Please enable JavaScript to view the comments powered by Disqus.

Хотите узнать как построить дом мечты без переплат?

Подпишитесь на нашу рассылку "Как построить дом в Крыму". 

Энергоэффективность: как сэкономить на отоплении и заранее понять, будет ли дом теплым

Время чтения: 9 минут

30 ноября 2017

 

Энергоэффективный дом — это теплый дом, на обогрев которого уходит в 2-3 раза меньше энергии. Он экономичнее в эксплуатации, но дороже в строительстве. 

В этой статье разберем, что такое энергоэффективность дома, как ее заранее просчитать и есть ли смысл вкладывать больше в бюджет строительства, чтобы получить выгоду только потом. Понятно и без сложных расчетов.

 

Что такое энергоэффективность

Если говорить точно, энергоэффективный — это не только теплый дом. Это рациональное использование всей энергии — очищение и вторичное использование воды, солнечные батареи, ветрогенераторы.

Это новый тренд в мире, который вместе с модой на эко-продукты и «зеленую» жизнь набирает невиданные ранее темпы. Вместе с реальной или только видимой заботой об окружающей среде, компании-производители стройматериалов ратуют за энергоэффективные дома. Такой подход делает людей в их же собственных глазах более современными и рациональными.

В Европе никого не удивишь слоем утеплителя в 30-40 сантиметров и полностью герметичным контуром. Это действительно помогает тратить меньше ресурсов. Но в российской практике заказчика больше интересует вопрос цены, а эти проекты хоть и помогают сберечь планету, редко когда окупают вложения частного застройщика.

В первую очередь потому, что надо оборудовать дом сложной и дорогой техникой. В России, где считают каждую копейку, это часто неподъемные затраты. Да и не каждый житель нашей страны согласится пить вторичную воду. Поэтому под энергоэффективностью дома мы понимаем экономию самой дорогой — тепловой энергии.

Чтобы в энергоэффективном доме удерживать температуру на комфортном уровне, надо меньше тепла зимой и меньше мощности от кондиционера летом. Достигается это за счет дополнительного утепления стен, установки энергоэффективных окон и принудительной вентиляции с рекуперацией.

Представьте, что налили горячий чай. В обычной чашке за 30 минут он потеряет больше тепла, чем в термосе. Чтобы снова довести его до кипения тоже уйдет разное количество энергии. Чай из термоса надо будет немного подогреть, а из кружки — заново кипятить.

Важная особенность и условие энергоэффективного дома — комфортная атмосфера внутри комнат — свежий воздух, оптимальная температура и влажность. На это приходится обращать особое внимание, учитывая, что сама коробка энергоэффективного дома должна быть близка к герметичной. 

Как и почему дом теряет тепло

Тепло из дома уходит напрямую — через открытые окна, вентиляцию и щели. Также дом теряет тепло через стены и остальные ограждающие контуры — окна, пол, потолок. 

Через вентиляцию обычный дом теряет до 40% тепла. Горячий воздух просто вытягивается наружу через воздуховод. Остальные 60% тоже расходуются неравномерно. Через окна уходит еще 25%, через стены — 20%, через пол и потолок еще 15%. Теплопотери через ограждающие контуры зависят от материала, из которого изготовлен дом. Чем выше у стены сопротивление теплопроводности, тем медленнее остывает дом.Нет смысла выбирать самые теплые стены, если окна, вентиляция или пол не соответствуют этому уровню. Излишек тепла будет быстрее уходить через слабые «звенья» системы. Все должно быть сбалансировано. 

Как сделать дом энергоэффективным

Энергоэффективный дом должен отдавать минимум тепла и работать как термос. В идеале он должен быть герметичным, не иметь мостиков холода и сводить к минимуму прямое поступление холодного воздуха. Задача проектировщика такого дома — создать оболочку-термос. Она должна охватывать не только видимую часть дома, но и фундамент.Но если сделать идеальный дом-термос, нужно решать массу других вопросов, связанных с комфортом, таких как вентиляция и вывод избыточной влажности. Энергоэффективный дом — это всегда баланс между материалами дома и системой вентиляции. 

Важно помнить, что энергопотери через стены, пол и потолок составляют только 35-40 процентов от общих теплопотерь. Основная часть тепла уходит через окна и вентиляцию. 

Окна

Площадь окон по отношению к стенам здания обычно составляет 10-20 процентов. Через стеклопакет дом теряет основное количество тепла, поэтому обустраивать энергоэффективный дом надо с окон.

Во-первых, нельзя недооценивать инсоляцию здания — способность усваивать солнечную энергию. Стены с максимальной площадью остекления должны выходить на юг. С этой же стороны должны располагаться жилые помещения.

