Как сделать климат теплее
Энергоэффективный дом: как тратить минимум на отопление
В частном строительстве сегодня все большее внимание уделяется энергоэффективности зданий, однако по-настоящему пассивных домов пока еще единицы. Хотя где, как не в стране с отопительным сезоном длиной в полгода, стоит заботиться о снижении затрат на эксплуатацию жилища заблаговременно. Ведь львиная доля расходов приходится как раз на оплату энергоносителей, тарифы на которые постоянно растут.
Строительство энергоэффективного дома – это реальный способ значительно сократить траты и на отопление, и на кондиционирование, и на освещение. При помощи специалистов Группы компаний «АЛЮТЕХ» разберемся, какой дом будет энергоэффективным, а также какие существуют решения для минимизации теплопотерь.
Содержание
Какой дом считается энергоэффективным?
Понятие энергоэффективного дома пришло к нам из европейских стран с не самым мягким климатом и высокой стоимостью энергоносителей. Когда Европа только ввела термин «энергоэффективность», она определялась коэффициентом сезонного использования тепловой энергии и выражалась буквой Е, а дома делились на три типа:
При обустройстве энергоэффективного дома одна из задач хозяина заключается в снижении теплообмена между комнатами и улицей. Существенные теплопотери дома приходятся на окна, и установка роллет в данном случае — весьма эффективное решение. При закрытых роллетах между ними и окном образуется воздушная прослойка, которая работает по аналогии с термосом.
Если планировочные решения, конструктив дома и инженерных систем закладываются еще на этапе проектирования, а утепление выполняется преимущественно в ходе строительства, то повысить герметичность контура и сократить теплопотери через окна можно в любой момент. При этом к выбору оптимальной конструкции роллет нужно подойти со всей серьезностью.
Выгодна ли установка роллет
По сути, роллеты – осовремененная версия традиционных для нашей страны деревянных ставен, которые раньше были на каждом окне в каждом доме. Летом они помогали сохранять прохладу, зимой — поддерживать тепло, а когда жильцы отсутствовали — защищали от нечистых на руку людей. В нынешнем, высокотехнологичном исполнении, роллеты бывают двух типов:
Противовзломные — производятся из экструдированных профилей, которые благодаря большей толщине стенок и наличию ребер жесткости характеризуются повышенной устойчивостью к механическим воздействиям. Такие роллеты чаще всего монтируют на общественных объектах, где нужна максимальная безопасность.
Энергоэффективные — изготавливаются из профилей роликовой прокатки. Благодаря плотной пене внутри профиля обеспечиваются отличные теплосберегающие и звукоизоляционные свойства конструкции. Если дом расположен у шумной дороги, энергоэффективные роллеты не только сократят теплопотери через окна, но и поспособствуют комфортному акустическому режиму.
Однако у пользователей FORUMHOUSE возникает резонный вопрос: благодаря чему в действительности снижаются теплопотери – за счет воздушной подушки между роллетой и окном или за счет пены внутри профилей?
Я не понял, энергоэффективные роллеты, внутри не пустые, а с утеплителем (пена), профанация? То есть не стоит за них переплачивать? А какие тогда рольставни нужны для утепления окон?
Есть несколько вариантов исполнения кроющих профилей, в том числе — с пенным заполнением. Сохранение тепла обеспечивается за счет замкнутого контура и создания дополнительной воздушной прослойки между оконным блоком и роллетным полотном. Но эффективность роллет из пенозаполненных профилей все же выше.
Для подтверждения их теплоэффективности проводился комплекс испытаний в одном из самых престижных Международных исследовательских институтов — ift Rosenheim (Германия) по методике основных европейских стандартов в данной области. Результаты показали, что окно (однокамерный стеклопакет) без роллеты и без дополнительного утепления обладает коэффициентом теплопроводности 1,9. Установленная роллета позволила снизить коэффициент до 1,3. Это означает, что теплопотери через окна уменьшаются до 30 %! Данный показатель учитывает теплосопротивление и самого роллетного полотна, и воздушной прослойки, образующейся между окном и роллетой в закрытом положении.
Но учитывая, что энергоэффективные роллеты работают, только когда они закрыты, владельцев частных домов также волнует, не приведет ли попытка сэкономить к обратному результату.
Я чем больше вникаю, тем меньше вижу очевидных плюсов у рольставен.
Ко всему прочему можно добавить, что зимой за окном темнеет уже часов в пять, а в некоторых регионах и того раньше – приходится включать свет. Но при наличии роллет оттока тепла большую часть суток через окна уже не будет, а в солнечный день можно еще и отопление в комнатах приглушить.
