проект ЭКОДОМ

МОУ   ПАРАБЕЛЬСКАЯ ГИМНАЗИЯ

                          Выполнила группа обучающихся

                                                               гумманитарного профиля

                          руководитель Ратушняков В.В.

1. ВВЕДЕНИЕ 

   На вопрос: "Довольны ли вы своим жильем?", - большинство из нас ответит отрицательно. У кого-то его и нет - своего, собственного - очень многие жилье снимают, живут в общежитиях или с родителями. Кого-то не устраивают его размеры - площадь, количество комнат. Не нравится неудачная планировка. Часто квартира плохо сориентирована, - в некоторые комнаты никогда не заглядывает солнце, зато в других невозможно укрыться от его жаркого света. Замучили сквозняки, - сколько не затыкай щели в рамах, все равно - дует. В квартире слишком сухой (или наоборот - слишком влажный) воздух. Стены дома не удерживают тепло, зимой в нем холодно, а летом - жарко, много электроэнергии, а следовательно - денег - уходит на вентиляцию и отопление. Ведь и батареи - еле теплые. И воду горячую отключают регулярно. И лифт постоянно сломан. И ребенку погулять негде. И еще эти соседи сверху - мало того, что за десять лет тридцать раз залили, еще и ночами шумят регулярно...

Так ответят жильцы благоустроенных квартир. А у владельцев частных домов - свои жалобы. В основном - на отсутствие удобств - теплого туалета, водопровода (горячей воды), душа-ванной. На ежегодные проблемы с дровами или углем (если дом большой или печь "жаркая" - не напасешься). На то, что такой дом требует постоянного ухода, заботы, внимания (т.е. - много времени хозяев). Такой дом не оставишь без "догляда", особенно - зимой, не отлучишься от него даже на несколько дней.

Возможно ли построить себе жилье, соединяющее в себе достоинства городской квартиры и благоприятный микроклимат и "независимость" индивидуального дома? Если представить себе стоимость подведения коммуникаций (канализации и отопления), то такое жилище не по карману большинству наших земляков.

А если сделать такой дом, который настолько хорошо "держал тепло", что не нуждался бы в дополнительном подогреве? В котором, при теплом туалете, отсутствовала бы внешняя система канализации и очистки, а отходы превращались бы в "доходы"? Который был бы построен из экологически чистых материалов, но не изъятых из дикой природы? Который настолько "вписался" бы в окружающую природную среду, что не противостоял бы ей, а сохранял и даже восстанавливал? Дом, который при небольшой себестоимости требовал бы минимальных расходов средств и времени на свое содержание?

И такой дом-мечту, экологический дом, "дом домов", экодом, можно построить уже сейчас - и строятся такие дома по всему миру.

1.1. Условия в Сибири для экодома

Итак, в Сибири суровый климат. Отопительный сезон около семи месяцев. С другой стороны в Сибири много солнечных дней и высокий уровень солнечной энергии. Летом часто бывают засухи - отсюда дефицит воды для ведения приусадебного хозяйства. Особенности климата приводят к определенному образу жизни, сильно различающемуся между зимой и летом. В проекте дома очень важно предусматривать существенную разницу летнего и зимнего сезонов и соответствующего образа жизни типичной сибирской семьи.

1.2. Образ жизни

Коротким летом значительная часть населения Сибири (но не вся) по многовековой традиции выращивает сельхозпродукцию на своих земельных участках и заготавливает их на зиму. Поэтому дом и подворье должны предоставить человеку максимум удобств: подсобные помещения для хранения огородного инвентаря, выращивания рассады, приготовления удобрений, накопления и хранения воды для полива, обработки и хранения продуктов и т.д.

Зимний образ жизни требует минимума подсобных помещений в отапливаемой части дома (стенные шкафы для белья и одежды, хранения небольшой доли продуктов). Большинству людей нужна просто комфортабельная квартира городского типа.

1.3. Так что такое "экодом"?

Необходимое условие выживания человека - сохранение не тронутой и восстановление нарушенной человеком природной среды, в том числе и улучшение здоровья человека как части этой среды. Для кардинального уменьшения нагрузки на природную среду от жилищно-коммунального хозяйства в целом (включая производство строительных материалов, само строительство жилья и его эксплуатацию) жилье должно постепенно стать экожильем.

