Юрий Лапин - Экожилье - ключ к будущему

Использование теплонасосов для отопления зданий является выгодным, во многих странах имеются действуют программы стимулирующие использоание теплонасосов имеющие государственную поддержку.

Аккумулирование энергии

Энергия от возобновляемых источников поступает нерегулярно и иногда непредсказуемо, более того от солнечных коллекторов она поступает как правило в противофазе к графику потребности дома в ней. Действительно, энергии больше требуется в течении года зимой и в течении суток в темное время. В связи с этим возникает задача аккумулирования энергии, последующего преобразования ее и выдачи в нужное время в нужной форме и количестве потребляющим устройствам. Эта задача остается пока технически более сложной чем просто получение энергии и не имеет еще хорошо отработанных решений. Задача заключается в создании достаточно эффективных сезонных (месяцы), среднесрочных (недели), и маневренных (дни, часы) аккумуляторов. Наибольшую важность и трудность представляет создание сезонных аккумуляторов, от которых требуется сохранение энергии в течение нескольких месяцев для обеспечения зимнего пика потребления.

На сегодня наиболее перспективным способом длительного сохранения энергии в доме представляется хранение ее в иде водорода, получаемого гидролизом воды, в металлгидридных аккумуляторах. Преимущества последних заключаются в низкой взрывоопасности и малом объеме. Обратное преобразование водорода в энергию (электрическую и тепловую) возможно с помощью топливных элементов. По ценовым критериям водородный энергетический цикл для дома в ближайшее время обещает стать вполне доступным.

Два рисунка

Схемы использования энергоисточников

В умеренном климате наиболее целесообразной схемой энергоснабжения дома представляется следущая. Летом избыток тепловой энерггии направляется на зарядку сезонных грунтовых аккумуляторов, электрической - на получение водорода. В холодный период, при малом поступлении энергии от ВИЭ можно использовать водород и запасенное в груте тепло для энергоснабжения дама (электроснабжение, горячее водоснабжение, тепло для системы терморегулирования и т.д.).

Пристроенная теплица

Пристроенная к дому с южной стороны теплица может выполнять много полезных функций - служить местом отдыха, игровой площадкой для детей, оранжереей и т.д. Одновременно она является одним из самых дешевых и эффективных солнцеулавливающих устройств, что делает ее наличие в экодоме желательным.

Экономичность ВИЭ для экодома

В настоящее время стоимость электроэнергии вырабатываемой на тепловых станциях использующих ископаемое топливо составляет около 7 центов за киловатт*час. Данные о цене солнечной электроэнергии приводимые различными авторами в настоящее время характеризуются значительным разбросом. По одним данным они лишь незначительно превышают цены ТЭС, по другим - превышают их в несколько раз. Лучше обстоят дела с экономичностью ветроисточников, вырабатываемая ими энергия по стоимости приближается к "тепловой" или даже, по отдельным сообщениям, спускается ниже. Так, по одному из источников, за восьмидесятые годы цена ветроэлектро-энергии вырабатываемой в США уменьшилась в десять раз и составила 7 центов. Это было достигнуто на морально устаревших установках. В США прогнозируется в связи с внедрением новых ветроустановок снижение стоимости их энергии до 3.5 цента за киловатт час.

В существующих сейчас ценах на энергию от ТЭС и АЭС не учитыватся цена наносимого производством энергии экологического ущерба, поэтому прямое сопоставление стоимости энергии возобновляемых и традиционных источников неправомерно. С учетом же экологической компоненты стоимости, солнечная и ветровая энергия экономически выгоднее традиционной уже сейчас и в будущем этот разрыв будет только увеличиваться.

Бытовое потребление энергии

Бытовые приборы и процессы на потребляющие энергию с современной точки зрения непомерно расточительны. В последнеевремя некоторые производители переходят к выпуску энергоэффективных бытовых приборов. Их энергопотребление при тех же функциях может быть многократно ниже чем у обычных. Так известно, что на освещение в домах тратится 20-35% электроэнергии. В последнее время появились новые экономичные лампы, которые потребляют в 6-7 раз меньше энергии чем привычные лампы накаливания. Аналогичнве примеры можно привести по холодильникам, стиральным машинам и т.д.

Экономи энергии в доме можно достичь также усовершенствованием энергозатратных бытовых процессов, таких как стирка или приготовление пищи, использованием автоматического управления бытовыми приборами и т.д.

Резюме по энергоэффективности

По степени энергоэффективности дома можно классифицировать следующим образом. Дома переходного типа - потребляют на отопление значительно меньше энергии чем в среднестатистические дома. Далее следуют Дома нулевого теплопотребления - утепленные настолько хорошо, что им не нужна система отопления. За ними следуют энергоавтономные или энергосамодостаточные дома удоалетворяющие все свои энергетические потребности за счет индивидуальных или коллективных ВИЭ и тем самым не получпющие энергии извне. Наконец возможны и энергоизбыточные дома, экспортирующие энергию. Примеры таких домов уже существуют.

Ресурсосберегающий и малоотходный дом

Дом неагрессивный к окружающей среде должен быть не только энергоэффективным, но и ресурсоэффективным в целом. В него помимо электричества и энергоносителей поступает вода, с другой стороны он генерирует отходы - сточные воды и бытовой мусор. В частности, очистку, подачу в дома воды и отведение стоков работают крупные технические системы наносящие значительный вред окружающей среде.

Водоэффективный дом

Недостатки сложившейся системы водоиспользования

Современные системы очистки воды и подачи ее в дома, а также водоотведения и очистки сточных вод превратились в огромные и протяженные сооружения являющиеся пожирателями природных ресурсов. В том числе и потому что на их строительство и эксплуатация требуют работы множества промышленных предприятий. Целые реки в окрестностях больших городов исчезают в трубах, чтобы потом появиться где-то в виде отравленных растворов.

Водоснабжение и канализация экодома

В современных городах бытовое потребление воды составляет 300-400 литров на человека в день. Уже сейчас путем применения водоэкономных бытовых процессов и водосберегающей сантехники возможно сокращение этого показателя в несколько раз. При таком сниженном водопотреблении в большинстве районов Земли реальным становится водоснабжение домов от индивидуальных или коллективных источников. Воду из природных источников нет надобности очищать до высоких питьевых стандартов. Рационально подавать в дом воду с разной степенью очистки для, соответственно, разных видов ее использования. Индивидуальные стокоочистные установки также целесообразно делать дифференцированными входами по различным видам загрязненных вод. Стоки на них могут очищатьнся до поливного качества и использоваться для полива на придомовом уастке. С одной стороны проходя через почву вода будет доочищаться, с другой - обогащать ее полезными веществами. Эффективным средством доочистки также могу служить специальные биологические пруды и площадки.