Вся електронна бібліотека >>>

Зміст книги >>>

 

Книги з будівництва та ремонту

Майстрові на всі руки


Побут. Господарство. Будівництво. Техніка

 

Споживання енергії

 

 

Довгий час зростання енергоспоживання вважали показником економічного і соціального прогресу. Але поступово стало очевидним, що більшість використовуваних енергоносіїв, таких, як нафта і природний газ, недалекому майбутньому будуть вичерпані, що радикальної заміни їм поки не знайдено, і, отже, потрібно більш економно звертатися з вихідними продуктами і прагнути ширше використовувати невичерпні джерела енергії. Кожен мешканець Німеччині споживає у багато разів більше енергії, ніж житель країни, що розвивається, і більше, ніж мешканець будь-якої іншої європейської держави. Якщо б всі люди на Землі споживали стільки енергії, то запаси її були б вичерпані вже у найближчі роки.

Велика частина всієї споживаної в Німеччині енергії, а саме 46%, припадає на частку домашнього господарства та інших дрібних споживачів. Близько 80% її витрачається на опалення, ~ 10% - на підігрів води, 8% - на побутові електроприлади і 2% - на освітлення. Так як ці величини являють собою середнє значення, в окремих випадках вони можуть бути вище або нижче (7). На 8 представлений енергетичний баланс для дому.

Економія енергії

Економія енергії не означає тільки зниження споживання енергії. Економія енергії означає також прийняття в увагу при виборі джерела енергії тієї обставини, що вироблення струму на електростанціях і передача його споживачам неминуче пов'язана з величезними втратами первинної енергії. Виробництво електроенергії викликає забруднення навколишнього середовища. Шляхом всебічної розумної економії і ефективного виробництва енергії люди повинні сприяти збереженню природних основ життя людства на Землі.

Людина, тепло, комфорт

Квартира повинна захищати від спеки, холоду, вологи і задовольняти потреби людини у відпочинку. Поряд з такими факторами, як розмір, розташування кімнат, шум, вологість повітря, утворення пилу, тепло в наших кліматичних умовах відіграє центральну роль у створенні комфорту.

Тепло можна передавати і відчувати різним чином. Безперечно, людина може відчувати, яка опалювальна система виробляє тепло. Сьогодні вже не дотримуються тієї точки зору, що досить тільки забезпечити певну температуру повітря - і встановиться автоматично комфорт.

Тепловий режим людини («перша оболонка»): здорове людське тіло має приблизно постійну температуру близько 36,5° С. Це тепло підтримується за рахунок засвоєння їжі організмом.

Якщо б тіло людини було не в змозі віддавати тепло, то незабаром стався б його перегрів. Певна віддача тепла тілом необхідна. Якщо віддача тепла велика, то виникає озноб, якщо мала - виділяється піт.

Одяг («друга оболонка»): її призначення - захист тіла при низкокомфортных температурах. Вона захищає тіло не тільки від холоду, але також і від спеки. Між поверхнею шкіри і одягом утворюються шари повітря, діючі як ізолятор.

Очевидно, одяг повинна виконувати протилежні функції: з одного боку, забезпечувати можливість виникнення теплих повітряних шарів і захищати, таким чином, насамперед від дощу і вітру. З іншого сторони, вона повинна забезпечувати повітрообмін, запобігаючи потовиділення. За цієї причини небажано довго носити непроникну для повітря одяг, таку, як гумові плащі та чоботи.

Приміщення («третя оболонка»): приміщення, в яких людина живе, зазвичай розглядають як його третю оболонку. Приміщення виконують функції регулювання температури і створюють мікроклімат, комфортний для людини в легкому одязі.

Однак температура повітря не є вирішальною умовою комфорту. Людина може чудово відчувати себе при дуже низьких температурах, якщо він одержує достатньо тепла випромінюванням, наприклад, у час сонячних ванн взимку. Висока температура повітря не зменшує загальної віддачі тепла людиною; в цьому випадку тепловіддача відбувається здебільшого за рахунок випаровування, тобто потовиділення (9).

Істотну роль у створенні комфорту грають матеріали, з яких виконані стіни, стелі, підлоги, вікна і двері, і промениста складова тепла. Якщо температура поверхні огороджувальних конструкцій приміщення низька, то тепловипромінювання людини підвищується. Відчувається людиною тепло відповідає приблизно середньою між температурами повітря і огороджувальних конструкцій приміщення. При температурах поверхонь кімнати 14° С і повітря 22° С відчувається температура ~18° с. Якщо температуру поверхонь приміщення підвищити, то температуру повітря можна знизити без відчуття людиною будь-яких змін (9). Зниження температури повітря, з свого боку, істотно заощаджує енергію (зниження температури повітря приміщення на 1°С дозволяє заощадити близько 5% енергії опалення).

Підвищення температури

поверхні можливо при

відповідному виборі

будівельних матеріалів з низькою теплопровідністю, конструкцій здвоєних вікон, теплоізоляційних заходів (12), обшивці стін, використання штор і завіс. Заходи захисту від вітру та облицювання зовнішніх поверхонь перешкоджають охолодженню і сприяють підвищенню температури поверхні внутрішніх стін.

Так як тепло випромінювання відчувається людиною як найбільш комфортне, можна підтримувати температуру повітря в приміщенні досить низькою, якщо використовувати опалення з високою складової випромінювання, наприклад, кахельні і цегляні печі, системи опалення підлоги, меншою ступеня радіатори.