Экодом - это система с положительным экологическим ресурсом. Она состоит из дома нулевого энергопотребления и приусадебного участка. Участок предназначен для биологической переработки и утилизации всех жидких и твердых органических отходов и выращивания сельхозпродукции с помощью биоинтенсивных методов и методов пермакультуры. Эти методы позволяют наращивать экологический ресурс приусадебного участка быстрее, чем в естественных природных условиях. Экодом должен быть доступен по цене большей части населения.

В понятие экодом входит сам дом, надворные постройки, приусадебный участок с биоботанической площадкой, садом-огородом, системой накопления воды, местом отдыха.

Экодом может обеспечить такое качество жизни, при котором семья будет иметь возможность вырастить здоровое следующее поколение. При массовом строительстве экожилья можно надеяться на качественное воспроизводство человеческой популяции в целом и восстановление нарушенного экологического ресурса в населенных пунктах.

1.4. Требования к экодому

Для воплощения определения экодома в практику необходимо выполнить следующие требования:

Первое. Экодом должен обеспечиваться теплом, горячей водой и электричеством только за счет солнечной энергии и являться домом нулевого энергопотребления (не использующим невозобновимые источники энергии). Получение тепловой энергии из солнечного излучения осуществляется в солнечных (воздушных или жидкостных) коллекторах, а электрической энергии - в солнечных батареях. Избытки тепловой энергии накапливаются и хранятся в сезонных и суточных аккумуляторах тепла. Длительному сохранению тепла в доме способствуют также архитектурные и конструкторские решения, эффективные утеплители. При недостатке "солнечного" тепла и электроэнергии в экодоме используются другие генераторы тепла на возобновимом топливе, а так же централизованная энергосистема.

Второе. Для строительства экодома должны использоваться местные строительные материалы, малозатратные по способу добычи, переработке, перевозке, позволяющие применять технологии строительства дома без тяжелой техники. После окончания эксплуатационного цикла экодома материалы естественным образом утилизируются на месте. Применение таких материалов делает экодом доступным малообеспеченным слоям населения.

Третье. При эксплуатации экодома необходимо применять естественные биоинтенсивные технологии для переработки и утилизации органических отходов (твердых, жидких) и для повышения плодородия почвы, выращивания сельхозпродукции. Это можно обеспечить ведением органического земледелия и выращивания компостных культур для удобрения сада-огорода без привоза удобрений извне. Экодом должен обеспечить накапливание экологического ресурса участка, на котором он построен.

Выводы

Массовое строительство экодомов может сделать жилищное строительство средством решения многих экологических проблем, стоящих перед человечеством. При эксплуатации дома человек своей жизнедеятельностью должен способствовать преобразованию солнечной энергии в живую биомассу эффективнее, чем это происходит при естественном развитии экосистемы, превышая величину естественного воспроизводства среды в естественном состоянии.

Экодома нельзя построить (и людям там жить не желательно) севернее той широты, за которой невозможно обеспечить солнечное отопление дома из-за недостатка солнечной энергии даже при экономически разумном утеплении дома.

1. АРХИТЕКТУРА ЭКОДОМА 

Экодом должен быть эстетически привлекательным. Однако его архитектура в первую очередь обеспечивает оптимальную работу основных биоэнергитических систем. Поэтому при проектировании экодома учитываются следующие факторы:

(*) минимизация отапливаемой (зимней) части дома с возможным ее зонированием на постоянно отапливаемую и периодически отапливаемую части (при меняющемся составе семьи)

(*) оптимизация взаимного расположения отапливаемой части дома и элементов подворья для уменьшения потерь тепла зимой в отапливаемой части и при переходах из одной части в другую, и максимального удобства летом при ведении подсобного хозяйства

(*) обеспечение достаточного освещения основного (зимнего) помещения при условии большого количества буферных зон

(*) обеспечение возможности поэтапного строительства и оснащения дома инженерным оборудованием, в том числе строительства первого отапливаемого блока за один строительный сезон, чтобы застройщик, начав строительство весной, осенью мог вселиться в дом

(*) обеспечение возможности будущего расширения (блокирования) дома без его существенной реконструкции (растущий дом)

(*) обеспечение установки инженерного оборудования экодома без дополнительной реконструкции и для удобной его эксплуатации

(*) обеспечение естественной вентиляцией в связи с повышенной герметичностью дома

(*) оптимальное расположение экодома на участке с учетом особенностей ландшафта и методов ведения работ на приусадебном участке.