А что говорят специалисты об экономической целесообразности установки роллет? Как быстро они окупятся?
Примерный срок окупаемости (по расчетам, проведенным нами около 2-3 лет назад) был 5-7 лет. Но все очень сильно зависит от региона и от стоимости энергоресурсов. Например, в ЕС этот срок может быть и 2-3 года. Для удобства мы сделали калькулятор (с рядом упрощений и допущений), который позволят рассчитать примерную экономию.
А как быть с гаражом?
Масса топовых проектов загородных коттеджей предполагает совмещение дома и гаража либо через стену, либо через перекрытие. И сколько бы противники подобных комбинаций не пеняли на значительное удорожание строительства, такие дома строили, строят и будут строить. Ведь отсутствие необходимости из теплого дома выходить на улицу и идти через двор — равно повышенный комфорт. Но чтобы гараж был «помощником» в деле энергосбережения, а не увеличивал затраты, он тоже должен быть «теплым».
Казалось бы, каким образом температура в гараже может влиять на микроклимат в жилище? Все просто: если помещение для хранения авто расположено под коттеджем или через стену, от того, насколько в гараже тепло, зависит отчасти и температура в комнатах. Избежать лишних теплопотерь, а также повысить уровень личного комфорта можно, установив энергоэффективные ворота. В вопросе сохранения тепла вне конкуренции секционные ворота из сэндвич-панелей – именно их, как правило, выбирают для установки в отапливаемых помещениях.
Равно как и роллеты, ворота, представленные на рынке, значительно отличаются по техническим и эксплуатационным параметрам. При этом выбрать нужно оптимальную со всех сторон конструкцию.
Секционные гаражные ворота из сэндвич-панелей стоят дороже распространенных распашных конструкций. Но, заплатив больше единожды, можно обеспечить себе экономию на долгие годы за счет сокращения расходов на отопление. Важнейшими элементами, на которые стоит обратить внимание при выборе ворот, являются:
Разберем каждый пункт подробнее.
Толщина полотна. Полотно секционных ворот собрано из нескольких сэндвич-панелей, представляющих собой 2 стальных листа с «начинкой» из пенополиуретана. Параметры теплосопротивления полотна напрямую зависят от толщины «сэндвича» – в зависимости от бренда она может быть и 40, и 42, и 45 мм. Оптимальной толщиной для большинства регионов с холодным климатом считается полотно в 45 мм.
Я себе установил ворота из сэндвич-панелей 45 мм и ощутимо теплее стало в гараже. Конечно, одни только ворота ничего не согреют, нужно и стены хорошо утеплить. Но обычный профлист в один слой явно пропустит холод. Даже с утепленными стенами.
Уплотнители. Толстые сэндвич-панели «работают» только в паре с герметичным контуром. Насколько плотно полотно прилегает к проему, зависит от конфигурации уплотнителей и материала, из которого они сделаны. Чтобы проем был полностью герметичным, вставки должны быть и по его периметру, и между самими панелями.
Сохранность свойств уплотнителей напрямую привязана к материалу – только EPDM (этиленпропиленовый каучук) не сминается под воздействием нагрузок, не подвержен растрескиванию и остается эластичным при любом «минусе».
Дополнительному сокращению теплопотерь гаража способствует скрытый монтаж направляющих, при котором нащельник и угловые стойки ворот монтируются за проемом, что предотвращает образование мостиков холода.
Кронштейны. «Теплые» ворота покупаются не на один и не на два сезона, а на десятилетия, поэтому важное значение имеет, в каком объеме сохранятся исходные энергосберегающие свойства конструкций. И если с ППУ внутри стальной оболочки ничего не сделается, то плотность прижатия полотна может с течением времени ухудшиться из-за усадки здания, что неизбежно приведет к теплопотерям. Но, если в конструкции ворот предусмотрены регулируемые кронштейны, в любой момент прижим можно отрегулировать, вернув створке былую герметичность.
Энергоэффективный дом – это не только толстый утеплитель в крыше и стенах, но и «теплые» окна, а при наличии гаража – еще и «теплые» ворота. За счет правильной планировки жилища, утепления и герметизации ограждающих конструкций можно добиться сокращения теплопотерь и минимизации расходов на отопление зимой и кондиционирование летом.
В одном из предыдущих материалов – подробнее про «теплые» ворота. Интересен и опыт одного из участников портала по самостоятельному строительству одноэтажного энергоэффективного дома из газобетона. В видео – особенности монтажа секционных ворот в гараж.