Незважаючи на те, що втрати тепла людиною за рахунок теплопровідності незначні, вони можуть бути дуже неприємними, насамперед, для ніг. Підвищення температури приміщення слабо впливає на ці втрати. При тривалому зіткненні підошов ніг і підлоги встановлюється рівноважна температура, звана температурою контакту. Чим більше теплопровідність матеріалу, тим нижче температура контакту і тим вище втрати тепла. Тому велике значення має вибір покриття підлоги і інших матеріалів, з якими людина постійно стикається; вони повинні мати низьку температуропроводності. Вовна, фетр, повсть, пробка, дерево - в протилежність бетону, скла та металу - не відбирають тепло контакту.

Можливі і заходи економії

завдяки раціональному

поведінки. Люди добре себе почувають при різних температурах в залежності від віку, здоров'я та діяльності. Однак у багатьох випадках вони звикають перебувати у приміщеннях при надмірно високою температурі. Якщо цю температуру можна знизити на 4° С, то економія енергії досягає 20%. Якщо опалювати тільки ті приміщення, які дійсно цього потребують, а приміщення, що мають різне призначення (наприклад, кухню, ванну), опалювати по-різному, то також можна отримати значну економію енергії.

Однак забезпечувати комфортні теплові умови слід не тільки системою опалення. Теплі шкарпетки і шерстяний светр заощаджують більше енергії, ніж багато загальні заходи по дому.

Природна теплоізоляція

Так як втрати тепла будівлею збільшуються з ростом різниці між температурами всередині і зовні, то підвищення зовнішньої температури сприяє зменшенню споживання енергії опалення. Неправильним є широко поширене уявлення, що панівна зовнішня температура не чинить безпосереднього впливу на внутрішні приміщення будинку. Мікроклімат розташування будівлі може бути покращено за рахунок зовнішніх засобів захисту, особливо за рахунок сусідніх стін і насаджень поблизу будівлі. Ці заходи дозволяють регулювати сприймається сонячне випромінювання і затримують вітер. Вони надають позитивний вплив на використання будівлі і навколишнього простору.

Захист від вітру ілюструє 10. Втрати тепла з-за вітру складають значну частину загальних втрат тепла будівлею, тому заходи по захист від вітру віками належали до основ архітектури.

Віддача тепла зовнішньою стіною в повітря збільшується пропорційно швидкості вітру. Огорожі, кущі або дерева гальмують вітер і відводять його. Завдяки цьому втрати тепла значно скорочуються.

При вітрі температура в захищених місцях на 2-3° С (а в сонячні дні і більше) вище, ніж на відкритій місцевості. При безвітряній погоду температура поблизу кущів та огорожі також вище.

Захист від вітру одночасно захищає від механічних руйнувань, злив, а також утворення вихорів. Зовнішнє простір при цьому краще використовується, так як підвищення вологості повітря, підвищена температура і захист землі від ерозії, супутні цим заходам, що сприяють підвищенню урожаю в саду. Крім того, вітрозахисні насадження створюють середовище проживання для птахів, котрі знищують шкідливих комах. При плануванні вітрозахисних насаджень слід звертати увагу на основний напрямок вітру в холодну час року.

Взимку сонячні промені, що падають на стіни і вікна південної сторони будинку, не повинні зустрічати перешкод. Тому тут краще всього підходять посадки листяних дерев, які влітку дають тінь і цим перешкоджають перегріву приміщень, а взимку не перешкоджають сонячного випромінювання і пов'язаної з ним теплопередачі.

Між кронами дерев і стіною утворюється повітряна подушка, яка діє як теплоізоляційний шар. Дощова вода, що потрапляє на листя, зменшує втрати тепла, пов'язані з випаровуванням. Цим способом можна зменшити витрату тепла опалення на 5%, а при слушній розташування будинку - значно більше.

Стіни будинку не тільки забирають тепло; стіни південної сторони акумулюють сонячне тепло, так що в міжсезоння обігрів приміщень виявляється непотрібним, а взимку споживання тепла скорочується. Тому для південної сторони кращі рослини, що втрачають листя, наприклад, фруктові дерева, а для північної сторони - вічнозелені рослини. Рослини збагачують повітря киснем, а поверхня листя очищає його від пилу.

Від вологості і великих перепадів температури захищає зовнішня штукатурка. Тільки там, де поверхня штукатурки вже сильно пошкоджена, можна побоюватися, що деякі виткі рослини проникнуть корінням у тріщини і цим збільшать їх.

В'юнкі рослини (плющ, дикий виноград) біля стін будинку не потребують допоміжних опор. Інші види рослин повинні бути ними забезпечені. Такими опорами можуть служити натягнута дріт, шнур або рейкова конструкція.

При пристрої саду слід ретельно вибирати рослини, які краще всього відповідають умовам даної місцевості.

Відповідна література з даного питання наведена у наприкінці книги.

Озеленення даху: хоча влітку воно надає охолоджувальне вплив, взимку його ізоляційне вплив незначно, тому що покладений на дах шар землі сильно зволожений. Щоб рослинність даху була тепло-ізолюючої, потрібно між поверхнею даху і шаром землі на ній укладати теплоізоляцію.

 


Ізоляція і ущільнення

Всі заходи, що утрудняють теплопередачу через будівельні конструкції (стіни, стелі, дах і ін), відносять до теплоізоляційним заходів. Під ущільненням розуміють заходи, які перешкоджають догляду теплого повітря з приміщення. В принципі, теплоізоляція потрібна лише там, де є опалення. Широко поширена думка, ніби теплоізоляція може перешкоджати проникненню холоду в будинок, фізично невірно. Вона призначається для зменшення потоку тепла, що при низьких зовнішніх температурах завжди йде зсередини назовні. Чим більше різниця температур між двома приміщеннями або між внутрішнім і зовнішнім повітрям, тим вище втрати тепла і тим ефективніше має бути пристрій теплоізоляції.