Большое влияние на архитектуру и планировку экодома оказывают инженерные системы, выполняющие те же функции, что и в обычном доме. Они обеспечивают обогрев, снабжение холодной и горячей водой, электроэнергией для освещения и работы бытовой техники, вентиляцию дома и удаление всех отходов. В отличие от оборудования обычного дома, подключенного к централизованным коммуникациям все это оборудование автономное.

Главные требования к инженерным системам - функциональность и простота, возможность самостоятельного изготовления большей их части, простота и удобство для профилактических и ремонтных работ, возможность замены без реконструкции дома.

Говоря о дополнительных особенностях архитектуры экодома и планировки приусадебного участка, необходимо сказать о ее "солнечной" и "ландшафтной" составляющих.

2.1. Солнечная архитектура

Используя приемы солнечной архитектуры, дом можно спроектировать с пассивными и активными элементами поглощения и использования энергии.

Современный "солнечный" дом строится и оборудуется так, чтобы максимально поглощать и использовать солнечное излучение на обогрев, приготовление горячей воды и электрообеспечение. Экодом, спроектированный по принципам солнечной архитектуры выглядит практически как обычный дом со всеми атрибутами современного, хорошо спланированного дома, требующего минимум обслуживания. В отличие от обычного дома экодом эффективно аккумулирует в себе солнечную энергию. Главными инженерными элементами солнечной архитектуры экодома являются расположенные на крыше солнечные коллекторы для нагрева воздуха и воды, солнечные батареи и пристроенная с юга теплица. Выгода использования солнечной энергии будет максимальной, если дом еще и эффективно утеплить.

Пассивная солнечная технология - давно известный способ проектирования и строительства зданий и тысячелетиями используется людьми, чтобы получить максимум преимуществ от солнечного излучения.

В Сибири много солнечных дней. Если расположить дом так, что его солнечные системы максимально воспримут солнечную энергию, хорошо его утеплить, то с февраля дом можно обогревать за счет солнца, а аккумулированного летнего тепла может хватить на всю зиму. "Правильное" расположение и строительство дома предполагает его южную ориентацию (для максимального съема солнечной энергии) и наличие буферных зон (теплица с юга, гараж с севера, веранды с запада или востока и т.д.).

В холодный период года солнце используется в пассивной системе отопления, снижая тем самым нагрузку на обогревающую систему. В тёплый период года энергия солнца используется для приготовления горячей воды, избавляя жильцов от необходимости специально ее подогревать.

Рис. 2.1. Пример дома с элементами солнечной архитектуры.

Главная часть дома - это его корпус. Основное предназначение корпуса дома - обеспечение достаточного жилого объема с комфортными условиями. Корпус должен быть механически прочен, долговечен и должен эффективно сохранять тепло в доме.

Отличительная особенность корпуса экодома состоит в существенно более высоких требованиях по сохранению тепла, чем в обычном доме. Поэтому корпус необходимо выполнить из таких материалов, которые максимально снизят потери тепла, чтобы накопленного летом (днем) тепла хватило на всю зиму (ночь). Для этого необходимо, чтобы тепловое сопротивления ограждающих конструкций экодома было не меньше R=6, (м. кв. гр. Цельсия/ватт). Для усиления эффекта теплозащиты корпуса устраиваются буферные зоны из холодных помещений, расположенных по периметру: пристроенная теплица с южной стороны, веранда, гараж, мастерская, зимние кладовые или другие подсобные помещения.

Особое внимание для сохранения тепла в экодоме надо обращать на теплоэффективность конструкций окон, дверей и входного тамбура.

На рис 2.2 показано, как традиционный дом теряет тепло через разные элементы ограждающих конструкций.

Так как отопление дома периодическое (солнце - днем, протопка печи один раз в сутки), то для обеспечения постоянной температуры в доме необходимы внутренние аккумуляторы тепла. Они забирают в себя избыточное тепло, сохраняют и отдают, когда его становится недостаточно, обеспечивая тепловую инерцию дома.

2.2. Как должен быть утеплен экодом

Все внутренние отапливаемые помещения в разных вариантах конструкции экодома должны быть так теплоизолированы от внешней среды, чтобы теплопотери за год были меньше, чем количество тепла, которое можно получить за год от солнца и аккумулировать в доме. Особое внимание следует обратить на то, чтобы в конструкции корпуса не было мостиков холода.

