Министерство образования и
науки РФ
Федеральное Государственное
бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального
образования
«Себряковский филиал Волгоградского
государственного
архитектурно-строительного
университета»
Кафедра «Экономики и Финансов»
Курсовая работа
По дисциплине
«управление энергоэффективностью»
На тему: «ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫЙ
ДОМ»
Выполнил:
Проверил:
Михайловка
2014 год
Глава1. Строительство энергоэффективных
домов………….
1.1. Строительство энергоэффективных
домов…………………
1.2. Какими бывают энергоэффективные
дома……………………
1.3. Принципы постройки пассивного
дома……………………….
1.4. Краткая технология строительства
энергоэффективных домов….
Глава 2. Энергоэффективное
отопление домов………………….
2.1. Причины потерь тепла…………………………………………
2.2. Система отопления
- тёплый пол и конденсационный котел…
2.3. Конденсационные
котлы………………………………………
2.4. Система отопления - тепловой
насос и тёплый пол………….
2.5. Солнечные коллекторы………………………………………….
2.6. Гибридные системы………………………………………………..
2.7. Теплоаккумуляторы………………………………………………..
2.8. Эффективное использование
отопительных приборов………..
Глава 3. Водоснабжение……………………………………………
3.1. О роли водопотребления в
домашнем хозяйстве……………
3.2. Некоторые общие рекомендации……………………………..
3.3. Рекомендации по выбору приборов
для эффективной экономии.
3.4. Рекомендации по
экономичной эксплуатации…………….
3.5. Рекомендации по экономии воды………………………….
Глава 4. Свет в доме………………………………………………
4.1. О роли освещения………………………………………………….
4.2. Экономия энергии начинается с
покупки……………………….
4.3. Общие рекомендации по использованию
освещения…………..
4.4. Рекомендации по экономии………………………………………….
4.5. Утилизация…………………………………………………………….
Глава 5. Общие рекомендации по использованию
бытовых приборов..
5.1. Телевизор……………………………………………………….
5.2. Видеомагнитофон……………………………………………..
5.3. Персональный компьютер………………………………………
5.4. Телефакс, автоответчик……………………………………………
5.5. Пылесос………………………………………………………………
5.6. Утюг……………………………………………………………………
5.7. Стиральная машина…………………………………………………
5.8. Сушилки……………………………………………………………..
5.9. Посудомоечные машины…………………………………………..
5.10. Хранение продуктов……………………………………………..
5.11. Приготовление пищи………………………………………………
ГЛАВА 1. СТРОИТЕЛЬСТВО
ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ ДОМОВ.
- Строительство энергоэффективных домов.
В наше время, когда полезных
ископаемых Земли остается все меньше,
остро встает проблема энергосбережения.
Одной из статей расхода топлива являются
ресурсы на обогрев жилых строений, которые
можно сэкономить, снижая теплопотери
сооружений.
Жителям домов, многоквартирных
и, в особенности, частных, отдельностоящих,
приходится каждый месяц выкладывать
довольно круглые суммы: на отопление
- зимой и на охлаждение и вентиляцию -
летом.
Специалисты разных стран с
начала 70-х годов работали над проблемой
энергосбережения зданий. Разработки
велись в разных направлениях: разрабатывались
варианты оптимальной формы дома, его
установки относительно рельефа и сторон
света, теплосберегающих ограждающих
конструкций и систем вентиляции.
Таким образом началось строительство
энергоэффективных домов разного уровня
сбережения энергии и даже ее положительного
баланса. Критерием градации энергосберегающих
домов стало количество получаемой и потребляемой
ими энергии.
- Какими бывают энергоэффективные дома.
Энергосберегающий, пассивный
дом или экодом - строение, отличительной
чертой которого есть отсутствие необходимости
отопления или очень малое потребление
энергии - до 10% от количества, которая
потребляется большинством зданий.
Домом нулевого потребления
энергии называется сооружение, которое
вырабатывает (и аккумулирует) энергии
больше, чем ему необходимо потребить
самому. Это происходит за счет использования
ископаемого топлива, оснащения солнечными
батареями и устройства распределительной
сети биомассы и биотоплива.
Активным домом называют дом,
имеющий положительный энергобаланс.
Это удается за счет объединения технологий
пассивного дома и умного дома. Последняя
заключается в следующем:автоматизированная
контролирующая система обеспечивает
комфорт, безопасность жильцов и ресурсосбережение
сооружения. Автоматика учитывает погодные
условия, время года и суток, принципы
работы всех систем жизнеобеспечения,
сиюминутную необходимость и программирует
работу всех систем в оптимальном режиме.