В останні роки відповідні заходи пропагуються промисловістю та державними службами і навіть частково фінансуються державою. Оскільки ущільнення та ізоляції в більшості випадків піддаються існуючі конструкції., заздалегідь має бути відомо дія цих заходів. Розрахунки ефективності дуже важкі, так як економія енергії залежить від багатьох факторів, наприклад, клімату, застосовуваних будівельних матеріалів, системи опалення, житла і т. п. Рекомендації за розрахунками теплоізоляція і ущільнення часто виходять з передумов, що ці фактори можна не враховувати.

У всіх випадках при влаштуванні ізоляції та ущільнення в жодному випадку не можна нехтувати залежністю між теплопровідністю, дифузією водяної пари і звукоізоляцією, щоб уникнути пошкоджень будівлі і пов'язаних з цим неприємностей.

Нижче наведено разъясне

ня, де необхідно застосовувати

теплоізоляцію, а де - уплот

нання, та які засоби для

цього слід використовувати.

Окремі ізоляційні

матеріали і засоби ущільнення, їх властивості та способи отримання описані в розділі 7.

Зовнішня ізоляція часто не дає очікуваного ефекту. Втрати тепла зовнішніми стінами стоїть окремо складають в середньому тільки близько 35% всіх втрат тепла. Вони залежать від теплопровідності використаних при їх зведенні будівельних матеріалів і від товщини стін. Для матеріалів з високою теплопровідністю (наприклад, бетону) подальша ізоляція може бути досить вигідною, а для матеріалів з незначною теплопровідністю ефективність її дуже сумнівна.

Зовнішню ізоляцію можна

влаштувати шляхом нанесення тер

моизоляции (термоплівки) або

за допомогою внутрішнього про

ветривания фасаду. Термо

плівка відокремлює ізоляційний

шар від стіни, яку покриті гумою

вають сіткою для нанесення тон

кого шару штукатурки (11).

Оскільки влітку тепло не

передається від ізоляції стіні,

в шарі штукатурки виникають

дуже високі температури,

які можуть викликати пошкодити

дження. Шар штукатурки не

повинен перешкоджати диферен

фузии водяної пари зсередини

назовні. Деякі термо

плівки неміцні і при маніпуляцій

ляциях легко пошкоджуються.

Тому індивідуальні

забудовники повинні завдавати термоплівку тільки під керівництвом фахівців або взагалі доручити цю справу професіоналам.

Легше влаштувати внутрішнє провітрювання фасаду, щоб між шаром ізоляції і обшивкою фасаду циркулювало повітря; в цьому випадку виключається намокання ізоляції при дифузії водяної пари. Пристрій внутрішнього провітрювання фасаду найбільш підходить для індивідуального будівництва.

Завдяки зовнішньої ізоляції віддача тепла зсередини назовні, як зазначалося вище, сповільнюється; однак освітлювані сонцем стіни втрачають при цьому здатність акумулювати сонячне випромінювання.

При використанні для зовнішньої ізоляції не представляють проблем ізоляційні матеріали, які мають таку ж паропроникність, як стіни, тобто володіють незначним опором дифузії. Проблеми можуть виникати при використанні матеріалів з високим опором дифузії, наприклад, плит з твердого пінопласту. У цьому разі розрахунки повинен виконувати архітектор.

Внутрішня ізоляція (11) перешкоджає акумулюванню тепла приміщення в стінах. Завдяки цьому скорочується час нагрівання, однак так само приміщення швидко і остигає. Теплові мости (див. нижче) не можна усувати за рахунок внутрішньої ізоляції.

Будівельний елемент з низьким опором дифузії завжди необхідно розташовувати зовні, з більш високим - всередині. Це означає, що ізоляція плитами з твердого пінопласту, як правило, вирішує проблеми. Якщо ізоляційний матеріал з низьким опором дифузії наносять зсередини, то може статися просочування вологою як ізоляційного матеріалу, так і стін, перш за все в приміщеннях з підвищеним вмістом вологи, таких, як кухні і ванні. Тому в таких приміщеннях слід наносити ізоляційні матеріали, які гальмують або блокують проникнення пари, які цілком або в основному припиняють процес зволоження.. Найбільш слушними є ізоляційні матеріали, які мають таку ж високу опір дифузії, як і біля стіни, наприклад, плити з пробки або легені будівельні плити для ізоляції цегляної кладки стін.

При двухкаркасной конструкції будівель, поширеною, головним чином, у Північній Німеччині, повітряний простір між каркасами можна заповнити ізоляційним матеріалом (11), наприклад, перлітом, стірольний волокнистої масою або шлаком. Завдяки такій конструкції внутрішні стіни зберігають здатність акумулювати тепло, однак при виникненні пошкоджень ця конструкція вимагає значних витрат на ремонт.

Якщо в новій будівлі з каркасними стінами планують вентиляцію між ізоляційним матеріалом і лицьовий стіною, то таку сердцевинну ізоляцію в принципі можна вважати провітрюваній.