Роль теплового аккумулятора, обеспечивающего тепловую инерцию экодома, выполняет термическая масса, составляющая внутреннюю часть наружной стены, внутренних (межкомнатных) перегородок и межэтажных перекрытий. Этот пассивный аккумулятор тепла должен состоять из тяжелого материала, чтобы поддерживать постоянную температуру в доме при периодическом протапливании. Кроме того, внутренние стены могут и понижать температуру до оптимальной, аналогично тому, как это происходит в традиционной русской печке.

2.3. Стены

При строительстве экодома могут использоваться различные типы стен. Важно обеспечить необходимую теплозащиту и тепловую инерцию экодома. Конструкция стены выглядит следующим образом, если послойно рассматривать ее в направлении изнутри - наружу (Рис. 2.3.): сначала идет слой отделки (побелка, обои и т.д.), затем - слой штукатурки, пароизоляция, несущая часть стены (из кирпича, бетона, дерева, грунтоблоков и т.д. или каркас), слой утеплителя, вентилируемый зазор, облицовка. Для упрочнения конструкции стены между слоями устраиваются специальные связи. Стена может состоять из однородного теплоизолирующего материала, а может состоять из тяжелой несущей части и легкого утеплителя. В последнем случае утеплитель всегда располагается снаружи.

Каркас может быть выполнен из дерева, металла, железобетона. Заполнителем каркаса могут служить: кирпич, ячеистый бетон, грунтоблоки, саман, глинобитная стена и другие материалы. Основная нагрузка приходится на каркас. Утеплитель и облицовка крепятся к каркасу с внешней стороны.

Рис. 2.3. Конструкция стены экодома.

При строительстве энергоэффективного дома можно использовать любой утеплитель. Лучше всего со сроком эксплуатации, равным сроку эксплуатации дома. Утеплитель должен обеспечить такую теплозащиту дома, чтобы суммарные теплопотери зимой были меньше, чем количество солнечной энергии, накопленной летом в сезонном аккумуляторе.

Наиболее широко применяются два типа утеплителя: засыпка легким материалом и плиты из тонких искусственных волокон. При использовании засыпки необходимо предусматривать будущую усадку. Плиты из утеплителя применяются по рекомендации изготовителя. Если срок действия утеплителя меньше срока эксплуатации, необходимо предусмотреть технологию его замены, в том числе - демонтаж облицовки.

Рис. 2.3,1. Стена из прессованных соломенных блоков.

Для утепления экодома наилучшими являются естественные утеплители (солома, камыш, льняная костра). Кроме того, что они имеют наилучшие для человека экологические характеристики. Они очень долговечны, если конструкция стены и крыши защитит их от намокания. Для производства утеплителя из этих материалов не нужно энергоемкое производство. При использовании естественных утеплителей экодом получается с наилучшими экологическими характеристиками. При необходимости блоки из этих материалов легко и дешево заменяются (Рис. 2.3,1). Остатки при замене легко утилизируются на участке. Одна из главных особенностей использования естественных утеплителей - необходимо предусмотреть, чтобы в них не селились мыши (варианты защиты соломенного утеплителя от грызунов: заполнение сыпучим материалом зазора вокруг утеплителя из соломы, пересыпка известью, кедровой хвоей, облицовка мелкой металлической сеткой по низу и верху стены).

Облицовка. Облицовка стены кроме эстетической функции выполняет еще и функцию защиты утеплителя от атмосферных воздействий (дождя, ветра, снега). Типы облицовки могут быть любыми: штукатурка, облицовочный кирпич, камень, дерево в различных вариантах и т. д.

Пароизоляция. Пароизоляция защищает стену от проникновения пара из дома во внутрь стены в холодное время года, чтобы избежать накопления влаги внутри стены. Для пароизоляции используют плотную бумагу, полиэтиленовую пленку, паронепроницаемую фанеру. Тщательно выполненная кирпичная кладка или кладка из грунтоблоков или самана сама выполняет роль пароизоляции.

Отделка. В экодоме применяются природные, экологически чистые материалы: известь, керамика, песок, дерево. При желании можно оставлять неоштукатуренными кирпич, грунтоблоки, гипсовые блоки и др. аналогичные материалы.