Во-вторых, вместо обычного стеклопакета в энергоэффективном доме есть смысл установить двухкамерный стеклопакет с i-стеклами с металлическим напылением изнутри. Такое стекло хорошо пропускает тепло и свет в комнату, но обратно в качестве теплового излучения на улицу выпускает только 10% — остальное остается в помещении.

Получается из 25%, которые дом теряет через окна, i-стекла сохранят 22,5% тепла. Даже если взять в расчет теплопроводность профиля и учесть, что КПД стекол может быть ниже, i-стекла экономят не меньше 15% тепла, теряемого через окна. 

Система вентиляции

Приток чистого воздуха в жилом доме согласно СНиП 41-01-2003 должен быть не менее 3 м3 в час на каждый квадратный метр площади, если площадь жилого помещения на человека меньше 20 «квадратов». Если больше, то каждый час на каждого человека должно поступать не менее 30 м3 свежего воздуха. В герметичном энергоэффективном доме, где нет естественного движения воздуха, надо организовывать систему принудительной вентиляции.

До 40 процентов тепла дом теряет через вентиляционные каналы. Чтобы уменьшить потери устанавливается принудительная вентиляция с рекуперацией. В такой системе отработанный теплый воздух отдает тепло холодному воздуху, который приходит с улицы. КПД такого устройства до 80 процентов и если принять, что через вентиляцию уходит до 40% тепла, общая экономия энергии при установке системы с рекуперацией составляет 30-35 процентов.

Минус системы с рекуперацией — цена. Смета дома растет, потому что надо заранее предусмотреть расположение вентиляционных ходов и место, где будет располагаться дорогое оборудование. К тому же, придется заложить в бюджет цену и самой установки, и комплектующих вентиляционной системы. 

Такие системы рекомендуют устанавливать в безынерционных каркасных и SIP-домах, не способных создать движение воздуха за счет инерционности стен. Кроме отработанного воздуха в таких «коробках» без нормальной вытяжки повышаются концентрации вредных формальдегидных соединений, которые выделяют листы OSB.

 

 

В инерционном доме без этой дорогой системы можно обойтись — за счет разницы температур стен и воздуха на улице создается естественное движение воздуха в доме.

Примерная стоимость одного только рекуператора без самой системы для дома площадью до 150 м2.  

Модель рекуператора Стоимость КПД
RecoVAIR VAR 150, 170 м3/час 145 781 руб.  77-92%
Daikin VAM500FC, 500 м3/час 120 490 руб.  74-81% 
SmartAir Dreeze500, 500 м3/час 74 800 руб. 70% 

 

С учетом дополнительных трат по установке такая система вентиляции с рекуперацией прибавляет 300-400 тысяч рублей к стоимости дома.

Правильный материал

При строительстве дома заказчики чаще всего обращают внимание на то, насколько стены «теплые». Это важно, но нужно понимать, что на на стены, потолок и пол приходятся только 25-30 процентов потерь. Важность теплоты стен сильно переоценивают.

Через ограждающие контуры тепло уплывает при помощи эффекта теплопередачи. Чем выше у материала сопротивление теплопередаче, тем лучше. Сопротивление теплопередаче показывает разницу температур, необходимую, чтобы перенести 1 Вт энергии через квадратный метр материала. Самые высокие показатели сопротивления теплопередачи у современных утеплителей — минеральной ваты, пенополистирола и т.д. Обратная величина — теплопроводность. Она показывает, сколько тепла проходит через квадратный метр материала.

Пример показателей сопротивления теплопередачи различных материалов 

Материал Сопротивление теплопередаче (м2x°C/Вт) Теплопроводность, Вт/м2x°C 
Стена Tecolit 380 мм 5,1 0,22-0,19
Стена из пенобетона 400 мм 3,05 0,25 
Стена из SIP 140 мм 3,68 0,27 
Стена из клееного бруса 380 мм 2,11 0,47
Стена из силикатного кирпича 380 см 1,44 0,7

Получается, лишние 5 сантиметров соврменного утеплителя такого как минеральная вата или пенополистирола добавляют полтора пункта к сопротивлению теплопередаче. 

Как заранее рассчитать примерные теплопотери?

Общее сопротивление «пирога» стены считается как суммарное сопротивление теплопередаче всех материалов, включая отделочные. Есть формулы, по которым считают теплоэффективность дома, но без опыта в них можно не учесть влажность, нормируемый температурный перепад, коэффициенты теплоотдачи поверхности, регион, для которого выполняется расчет. Точные теплорасчеты можно заказывать только у профессионалов, но примерные теплопотери можно рассчитать и самостоятельно.

В общем виде формула выглядит так: Общие теплопотери = разница температур*коэффициент теплопередачи*площадь материала.