Теплові мости - це елементи будівельних конструкцій, таких, як бетонні перекриття, балкони і тераси, які віддають назовні тепло значно краще за інших. Ось чому температура поверхностеи в місцях теплових мостів зазвичай значно нижча; на них можливе випадання конденсату і ураження пліснявою або грибком. Однак утворення цвілі часто можна уникнути шляхом зменшення вологості повітря. Застосування фунгіцидів не усуває причин виникнення цвілі; крім того, ці речовини отруйні і шкідливі для здоров'я. Виключення теплових мостів необхідно надавати велике значення при проектуванні будівлі, так як подальше їх усунення важко, а часом неможливо.

Зовнішня ізоляція усуває теплові мости, що виникають при влаштуванні бетонних перекриттів. Високий плінтус з дерева або полімерного матеріалу, наповнений ізоляцією, може вирішити проблему втрат тепла в області статі. В області стелі доцільно встановити рейки з жорсткого пінопласту, які можуть бути використані для архітектурного оформлення стелі (пристрою карниза) без заподіяння шкоди зовнішньому вигляду приміщення.

Для радіаторних систем характерні великі втрати тепла (якщо вони розташовані в нішах зовнішніх стін), так як товщина стін тут менше, а температура поверхні істотно вище.

У будь-якому випадку тут доцільна ізоляція. Якщо труби і радіатори, вже встановлені і пристрій ізоляції ускладнено, на стіні за радіатором слід встановити відображає фольгу, яка не володіє хорошими ізоляційними властивостями, але ефективно відбиває тепло випромінювання. При виконання будь-яких заходів щодо влаштування ізоляції слід звертати увагу на те, щоб між радіаторами і поверхнею стіни залишався зазор не менше 2 див.

Короби свертывающихся жалюзі також викликають втрати тепла, тому короба необхідно по можливості обшивати плитами з ізоляційного матеріалу.

При монтажі нових вікон і дверей, їх необхідно коробки негайно ж добре проконопатити, так як подальша установка тонких смуг пінопласту дасть лише незначний ізолюючий ефект.

Труби гарячої води не слід

дме прокладати при будів

ництві нового будинку в

зовнішніх стінах, але в будь-якому

випадку їм потрібна хороша теп

лоизоляция (трубчаста оболоч

ка, шерсть мінеральна або

добре заізольований

перед укладанням канал). Можлива додаткова ізоляція прокладається трубопроводу збірної ізоляцією у вигляді попередньо виготовлених елементів трубчастої оболонки з різних нетеплопроводных конструкційних матеріалів або мінерального волокна, які повинні добре прилягати до труб.

Якщо у підвалі переважає низька температура, то ізоляція його стін від землі не потрібна. При вологій атмосфері підвалу внутрішня ізоляція його стін недоцільна. Підлогу підвалу слід теплоізолювати тільки в тих випадках, коли підвал являє собою опалювальне приміщення або коли приміщення під або над ним в теплі не потребують. Якщо над стелею знаходиться житлове приміщення, то більша частина піднімається тепла йде йому на користь.

«Плаваючі», як і безшовні підлоги на ізольованому підставі або «плаваючий» дерев'яна підлога,що влаштовуються з товстим плитах з ізоляційного матеріалу, що заповнює простір між балками або покладеного по перекриттю, можуть обмежити втрати тепла. При цьому ізоляція може перебувати на теплій або холодній стороні.

Покриття підлоги, як зазначалося вище, майже постійно знаходиться в контакті з людиною, при цьому втрати тепла внаслідок прямої тепловіддачі можуть бути великі, і легко застудитися. Тому неприйнятні бетонні підлоги.

Більш зручні дерев'яні підлоги, покриття з пробки або повсті, килимові покриття з природних матеріалів, таких, як кокосова волокно або шерсть. Придатність різних матеріалів для покриттів підлоги можна встановити на їх «наповнення теплом». Якщо температура контакту висока, то даний матеріал забирає від тіла лише невелика кількість тепла.

Дах слід ізолювати, якщо опалюються приміщення, лежать безпосередньо під нею. Тут можлива подальша ізоляція власними силами.

Якщо надалі передбачається ремонт або демонтаж дахи, то має сенс ізолювати її похилі поверхні, щоб простір під дахом можна було використовувати; для цього досить прокласти плити з ізоляцією.

Штори і гардини теж можуть значно зменшити втрати тепла через вікно вночі, так як між ними і поверхнею утворюється вікна нерухомий шар повітря, який діє як теплоізоляція. Чим товще і ворсистее завіси, тим краще їх теплозахисний ефект. Однак завіси не повинні покривати радіатори, так як при цьому збільшуються втрати тепла (13). Взимку ж вони не повинні перешкоджати проникненню у приміщення сонячного випромінювання.

Віконниці діють як ізоляція завдяки освіті нерухомого шару повітря, навіть якщо вони не щільно прикріплені. Згортаються жалюзі виготовляють з дерева, полімерних матеріалів і металу; при цьому дерев'яні віконниці дають кращий теплоізоляційний ефект. Складні віконниці з дерева володіють підвищеними власними ізоляційними властивостями завдяки значній товщині матеріалу; це компенсує втрати за нещільного їх закриття.

Спеціальні ізоляційні віконниці містять в середині ізоляційний матеріал, завдяки яким можна значно зменшити тепловтрати. З допомогою завіс і свертывающихся жалюзі як і віконниць, можна суттєво зменшити втрати тепла через вікна (13).

У старих вікон і дверей багато тепла втрачається насамперед з-за поганого ущільнення. Ущільнення кожен може зробити сам, але вони амортизуються дуже швидко. Ущільнення допомагає не завжди, багато чого залежить від засклення і матеріалу (їх вплив на теплоізоляцію розглядається в гл.21).

Двері виготовляються із різних матеріалів з ізоляційної прошарком або без неї. Скляні двері в якості зовнішніх встановлювати не слід.