Крыша, как и фундамент, определяет долговечность дома. Она защищает стены и фундамент от осадков, обеспечивает теплозащиту внутренних помещений. Крыша может выступать как место для размещения на ней элементов солнечной энергетики (солнечные коллекторы для нагрева воздуха, воды, солнечные батареи для преобразования солнечной энергии в электрическую). С поверхности крыши можно собрать значительное количество воды для полива и других технических нужд.

Через окна дом теряет тепла практически столько же, сколько через подвал. С другой стороны окна пропускают внутрь дома солнечный свет, обеспечивая необходимую инсоляцию и визуальную связь с окружающей средой. В дневные часы весной и ранней осенью через окна осуществляется дополнительный солнечный обогрев дома. В летнее время окна можно использовать для естественной вентиляции дома и длительного проветривания. Кроме того, окна выполняют важные декоративные функции и в интерьере и в экстерьере дома. Все перечисленное показывает, насколько окно является важным элементом дома.

С другой стороны, ночью в зимнее время очень много энергии дом теряет именно через окна. Поэтому для повышения энергетической эффективности экодома необходима такая конструкция окна, при которой поступление энергии от солнца больше, чем ее рассеивается за сутки (в течение зимних месяцев Сибири добиться этого простыми способами нельзя, зато в весенние месяцы и ранней осенью это сделать можно). Для этого применяются разные способы (многослойные стеклопакеты, покрытия, пропускающие видимый свет и отражающий инфракрасное излучение, заполнение пространства между стеклами разными инертными газами, тепловые завесы, ставни и т.д.).

Простейший способ добиться повышения энергоэффективности окна - это исключение функции проветривания (вентиляции), - и применение теплоэффективных ставень. Простая конструкция окна с внутренней задвигающейся теплоэффективной ставней показана на Рис. 2.3,2. Окно включает один двойной стеклопакет, вставленный в оконный блок с внутренней стороны. За ним расположена задвигающаяся теплозащитная ставня. С внешней стороны в оконный блок вставлена рама с одинарным стеклом, защищающая оконный блок от снега, ветра, дождя. Ставня обеспечивает теплоизоляцию в ночное холодное время года. Закрывается она изнутри дома. Теплосопротивление оконного блока в закрытом состоянии (ночью зимой) можно сделать сопоставимым с теплосопротивлением стены.

Замечания. Для изготовления ставень можно использовать твердый качественный пенопласт или пеностекло. Блок окна - сменный, собираемый из отдельных элементов, монтируется снаружи. Внутренняя двойная рама (стеклопакет) вставляется изнутри. Для упрощения конструкции и удешевления в окне нет форточек и переплетов. Для вентиляции в стене устраиваются продушины.

Рис. 2.3,2. Окно с тройным остеклением и теплоэффективной задвижной ставней.

В индивидуальном доме люди чаще выходят во двор. Поэтому входной тамбур должен обеспечивать минимальные теплопотери в зимнее время. В нем устанавливается внутренняя и внешняя утепленные двери. Тамбур можно сделать обогреваемым и не обогреваемым. Для повышения теплоизоляции целесообразно предусмотреть дополнительно задвижную теплоэффективную дверь, аналогичную теплоэффективной ставне.

Замечания. Входной тамбур может быть совсем небольшим - иметь размеры равные толщине стены и размеру дверей. Для удобства проход в технический подвал и в погреб в зимнее время года можно сделать из тамбура, сделав его достаточно большим (выход из тамбура в ледник делать не обязательно, т.к. он эксплуатируется в летнее время года).

Рис. 2.3,3. Утепленный тамбур с дополнительной утепленной задвижной дверью.

    3. ОБОГРЕВ ЭКОДОМА 

Традиционные системы обогрева на угле, жидком топливе трудоемки, неудобны и более всего загрязняют отходами природную среду. Чтобы этого избежать, надо использовать систему обогрева, которая не требует много топлива, а в доме при этом тепло и уютно. Это можно сделать за счет накопления летней энергии, ее сохранения и последующего использования зимой.

При этом система теплообеспечения должна быть дешевой, простой при изготовлении и надежной в эксплуатации.

В качестве основного источника энергии для обогрева экодома надо использовать солнце и незначительное количество растительного топлива (солома, дерево, биогаз) для приготовления пищи и в критических ситуациях. В определенных местах, где есть возможность, целесообразно использовать энергию ветра и воды. Кроме того, в некоторых местах можно использовать геотермальные источники. Единственный источник энергии, который есть везде - это солнце.