Но если для работы активного
дома и дома нулевого энергопотребления
нужны дополнительные механизмы, вырабатывающие
и распределяющие энергию, то пассивный
дом не нуждается ни в чем, кроме собственных
конструкций, возведенных по определенной
технологии. Как же происходит строительство
энергоэффективных домов?
- Принципы постройки
пассивного дома.
Строительство энергоэффективных
домов должно подчиняться основным нижеследующим
принципам:
- все ограждающие конструкции
имеют эффективную теплоизоляцию, по сути
превращающие дом в термос;
- отсутствуют мостики холода;
- форма сооружения компактна;
- ориентация здания на юг, отсутствие
затенения;
- энергосберегающие стеклопакеты;
- наличие контролируемой вентиляции
с рекуперацией тепла.
Этот термин означает устройство
такого воздухообменника, в котором отводящийся
теплый воздух сначала согревает подающийся
свежий, а уж затем сбрасывается.
- Краткая технология
строительства энергоэффективных домов.
Краткая технология строительства
энергоэффективных домов:
- Важно правильно выбрать участок
для постройки пассивного дома: надо, чтобы
он был открытым, хорошо освещенным, не
находился на возвышенности, т. к. иначе
ветер будут сильно его выхолаживать,
что приведет к увеличению расходов на
обогрев.
- Фундамент должен быть сплошным
- цельной плитой, которая уложена на слой
теплоизоляции. Фундамент закладывается
ниже уровня промерзания грунта, куда
сначала укладывается геотекстиль, затем засыпается морозостойкий материал. Затем этот слой выравнивается, на него кладется пленка из полиэтилена
и слой теплоизоляции в 10-15 см, способный
выдерживать сильное сжатие. Сверху укладывается идет армированная фундаментная плита.
- Все коммуникации (трубопроводы
канализации, воды, короба для кабелей
электричества и средств связи) д. б. запроектированы, прокладываться и проходить сквозь конструкции по мере строительства.
- По периметру фундамента с помощью
опалубки делается монолитная бетонная
изоляция цоколя.
- Коэффициент теплопередачи
фундамента не должен превышать 0,15 Вт/м²К, у стен и крыши желателен 0,1 Вт/м²К.
- Для строительства теплых стен
пригодны поризованные керамические блоки, газобетонные блоки, укладывающиеся на клей, термоблоки. Конструкция стен должна быть следующая: внешняя отделка - теплоизоляция - кладка - штукатурка. Все швы кладки должны быть герметичны.
- Конструкция крыши также должна
быть выполнена герметично и тщательно
утеплена. Стропильную систему нужно делать
из металла либо сухого дерева, чтобы его
не повело в процессе высушивания, что
непременно приведет к щелям и сквознякам.
Стропильная конструкция устраивается
с шагом 25 см; изоляция прокладывается межстропильная и надстропильная.
- Окна устанавливаются особые
- двухкамерные, стекла - теплоизолирующие
с инертным газом между ними и низкоэмиссионным напылением на них. Все эти мероприятия позволяют достичь коэффициента теплопередачи окон - 0,8 Вт/м²К.
- Потери тепловой энергии возможны
через систему вентиляции. Чтобы этого
не происходило устраивается рекуперация тепла - до 75%. Дополнительный свежий воздух заводится сквозь грунтовой теплообменник - длинную (до 35 м) трубу, заложенную на глубину 1,5 м, где он летом согревается, а зимой охлаждается.
- Для обогрева дома и нагрева
воды используются солнечные коллекторы
и низкотемпературное отопление через
«теплый пол» или радиаторы.
Надо сказать, что
энергоэффективные дома дороже традиционных
на 15-20%. Но экономия на эксплуатации позволяет
окупить эти расходы за 7-10 лет.
ГЛАВА 2. ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОЕ
ОТОПЛЕНИЕ ДОМОВ.
2.1. Причины потерь
тепла.
Потеря тепловой энергии помещений
происходит за счет высокого коэффициента
теплопроводности стен и оконных конструкций,
а также через гравитационную вентиляцию.
Эти факторы раньше не учитывались в строительстве,
поскольку энергоносители были относительно
не дорогими. В процессе их удорожания
возник вопрос сбережения тепла в помещениях.
Технология изготовления оконных конструкций
смогла уменьшить теплопотери благодаря
усовершенствованию самых конструкций.
Коэффициент теплопотерь стен обеспечит
соответствующая толщина изоляции. В таком
случае жилой дом превращается в так называемый
„термос” ( при отказе от традиционной
вентиляции, через которую теряется значительное
количество тепла). Сегодня, с возникновением
новых строительных технологий и новых
возможностей вентиляции, чаще всего в
домах предусмотренная механическая вентиляция,
при которой воздух подается в помещения
и выводится из него принудительно, с использованием
рекуперационных устройств с вентиляторами
– это и есть процесс рекуперации.