Ветроулавливатели можуть сприяти економії енергії, так як вони діють як буфери тепла і холоду.

Тривале провітрювання з розкритими вікнами марнотратно. Рекомендується ударне провітрювання, при якому вікна можливо, і двері) повністю відкриваються на 5-Й 0 хв. Оскільки теплоємність повітря невелика (до 1000 м3 повітря акумулюється приблизно стільки ж тепла, скільки в 1 м3 цегляної стіни), при провітрюванні втрачається щодо невелика кількість тепла.

Зменшення втрат при виробництві та розподілі тепла

Середні втрати енергії при виробництві тепла можуть становити від 10 до 30%. Якщо тепло виробляється безпосередньо на місці споживання, то втрати визначаються теплосодержанием відхідних через димову трубу газів. У разі встановлення центрального опалення додаються втрати, які виникають із-за охолодження опалювального котла і передачі тепла за трубопроводами.

Втрати з газами, що відходять, не можна звести до нуля. У старих будинках переріз димових труб обрана таким чином, щоб через одну трубу могли відводитися гази декількох печей. Зменшення втрат з відхідними газами тут можливо тільки шляхом регулювання вогню. Економічний рівномірний, повільний нагрів, в іншому випадку поверхня теплової установки стає занадто гарячої і через димову трубу йде багато тепла. Так як повітря є поганим провідником тепла, швидкість теплопередачі повітрю приміщення поставлена в певні рамки.

Для сучасних установок центрального опалення перетин старих димових труб зазвичай занадто велике, з-за чого температура відхідних газів залишається високою. Оскільки складові відхідних газів містять оксиди сірки, які з'єднуються з присутніх в газах водяною парою і в вигляді сірчаної кислоти конденсуються на внутрішніх стінках димових труб, відбувається руйнування кладки. Зменшити втрати можна шамотної кладкою або установкою труб зі спеціальної сталі в димову трубу; така теплоізоляція перешкоджає швидкому охолодженню відхідних газів.

Температуру відхідних газів можна також знизити скороченням подачі палива.

Причиною високої температури відхідних газів може стати закопченность стінок котла, зменшує теплопередачу. Тому стіни котла повинні регулярно очищатися від нашарувань кіптяви. Крім того, потрібно постійно контролювати температуру газів, що відходять з допомогою спеціального термометра.

Втрати на робочому режимі і втрати від зупинки котла з'являються, якщо припиняється спалювання палива, так як котел безповоротно віддає тепло навколишньому простору і охолоджується зсередини внаслідок втягування повітря через димову трубу.

Втрати тепла в навколишньому просторі залежать від конструкції котла (теплоізоляції) і температури гарячої води (температури котла). Чим нижче температура котла, тим менше втрати. У звичайному опалювальному котлі температура не може опускатися нижче 65° С, інакше конденсуються гази, що містять кислоти, а це може призвести до руйнування топки. У сучасних низькотемпературних котлів ця проблема вирішена шляхом застосування високоякісних матеріалів.

Якщо використовується надто великий казан, то навіть при дуже низьких зовнішніх температурах він виробляє тепла більше, ніж споживається, і тому частина тепла втрачається. Опалювальні котли працюють з оптимальним к. п. д., головним чином при піковому навантаженні. Тому правильний вибір параметрів опалювального котла дозволяє знизити теплові втрати при його зупинці.

Зменшення втрат на робочому режимі можливе за рахунок доцільної комбінації окремих котлів. Виробництво тепла може взяти на себе піч, якщо тепла потрібно трохи і центральне опалення використовувати неекономічно, наприклад, в холодні літні дні або в міжсезоння. Якщо пікова потреба, яка має місце тільки протягом кількох днів у році, покривається декількома системами, то для номінального навантаження можна використовувати опалювальний котел меншої потужності. Однак для грамотного подальшого підключення окремих топок до тієї ж димової труби потрібно звернутися до фахівців.

Істотні втрати відбуваються при передачі виробленого тепла до місця споживання. Щоб втрати були мінімальними, у робочого тіла повинна бути можливо низька початкова температура. Регулювання температури можна здійснювати вручну або використовуючи автоматичну систему. Крім того, труби з гарячою водою повинні мати хорошу теплоізоляцію.

При проектуванні потрібно прагнути до того, щоб система труб була як можна коротше; труби з гарячою водою не слід прокладати в зовнішніх стінах.

Тепловіддача радіатора повинна бути точно визначена в згідно з потребою. При регулюванні вентилем радіатора слід брати до уваги отримання тепла від сонця, побутових приладів, людей та таким чином виключати можливості перегріву приміщення.

Якщо в радіаторі знаходиться повітря, про що свідчать клокочущие шуми і поганий обігрів приміщення, то повітря слід видалити, так як він порушує роботу системи.

Радіатори деяких типів повинні мати обшивку, але іноді це може погіршити тепловіддачу, викликаючи підвищення температури за обшивкою. З-за цього збільшуються теплові втрати. Нагадаємо, що в жодному разі не можна закривати радіатори завісами.

Сучасні низькотемпературні опалювальні котли значно більш ефективні, ніж старі. Тим не менш потрібно ретельно зважити, чи потрібно замінити старий котел, якщо він ще добре функціонує.

Перед купівлею нового котла необхідно оцінити наступний витрата енергії. Якщо надалі будуть вживатися заходи щодо економії енергії, то це призведе до зменшення потреби в теплі. Отже, при купівлі потрібно вибрати котел меншої потужності. Це дозволить заощадити витрати не тільки на придбання, але і на установку та експлуатацію котла.