Сегодня еще невозможно в больших масштабах отказаться от угля, нефти и газа. Поэтому, как промежуточный вариант, для отопления экодома будут использоваться невозобновляемые энергоносители , но их расход в экодоме в несколько раз меньше, чем в обычном доме.

Таким образом, основными теплогенераторами для экодома являются воздушные и водяные солнечные коллекторы и эффективные печи медленного горения с каталитическим дожигом горючих газов.

Так как экодом - это относительно небольшое здание, распределять тепло по экодому можно с помощью естественной конвекции и лучистого обогрева.

В процессе жизнедеятельности человек готовит пищу, сам выделяет тепло, использует бытовые приборы для освещения, слушает музыку, смотрит телевизор, работает на компьютере. На первый взгляд эти источники выглядят незначительными, но при такой теплоэффективности, которой обладает экодом, они все вместе могут играть существенную роль в его обогреве.

3.1. Система приготовления горячей воды

Основными источниками горячей воды для бытовых нужд в экодоме являются каталитическая печь медленного горения и водогрейная установка с водяными солнечными коллекторами.

Водогрейные системы, использующие солнечную энергию, бывают двух типов: с естественной и принудительной циркуляцией воды.

На Рис. 3.1. представлена принципиальная схема системы приготовления горячей воды с естественной циркуляцией. Такие установки называются термосифоны. В них используется механизм естественно конвекции, которая возникает за счет того, что нагретая в солнечном коллекторе теплая вода легче холодной. За счет этого теплая вода поднимается в бак-аккумулятор, который необходимо размесить выше верхней части коллектора на высоту примерно 60 см.

Рис. 3.1. Термосифонная водогрейная система с водяным солнечным коллектором.

Замечание. Эта система не требует перекачивающего насоса и электроэнергии, но накладывает ограничения на конструкцию и способы ее размещения в экодоме. Термосифонные водогрейные системы целесообразно применять для летнего душа, летней кухни и других подобных случаях.

Более удобна с точки зрения произвольного ее размещения водогрейная система с принудительной циркуляцией (Рис.3.2). Составными частями солнечной установки для подогрева воды с принудительной циркуляцией являются плоский коллектор, бак-аккумулятор, трубопроводы, насос и система управления. Эта система предусматривает автоматическое регулирование. Каждый раз, когда температура воды в верхней части коллектора становится выше температуры воды на дне бака-аккумулятора на заранее заданное число градусов, включается насос. Вода прокачивается по системе до тех пор, пока температура не выровняется в баке и коллекторе за счет нагрева или не снизится уровень солнечного излучения. В Сибири в контуре через солнечный коллектор необходимо прокачивать жидкость, не замерзающую на морозе, а тепло в бак-аккумулятор передавать через теплообменник.

Рис. 3.2. Система солнечного нагрева воды с принудительной циркуляцией.

Замечание. На данном этапе, когда еще не налажено производство такого оборудования, надо использовать подогреватели воды, использующие электричество, газ, дрова или их комбинацию. Для накопления необходимого объема горячей воды для бытовых нужд целесообразно использовать водяной суточный бак-аккумулятор.

При проектировании необходимо предусмотреть, чтобы летом эта система работала в автономном режиме, но в то же самое время водогрейная система должна являться составной частью отопительной системы экодома.

  4. СИСТЕМА ВЕНТИЛЯЦИИ 

Чтобы обеспечить энергоэффективность экодома, его делают герметичным. Из-за этого естественная вентиляция воздуха в экодоме ниже, чем в обычном доме и чтобы обеспечить хорошее качество воздуха в экодоме очень важно его хорошо вентилировать. Высокая теплоизоляция экодома приводит к тому, главные теплопотери в экодоме связаны с вентиляцией. Создание хорошей системы вентиляции переплетается с проблемой тепло- и пароизоляции. Для создания комфортных условий нужна полная замена воздуха в помещении с определенной скоростью.

Для вентиляции экодома можно использовать естественную, принудительную системы или их комбинацию.

4.1. Естественная вентиляция

Существуют две основные схемы вентиляции: с непосредственным смешиванием (традиционное проветривание через форточку или вентиляционное отверстие) чистого и загрязненного воздуха (Рис. 4.1.) Традиционная схема смешивания не обеспечивает высокой степени очистки воздуха, так как свежий воздух идет узким каналом, при этом чистый и загрязненный воздух постоянно перемешиваются, и в выбрасываемом воздухе присутствует большая часть свежего воздуха.