Новости и тест-драйвы › Правильно пользуемся современными климат-системами
Правильный микроклимат в салоне автомобиля ― это не только вопрос комфорта. Если температура в кокпите повышается с 25 С° до 35, время реакции водителя увеличивается примерно на 20%. Например, фирма SEAT считает, что «перегретый» водитель опасен в той же степени, что и пьяный с содержанием алкоголя в крови 0,5 промилле. Кроме того, климатические системы помогают держать чистыми окна. Всё это вопрос не только уюта, но и безопасности.
Парадокс заключается в том, что мощности отопителей и кондиционеров достигают 8–10 кВт, тогда как для поддержания комфортной температуры человеческого тела необходимо в 50–100 раз меньше. Дело в том, что основную энергию приходится тратить на нагрев или охлаждение самого автомобиля, в частности элементов интерьера. Около трети поверхности тела пассажира соприкасается с сиденьем ― именно поэтому подогрев или вентиляция (охлаждение) сидений при малых затратах энергии дают большой эффект. Но климатическая система в любом случае должна подавать в салон не менее пяти-десяти кубометров воздуха в минуту, в зависимости от размера машины.
Считается, что в салоне наиболее комфортна температура от 18 до 22 С°. Это среднее значение, потому что ближе к полу должно быть на пять-восемь градусов теплее, чем в области головы. Такова физиология. Не зря бабушка надевала вам в детстве тёплые носки: греть надо прежде всего ноги. А охлаждать летом эффективнее всего грудь, спину и руки. Поэтому при отоплении основной поток горячего воздуха должен быть направлен вниз, а холодный напор летом ― в центральные дефлекторы. Кстати, с их помощью наиболее эффективно остывает и задняя часть салона.
Цифры, задаваемые вами на автоматическом климат-контроле, ― всего лишь некий условный индекс уюта, а не точная температура в градусах Цельсия. В разных частях света у людей свои привычки и представления о комфорте, и автопроизводители это учитывают. Одна и та же фактическая температура в салоне может соответствовать 20–22 «градусам», выставленным на пульте европейского автомобиля и 22–24 «градусам» ― в машине азиатского бренда. Поэтому пересев из Фольксвагена в Nissan, не удивляйтесь, что будете замерзать при привычной цифре «22» на дисплее.
Ручное управление направлением обдува ― тоже в некотором роде иллюзия. Даже если речь идёт об автомобиле с прямым механическим управлением «печкой», например, перевод рукоятки в положение «в ноги» означает лишь то, что вниз пойдёт основной поток. Десять-двадцать процентов воздуха всё равно будет подаваться на лобовое и боковые стёкла, чтобы они не запотевали, а разница температур между верхними и нижними слоями не стала дискомфортной. Сейчас почти все «печки» и «кондеи» достаточно мощны, а разница между плохими и хорошими системами заключена именно в нюансах подобных тонких настроек.
Раздельный климат-контроль ― безусловный плюс. Однако под одним и тем же названием скрываются системы разной степени совершенства. В бюджетных машинах можно индивидуально менять лишь температуру. Водитель, которому нужно разморозить боковые стёкла, неизбежно заберёт тепло от ног пассажиров. Продвинутые системы позволяют позонно управлять также направлением и интенсивностью обдува. И даже тонко настраивать разницу температур по слоям.
«Лицо» климат-контроля ― его пульт управления. Мы считаем, что он должен быть организован логично и рассчитан на руки в перчатках. Хорошо, когда даже в автоматическом режиме на дисплее показывается, куда и как дует климатическая система, а не просто горит Auto ― это спасает от лишних манипуляций. Для России особенно важно, чтобы легко было на ощупь включить рециркуляцию воздуха ― вероятность «упереться» на шоссе в дымящий КамАЗ или карбюраторный пазик, не имея возможности обогнать их на протяжении нескольких километров, очень велика. Спасение от сажи и вони в салоне ― только в закрытии заслонки рециркуляции.
Даже простейшие автоматические системы имеют датчик солнечной радиации, потому что когда солнечный свет попадает на кожу, наше восприятие температуры меняется. В более дорогих автомобилях таких датчиков может быть несколько. А ещё инфракрасные сенсоры запотевания стёкол (лобового и передних боковых), качества воздуха, содержания углекислого газа в салоне, информация от навигационной системы, например, о тоннелях… Продвинутые системы оценивают температуру в разных местах внутри блока HVAC. В общем, температура в салоне на самом деле постоянно меняется ― но если климат-контроль настроен классно, мы этого не замечаем.