Щоб у подальшому зменшити споживання тепла, слід розрахунки витрат на опалення і гаряче водопостачання орієнтувати на фактичну потребу. Це посилює стимули до економії тепла.

Гаряча вода

На приготування гарячої води витрачається приблизно 10% від всієї споживаної домашнім господарством енергії. Оскільки споживання гарячої води людиною в день змінюється в широких межах 30-І 50 л, середнє значення є досить умовним.

Економії можна досягти при підігріві, розподілі і споживання води.

Гарячу воду можна виробляти окремим водоподо-гревателем або в комбінації з центральним опаленням.

Повинна бути передбачена можливість регулювати температуру нагрівання води, щоб виключити непомірно високі втрати на випромінювання. Температура нагрітої води у економічній системі становить, як правило, не більше 45° С. Це дозволяє, крім того, уникнути небезпеки утворення накипу. Якщо протягом нетривалого часу потрібна гаряча вода, можна на короткий час підвищити її температуру шляхом збільшення витрати енергії.

Якщо на теплообміннику або на електронагрівальних приладах з'являються відкладення вапна, то потрібно їх ретельно видалити, так як витрата енергії при шарі накипу в 1 мм зростає приблизно на 10%.

Система теплопостачання floj ,/кна добре утримувати тепло, тому в більшості випадків вона робиться теплоізольованої. Неізольований бойлер для гарячої води слід використовувати тільки там, де гаряча вода витрачається швидко. Трубопровід до місць розбору гарячої води зазвичай покривають ізоляційним матеріалом, товщина якого приблизно дорівнює діаметру трубопроводу.

При централізованому теплопостачанні насос безперервно прокачує гарячу воду по циркуляційного трубопроводу для підтримки температури, тому втрати тепла в такій системі дуже високі. За допомогою вимикачі з годинниковим механізмом циркуляцію можна обмежити кількома годинами на добу. В одно - і двоквартирних будинках циркуляційні системи економічно невиправдані.

Душ і ванна споживають велику частину гарячої води. Причому для прийняття ванни необхідно в три рази більше води, ніж для п'ятихвилинного купання під душем, обладнаним змішувачами, описаними в гол. 19. Там же показано, як з їх допомогою можна економити енергію.

Душова сітка економить витрату гарячої води, так як вона обмежує кількість протікає води і цим зменшує її споживання і витрати на приготування.

Миття і прання в проточній гарячій воді слід виключити, так як при цьому за 3 хв витрачається 1 кВт»год енергії.

Ліквідувати текти крана можна самому, виконавши ремонт, потребує незначних затрат часу (див. гол. 19). Навіть слабо поточний кран може протягом місяця втратити до 170 літрів гарячої води.

У відкритих водонагрівачах неминуче крапання з під крана час підігріву води.

Електричні прилади й освітлення

На частку побутових приладів припадає близько 8%, на частку освітлення - близько 2% споживання енергії домашнім господарством. Проте струм, як вказувалося вище, генерується з великими втратами, тому потреба в первинної енергії значно вище. Деякі прилади споживають так мало струму, що економія енергії тут не має сенсу. У великих споживачів можна значно знизити споживання енергії шляхом деяких хитрощів. Перед покупкою електроприладів завжди доцільно отримати інформацію про властивості і якості цих приладів; відмінність як може бути значним, так як не завжди дорожча продукція є одночасно найкращою. Особливу увагу слід звернути на споживану потужність приладів, які передбачається тривалий час або часто використовувати, так як між різними марками і моделями існує значна відмінність. Якщо дається інформація про споживання приладом струму протягом 24 год, то можна самому підрахувати, за який час окупиться висока вартість покупки при малому споживанні.

Зазвичай спеціалізовані прилади, такі, як кавомолки та електрокип'ятильники, споживають менше енергії, ніж електроплита, тому невелику кількість гарячої води доцільніше отримати зануреним електронагрівачем, ніж кип'ятінням на електроплиті.

Опуклі горщики, які ставлять на плиту вогнища, непридатні для електроплити, так як їм потрібно на -40% більше енергії. Дно каструлі і розмір нагрівача плити повинні бути однакові, при цьому кришка каструлі на дозволяє заощадити до 30% споживаної електроенергії. Найбільш доцільні скороварки, які економлять час і споживають на приготування їжі на 30^-60% менше електроенергії, а також електроплити з автоматичним регулюванням потужності за потреби. Циркуляційні повітряні духові печі економлять до 25% енергії на смаження і запікання, оскільки тепло в них передається вимушеною конвекцією повітря.

Холодильник повинен бути встановлений в холодному приміщенні, але ні в якому разі не поруч з опаленням або піччю. Тепло, проникаюче в холодильну камеру, відводиться за рахунок підвищеного споживання енергії. Установка жаротривких ізоляційних плит між піччю і холодильником може трохи зменшити споживання електроенергії.

Об'єм холодильника повинен відповідати кількості зберігаються продуктів, так як незайняте простір все одно доводиться постійно охолоджувати. Якщо у домашньому господарстві вже є морозильна камера, можна відмовитися від морозильної камери. Завдяки цьому економія електроенергії може скласти до 30%. Зазвичай в холодильнику досить мати температуру близько 7 з С. Зниження температури на 2° підвищує споживання електроенергії на -150%. Утворення льоду в морозильній камері також підвищує споживання електроенергії, так як лід діє як шар ізоляції. Тому холодильник слід регулярно розморожувати (однак не раніше, ніж шар льоду стане більше 3 мм).