Рис. 4.1. Система естественной вентиляции с идеальным смешиванием.

4.2. Рекуперация тепла в системе вентиляции

(Вставить описание и чертеж др.системы проветривания здесь!!!)

При высокой теплоизоляции экодома главным источником тепловых потерь является проветривание. Поэтому на выходе вентиляционной системы, чтобы понизить потери энергии, необходимо ставить теплообменник, в котором тепло воздуха удаляемого из дома передается свежему воздуху, поступающему снаружи. Такие системы позволяют вернуть 50-70 % тепла в дом.  Это устройство  обладает на порядок меньшими габаритами, высокой эффективностью (до 80 % возврата тепла), работает при отрицательных температурах без обмерзания, что делает его более предпочтительными для климата Сибири.

Рис. 4.2 Система естественной вентиляции с теплообменником...

 5.ЭЛЕКТРООБЕСПЕЧЕНИЕ 

Электроэнергия в экодоме нужна на освещение, работу бытовой техники и оборудования экодома (вентиляция, небольшие насосы и вентиляторы системы солнечного обогрева). В настоящее время основным источником электроэнергии является централизованная сеть. Сейчас стоимость электроэнергии, получаемой из сети, для потребителя меньше, чем солнечной энергии от собственной солнечной электроустановки. Но тенденция такова, что стоимость электроэнергии из сети растет, а стоимость электроустановок падает и в недалеком будущем автономные солнечные электроустановки и выработка электроэнергии с их помощью будет дешевле (очень похоже на развитие компьютерной техники). Поэтому перспективно, наряду с использованием электросети, предусматривать автономные электроустановки, включающие солнечные электроустановки, электроагрегаты, совмещенные с каталитической печью и, где это возможно, включающие минигэс и ветроустановки.

В любом случае, независимо от использования централизованной или автономной систем электрообеспечения, в экодоме важно снизить расход электроэнергии.

5.1. Электрическая энергия от сети

В настоящее время в большинстве случаев в экодоме будет использоваться электроэнергия от сети и, по возможности, от дополнительных альтернативных источников электроэнергии (индивидуального бензинового или дизельного генератора, ветроэлектрического генератора, фотоэлектрической батареи).

Поэтому необходимо использовать комплексное вводно-распределительное устройство, позволяющее снизить потребление мощности из внешней электрической сети при одновременной работе нескольких электрических приборов. Устройство включает в себя блок управления, преобразователь и батарею аккумуляторов.

Такая система позволяет:

(*) потреблять из внешней электрической сети не более 1 кВт электрической энергии при одновременной работе всех электрических приборов в доме независимо от их мощности (электроплита, утюг, освещение, стиральная машина и т.д.)

(*) пользоваться некачественной внешней сетью (пониженное напряжение, броски тока, временное отключение тока и т.д.) и иметь при этом нормальную работу всех бытовых приборов

(*) использовать электрическую энергию по сниженному тарифу в периоды ночного минимума

(*) по мере надобности и возможности использовать альтернативные источники электроэнергии, такие как: индивидуальный бензиновый или дизельный генератор, ветроэлектрический генератор, фотоэлектрическую батарею.

5.2  Электрическая энергия движения воды

Использование устройства в отопительной системе для производства электроэнергии и накоплении ее в аккумуляторах.(рис 5.2)

В отопительную систему помещается устройство, приходящее в движение от потока воды, приобретаемого в результате разницы давления на входе и выходе. Устройство напоминает округлую форму лопастей вентилятора с расположенным в центре соплом. Относительно его вращается устройство. К соплу прикрепляется генератор для получения электрической энергии. Накопление энергии происходит в аккумуляторах. Эту энергию можно использовать для работы энергосберегающих ламп жилых помещений или подсобных.

Рис.5.2 устройство в отопительной системе.

6. Заключение

Предложили Вам несколько идей, решающих проблему энергосбережения, соединяющего в себе достоинства городской квартиры, благоприятный микроклимат и "независимость" индивидуального дома. Отталкиваясь от этих идей, мы создавали проект экодома, ориентируемого на Сибирский регион. Благодаря нынешнему развитию технологий осуществление нашего проекта стало возможным. Исходя из всего вышеизложенного, мы пришли к выводу о том, что претворение нашего проекта в жизнь позволит многим жителям Сибирского региона значительно экономить электроэнергию.