2.2. Система
отопления - тёплый пол и конденсационный
котел.
Водяной теплый пол - комфортная
и экономичная система отопления, экономичнее
радиаторов на 25-30% и более. Равномерное
распределения тепла позволяет использовать
низкие температуры теплоносителя. Температура
теплоносителя в водяных теплых полах
составляет 30 - 50°С в зависимости от применяемых
покрытий пола и теплопотерь помещения
в зависимости от времени года. Применение
комнатной автоматики экономит 15% тепловой
энергии. Применение погодозависимой
автоматики дает ещё 15% экономии.
Современные конструктивные
решения позволяют применять водяной
теплый пол в любых типах зданий. В зависимости
от типов перекрытий, требований, предъявляемых
к полу, а также конструктивных возможностей
помещений применяются различные типы
водяных теплых полов: бетонная система
и безбетонные (настильные) системы (исключающие
мокрый процесс) для слабых перекрытий.
2.3. Конденсационные
котлы.
В развитых европейских странах
все более широкое распространение получают
экономичные газовые конденсационные
котлы с максимальным КПД. Названием "конденсационные"
они обязаны способности отбирать из продуктов
сгорания так называемую "скрытую"
теплоту конденсации водяных паров, содержащихся
в продуктах сгорания. Конденсационная
техника позволяет снизить расход газа
до 35%.
В низкотемпературных системах,
например в системе "водяные теплые
полы", эти котлы особенно эффективны,
т.к. создаются идеальные условия для конденсации,
поскольку температура обратной воды
всегда ниже точки росы (т.е. ниже 40–50°С).
При включении в низкотемпературную систему
(например "водяные теплые полы")
конденсационные котлы могут уменьшить
потребление газа до 35% в год и, соответственно,
снизить на 35% затраты на газ.
За последние годы в Европе
газовые конденсационные котлы значительно
потеснили на рынке традиционные газовые
котлы.
Конденсационный котел с закрытой
камерой сгорания и турбированным коаксиальным
дымоходом не требует специального помещения
и может быть компактно размещен на кухне,
в прихожей, в санузле, на чердаке и т.п.
(экономится площадь). Котлы могут быть
объеденены в каскад для увеличения мощности
системы.
Более дорогой конденсационный
котел с турбодымоходом может оказаться
дешевле напольного котла с высоким дымоходом
из нержавеющей стали. Котлы со встроенными
накопительными бойлерами более 100 л являются
хорошим решением для коттеджа, минимизирующим
расходы на монтаж котельной. Котел со
встроенным бойлером обычно содержит
и насосы и, по сути, является котельной
собранной в заводских условиях.
2.4. Система
отопления - тепловой насос и тёплый пол.
Тепловой насос позволяет собирать
бесплатную энергию с участка земли около
вашего дома, накопленную в земле, грунтовых
водах и воздухе. Никаких выбросов вредных
веществ: только 25% необходимой для отопления
и приготовления горячей воды энергии
обеспечивается за счёт электрического
тока, а остальные 75% извлекаются из окружающей
среды.
Рассольно-водяной тепловой
насос использует земные недра как источник
тепла. Температуры в земных глубинах
даже при сильном промерзании поверхностных
слоев исключительно редко опускаются
ниже 5 до 8 °С. При этом используются —
по выбору — геотермические грунтовые
зонды, вводимые вертикально вглубь земли,
либо геометрические грунтовые коллекторы,
укладываемые горизонтально вширь. Зонды
и коллекторы заполняются, так называемым,
рассолом, т. е. смесью с низкой точкой
замерзания (незамерзающим теплоносителем).
Рассол (теплоноситель) отбирает тепло,
накопленное в земных недрах, и отдает
его при транспортировании тепловым насосом
— в отопительный контур. Рассольно-водяные
тепловые насосы широко используются,
так как температура грунта относительно
постоянная на протяжении всего года.
При этом тепловой насос требует затрат
лишь на электричество, необходимое для
работы компрессора, что составляет всего
1/4 всей необходимой энергии, а 3/4 необходимой
энергии берется "бесплатно" из природного
источника.
2.5. Солнечные
коллекторы.
Солнечные коллекторы разного
типа позволяют получить тепловую энергию,
которая в первую очередь используется
для приготовления горячей воды, что особенно
актуально в летний период года, когда
наблюдается максимальная солнечная активность
и максимальное потребление горячей воды.
Кроме этого в отдельных случаях
при построении комбинированных котельных
установок тепло от солнечных коллекторов
можно использовать в различных системах
отопления, например, при работе котельной
установки в переходные периоды года,
в районах с высокой солнечной активностью.