Комбінація холодильники з морозильною камерою споживає значно менше електроенергії, ніж два окремих апарата.

Морозильна камера повинна мати необхідний обсяг; встановлювати його також слід в холодному місці і регулярно розморожувати.

Морозильна камера споживає приблизно на 20% більше електроенергії, ніж холодильна камера під нею, так як холодне повітря важче, і при відкриванні камери він витікає вниз і заміщається теплим, який знову повинен бути охолоджений.

Ємність пральної машини і сушіння варто використовувати повністю, так як, незалежно від заповнення машини, споживання енергії приблизно однаково. Багато речей відпираються вже при низьких температурах води, що дозволяє обмежитися їх замочуванням. Якщо це можливо, випрані речі слід сушити на повітрі, так як в процесі электросушки споживається приблизно стільки ж енергії, скільки на власне прання. У всякому разі, центрифуга повинна бути добре відрегульована, так як незначні залишки вологи сильно збільшують споживання електроенергії для сушіння.

Споживана мийною машиною енергія залежить в основному від кількості споживаної води, яке можна регулювати заданою програмою. Коротка програма працює з зменшеною тривалістю мийки, покращена програма - із зниженою температурою мийки, економічна програма економить електроенергію при не повністю завантаженої машині.

Освітлювальні лампи необхідно вибирати відповідно до дійсною потребою, оскільки, наприклад, 100-ватна лампа споживає приблизно на 2/3 більше електроенергії, ніж 60-ватна. Часті включення і виключення скорочують термін служби лампи, так що вимикати лампу варто тільки тоді, коли світло знадобиться не раніше, ніж через 10 хвилин.

Люмінесцентні лампи мають особливі переваги, якщо світло використовується протягом тривалого часу. Вони споживають при однаковій вироблення світла приблизно на 2/3 менше електроенергії, ніж звичайні освітлювальні лампи. У продажу є люмінесцентні лампи такої ж форми, що і звичайні освітлювальні; таку лампу слід відключати тільки в тому разі, якщо вона не використовується щонайменше 15 хв, так як кожне включення скорочує термін служби приблизно на 3 ч. Незважаючи на це, служать вони значно довше, ніж звичайні освітлювальні лампи, які дорожче і швидше амортизуються.

Пасивне використання сонячного тепла

Використання сонячного тепла в приладах і системах дозволяє без особливих витрат значно знизити споживання енергії.

Вікна не тільки проводять тепло приміщення назовні, але можуть сприяти отримання сонячної енергії. Детальніше це розглянуто в гл.21.

Фасади, освітлювані сонцем, можуть протягом дня накопичувати значні кількості тепла, яке поступово віддається знову навколишньому середовищі (в основному, вночі). Частина тепла проникає крізь стіну всередину будівлі, викликаючи підвищення температури внутрішніх поверхонь стін і знижуючи тим самим потребу приміщення в теплі. Влітку можна зменшити перегрів приміщень за допомогою рослин, вкривають фасад, скидаючи листя восени, вони відновлюють доступ сонячних променів до стіни взимку. Пристрій зимового саду, який, як теплиця, прогрівається протягом дня, навіть при розсіяному випромінюванні (т. е. при хмарному небі), може сприяти обігріву приміщення. Завдяки прогріванню буферного шару повітря зимового саду скорочуються нічні втрати тепла прилеглих житлових приміщень.

Розроблено конструкції сонячних будинків; у них скляні поверхні замінюють велику частину зовнішніх стін і даху (зрозуміло, вони непридатні для країн з холодним кліматом). Протягом сонячного дня через них проходить усередину велику кількість тепла, зате вночі ці скляні поверхні слід теплоізолювати зсередини від занадто великих втрат тепла.

Активне використання сонячного тепла

Витрати на активне використання сонячного тепла вище, ніж на пасивне, так як для цього потрібні спеціальні прилади і пристрої. У всякому разі, необхідно використання допоміжної енергії, щоб перетворити променисту енергію в потрібне для використання форму або запасти її на період тривалої відсутності сонця.

Сонячні колектори використовуються для приготування гарячої води, обігріву приміщень, нагрівання купалень. Вони розглянуті детальніше в гол. 18.

Теплові насоси сприймають тепло навколишнього середовища та можуть приводитися в дію струмом або газом. Умови їх ефективної експлуатації також розглянуті в гол. 18.

Енергетичні дахи, фасади, огорожі являють собою спеціальні системи, які можуть використовувати, завдяки своїм великим площам, не тільки сонячне випромінювання, але і розсіяне випромінювання неба, а почасти і конденсаційне тепло. Так як вони експлуатуються разом з тепловими насосами, такі системи поки що в більшості своїй нерентабельні з-за високої вартості.

Виробництво власної енергії

Якщо обзавестися власними джерелами високоякісної енергії, то можна стати незалежними від різних проблем енергопостачання та підвищення цін на енергетичну сировину. Однак для цього потрібні певні передумови.

Вітрове колесо при достатніх середніх швидкостях вітру може сприяти забезпеченню електроенергією і покрити більшу частину потреби будинку в теплі та опаленні. Вітрові енергоустановки промисловість випускає у вигляді вузлів, готових для монтажу невеликих систем. Рекомендації та інформацію з усіх питань будівництва вітрових енергоустановок та індивідуального використання вітрової енергії можна отримати в Німецькому суспільстві вітрової енергії.

Біогазові установки

краще всього підходять для сільськогосподарських районів, де їх можна ефективно експлуатувати завдяки наявному в розпорядженні досить великому об'єму біомаси. Такі установки можуть взяти на себе значну частину або навіть всі теплопостачання господарства. Завдяки можливості створення власних біогазових установок високої потужності можна обійтися відносно низькими витратами.