В большинстве автомобилей климат-контроли работают адекватнее, чем среднестатистический водитель, управляющий микроклиматом вручную. Я регулярно езжу в такси, и, по моим наблюдениям, лишь единицы шофёров понимают, что и как нужно делать. Самые распространённые ошибки ― подача горячего воздуха не в ноги, а вверх и полное отключение вентилятора. Недостаток воздухообмена и неправильное распределение температуры в салоне ― прямой путь к утомлению и той самой потере адекватного времени реакции. Смысла в выключении вентилятора ― ноль: климатическая система фактически перестаёт функционировать вовсе.
Поэтому самый важный совет: не мешай машине работать! Выставить комфортный индекс температуры, нажать кнопку Auto и ничего не трогать. Но сначала надо позволить автоматике работать максимально эффективно ― открыть все дефлекторы, не заслонять датчики и не открывать окна и люк. Правда, если нежарко и нет опасности запотевания стёкол, можно вручную отключить кондиционер. Многие современные компрессоры регулируются по производительности плавно и не увеличивают расход топлива так драматически, как было лет 20 назад. Однако физику не обманешь: несколько процентов роста расхода всё равно «кондей» даёт.
Современные блоки HVAC (Heating, Ventilation, Air conditioning) ― то есть собственно «комбайны», готовящие и поставляющие воздух в салон, ― рассчитаны на постоянное использование кондиционера. Понятие «кран печки» фактически ушло в прошлое ― на большинстве машин охлаждающая жидкость циркулирует в радиаторе отопителя и зимой, и летом. Порой отопитель последовательно «врезан» в малый круг системы охлаждения, через него проходит вся жидкость, и на морозе «печка» начинает греть раньше и сильнее. Так сделано даже на вазовских машинах. Но летом раскалённый радиатор, пусть и перекрытый заслонками, тоже частично подогревает забортный воздух ― и рука тянется к кнопке A/C.
Вообще, отапливать автомобиль проще не становится. Чем эффективнее и экологичнее оказываются современные двигатели, тем меньше тепла они отдают. Чтобы скорее протопить салон, приходится идти на хитрости ― играть опережением зажигания, использовать частичную рециркуляцию воздуха и более дорогие паяные радиаторы. Эффективны электрические догреватели, некогда применявшиеся только с холодными дизелями, а сейчас необходимые и для экономичных малообъёмных турбомоторов.
Это вовсе не спиральные ТЭНы, как у бабушки на даче, а так называемые PTC-резисторы, где PTC переводится с английского как «позитивный температурный коэффициент». Нагревательный элемент изготавливается из легированной поликристаллической керамики на основе титаната бария, а смысл в том, что его производительность сама меняется в зависимости от температуры. Работают они при температуре около 270 С°, а КПД может превышать 90%! Обычно в легковушках применяются PTC-догреватели мощностью около одного-полутора киловатт.
Чисто конструктивно блоки HVAC почти не меняются, но совершенствуются в мелочах. Например, работают всё тише и эффективнее ― благодаря бесщёточным электродвигателям вентилятора, установленным на мягких опорах, а также специальному покрытию дефлекторов. Системы старт-стоп вынуждают применять испарители кондиционера с термоаккумуляторами ― запаянными трубками с жидкостью, встроенными в соты: чтобы прохлада была доступна и какое-то время после выключения двигателя. Всё чаще используются дефлекторы, в которых можно менять не только направление и интенсивность потока, но и его «фокусировку».
Новые подходы появляются разве что в связи с распространением электромобилей. Здесь от климатики требуется экономичность. Пяти минут работы шестикиловаттного отопителя автомобиля Tesla Model S достаточно, чтобы «украсть» примерно три километра запаса хода. Вместо традиционных систем есть смысл использовать «тепловые насосы», то есть «кондиционер наоборот».
Экономить начинают даже в мелочах: автоматика активнее использует режим рециркуляции, чтобы не тратить энергию на приведение «в должный вид» воздуха с улицы. Есть системы, отключающие воздухообмен в тех или иных зонах кузова, если там никто не сидит. В целом ― хорошо, когда важные системы автоматизируются и забирают у водителя часть рутины. Проблема только в том, что полностью адекватные климатические установки встречаются разве что в премиальных сегментах. И дело не только в числе датчиков или мощности РТС-догревателя ― но и в настройках, и в опыте автопроизводителя. Поэтому нажимая кнопку Auto, не теряем бдительности.
Никита Гудков, 6 мая 2020 в 11:56. Фото фирм-производителей и из открытых источников