса в насадке. Строительство крупных ветровых турбин (диаметром до 200 м) практически невозможно из-за ограничений, связанных с прочностью материалов и массовыми характеристиками подобных устройств. Для турбин, работающих в морской среде, массовые ограничения менее существенны из-за действия на элементы конструкций силы Архимеда. Повышенная плотность воды позволяет, кроме того, уменьшить столь существенное для воздушных турбин воздействие вибраций, вызывающих усталостное разрушение материалов.

16.07.2011
Nissan хладнокровно показал налицо новый электромобиль - Машина: Авто

Nissan сделал первый в мире доступный электромобиль. Доступный в данном случае обозначает, что цена новинки, которая получила имя Leaf, будет сопоставима с ценой автомобилей такого же класса с бензиновыми и дизельными моторами.

Исполнительный директор концерна Nissan Карлос Госн открыл новую штаб-квартиру в Японии и лично принял участие в показе новой модели Leaf, оснащенной электрическим двигателем.

16.07.2011
Новые солнечные батареи и дешевое электричество

Один из новых методов повышения эффективности солнечных батарей состоит в следующем: устройство для улавливания солнечной энергии состоит из нескольких слоёв, каждый из которых поглощает энергию только в определённой области спектра, оставаясь при этом прозрачным для остальных длин волн. Солнечный свет, пройдя несколько таких слоёв, будет способен практически полностью превратиться в электрическую энергию.

16.07.2011
Все статьи

Комментарии

В мире

137 274 411 548 685 685
Реклама