Гідросилова установка

при сприятливих умовах

може забезпечити всю потреб

ність господарства в теплі і струмі.

Однак відсутність необхід

мих природних умов (швид

рой річки) робить використання

ня гидросиловых установок

індивідуальному госпо-

даль надзвичайно рідкісним.

Сонячні батареї можуть перетворювати випромінювання сонця безпосередньо в електричний струм і використовуються насамперед для забезпечення космічних апаратів електроенергією. Вони поки ще дороги, і тому для використання в індивідуальному господарстві їх застосовують лише в виняткових випадках.

Взаємозв'язок теплової і електричної енергії

При виробленні електроенергії близько 65% первинної енергії марно втрачається у вигляді тепла розсіюється. Якщо це тепло використовувати в домашньому господарстві або виробництві, то коефіцієнт корисної дії установки зросте до 80% . Тепло, що утворюється в процесі вироблення електроенергії, можна транспортувати за допомогою теплоелектроцентралі або іншої спеціальної системи (див. гол. 18).

Багато енергетичні установки виробляють електрику і тепло для дрібних споживачів (гол. 18). Використання тепла атомних електростанцій важко, так як вони споруджуються в малонаселених місцях з тим, щоб при пошкодженнях піддавати небезпеці можливо менше людей. Так як в цьому випадку для транспортування тепла потрібні довгі трубопроводи, це веде до малоефективне теплопостачання від АЕС.

Неефективні заходи

Не всі пропоновані для економії енергії і матеріали кошти дають бажаний результат.

Неефективна сонцезахисна фольга, наклеюється на внутрішню поверхню вікна. Вона скорочує втрати енергії приміщення, але перешкоджає проникненню сонячного випромінювання всередину.

Вентиляційні прилади з регенерацією також не виправдовують очікувань. Вони відносно дорогі, їх коефіцієнт корисної дії зазвичай невисокий.

Установка теплообмінника, який використовує відпрацьовані гази центрального опалення для нагріву води котла, доцільна тільки в виняткових випадках. Такий теплообмінник щодо доріг і може бути вигідний лише у дуже старих нагрівальних установках. У більшості випадків вигідніше оновити нагрівальну установку.

Теплорециклер, що складається з компресора і повітряних трубопроводів, призначається для рівномірного розподілу теплого повітря уздовж поверхонь стелі і підлоги при обігріві приміщення. Однак на практиці його вплив на споживання будинком енергії, що йде на обігрів, невідчутно.

Застосування шпалер з ізоляційним матеріалом товщиною в кілька міліметрів лише незначно перешкоджає тепловтрат.

Не рекомендується використовувати для пральної машини гарячу воду від системи центрального тепловодопостачання в цілях економії енергії для її нагріву, так як в цьому випадку доведеться полоскати теплою водою, що зведе до нуля отриманий економічний ефект.

Проблеми, що виникають при економії енергії

Як правило, такі проблеми з'являються, якщо використовуються будівельні матеріали несумісні. Внаслідок несумісності може, наприклад, статися просочування вологою ізоляційного матеріалу або стіни. Вологість стін, як відомо, робить шкідливий вплив на здоров'я. Якщо конденсується волога на поверхні стін, то може допомогти правильне провітрювання. Якщо не настає поліпшення, то потрібно підвищити температуру приміщення. Ця проблема вже була розглянута вище в розд. «Вологість повітря».

Міркування щодо ефективності

Заходи по економії енергії скорочують її споживання, покращують умови оточення і мають позитивне народногосподарське значення. Однак виникає питання, за який проміжок часу вжиті заходи окупляться. Тому до вказівок щодо економії енергії, що приводиться в рекламних брошурах, слід ставитися з обережністю. У більшості своїй вони виходять з екстремальних умов і тому нереальні.

Зазвичай всі доцільні

заходи по виконанню ізоляції,

такі, наприклад, як ущільнення

ня вікон і дверей: вони окупа

ються вже протягом 1-АЗ років.

Ізоляція великих поверхн

стей тим рентабельніше, ніж

більше теплопровідність

зовнішніх елементів будівлі, чим тонше перекриття і стіни, чим більше різниця температур зовні і всередині приміщення і чим сильніше схильне будівля впливу дощу і вітру. Якщо ізоляційні роботи виконувати власними силами, заходів окупляться значно швидше, так як витрати на матеріали значно нижчі, ніж витрати на оплату робочих.

Всі заходи, спрямовані на економію енергії шляхом створення мікроклімату, такі як пристрій насаджень, стають дієвими лише через тривалий час. Але так як ці заходи мають багато інших позитивних аспектів, їх не слід розглядати лише у зв'язку з економією енергії.

Багато заходи не вимагають витрат і залежать тільки від поведінки споживача, наприклад, зниження температури приміщення, раціональне поводження з гарячою водою і електричними побутовими приладами.

Ефективність сонячних колекторів, теплових насосів, опалювальних установок, водопідігрівачів розглядається в гол. 18.

 

 «Майстрові на всі руки» Наступна сторінка >>>

 

Дивіться також:

 

  Домашньому майстрові Благоустрій квартири Будинок своїми руками Будівництво будинки Корисні поради Довідник домашнього майстра Покрівлі. Покрівельні роботи Кам'яні роботи Столярно-теслярські роботи Ремонт садибного будинку Будівництво та обладнання індивідуального будинки Енциклопедія побуту Наш дім