Чтобы учесть все слои — внутреннюю отделку, основной материал стены, утеплитель, воздушные прослойки и внешнюю отделку, удобнее пользоваться специальными онлайн калькуляторами.

Калькулятор 1 

Калькулятор 2 

Калькулятор 3

Чтобы получить расчет, выбираете тип помещения и последовательно материалы, из которых будет состоять стена, и их толщину.

В результате получите и показатель тепловой защиты, и точку росы, и теплопотери через квадратный метр материала стены за сезон.

Правильно выполненный расчет теплопотерь — основа будущего энергоэффективного здания. Эти данные определяют мощность котла, количество секций радиаторов и другие параметры отопления.

Окупятся ли вложения энергоэффективность?

Для примера возьмем простой дом 10 на 10 метров в один этаж. Будем считать, что в нем 8 окон по 3 квадрата каждое, всего 24 м2. Высота потолка — 2,8 метра. Над потолком неотапливаемый чердак. Стена — 38-сантиметровые кирпичные блоки плюс отделка.

Для отопления такого дома нужен котел мощностью 10-11 кВт. Средний по стоимости электрический котел такой мощности стоит 40-50 тысяч рублей.

Если утеплить все контуры здания и установить принудительную вентиляцию с рекуперацией, постоянная экономия на отоплении и разовая на покупке оборудования составит до 60%. Если принудительная вентиляция не нужна, утепление стен и окна с i-стеклами сэкономят 35-40%. В нашем случае затраты на «прокачку» энергоэффективности составляют:

1. Окна. 

Цена обычного окна по нашим параметрам — 6 900 рублей. Энергоэффективного — 11 000 рублей. Затраты на энергоэффективность — 4 000 х 8 = 32 000 рублей.

2. Утеплитель для стен. Минеральная вата толщиной 10 см. Всего 10х10х2,8х0,1=28 «кубов». Если брать материал Rockwool (упаковка 5 штук 100 на 60 см) плотностью 45 кг/м3, он обойдется в 64 000 рублей.

3. Вентиляция. 

Несмотря на то, что мы строим из условного инерционного материала (кирпич), идея энергоэффективного дома все равно предусматривает установку принудительной вентиляции с рекуперацией, чтобы передать энергию от отработанного приточному воздуху и снизить потери энергии через вентходы. Без такой системы вы бы построили не энергоэффективный, а просто теплый дом с увеличенным слоем минваты на стенах. Через вентиляцию все равно бы уходило до 40% тепла. По деньгам это еще 300 000 рублей.

Всего по минимум получается почти 400 000 рублей за возможность сразу установить котел меньшей мощностью 11 х 0,4 = 4 кВт и сэкономить 25-30 000 рублей на покупке оборудования.

Как быстро окупятся 32 000 + 64 000 + 300 000 - 25 000 = 370 000 рублей при полезной разнице в 7 кВт мощности котла, зависит от региона, длительности отопительного сезона и разницы температур.

Тарифы в Москве осенью-зимой 2017:

1. Газовое отопление (ссылка на тариф) — 4,593 рубля за «куб».

2. Электричество (ссылка на тариф) — дом термос хорошо удерживает тепло, поэтому его можно прогревать ночью по сниженному тарифу в 1,26 рублей за кВт/час. Обычный дом будем считать как среднюю стоимость ночного и дневного тарифов — 3,3 рубля за кВт/час. Получается, что кроме того, что теплый дом потребляет меньше энергии, она еще и дешевле для него — 1,26 вместо 3,3 рублей за кВт/час.

Отопительный сезон в Москве продолжается примерно 180 дней, средняя температура за холодный период — минус 5,8 градусов. Дельта с домашней температурой 27-28 градусов.

Получается, при утеплении мы потратили денег, за которые могли докупить в пользование еще 80 557 кубов природного газа. Средний расход на отопление газом (по статистике форума forumhouse.ru) — 5 кубов газа на квадратный метр в месяц.

 

Так сколько лет будет окупаться? 

В нашем гипотетическом доме это 3000 кубометров в отопительный сезон или почти 27 лет. Столько будет окупаться энергоэффективность дома при отоплении газом.

Электричества можно было докупить 112 121 кВт/час. В год при наших параметрах котла мы бы тратили по максимуму (из расчета 12 часов работы котла в сутки) — 23 760 кВт/часов.

Обратите внимание, что все расчеты примерные. Многое зависит от фактической мощности котла и материала стен, но в целом картина справедливая. Учтите, что эти данные справедливы для Москвы и МО. В более теплых регионах окупаемость вложений была бы еще дольше, а вот в северных широтах наоборот — меньше. 

Что в итоге?

Идея энергоэффективного дома поэтому отлично вписывается в проект из SIP-панелей. Используя такой герметичный каркас, в любом случае придется устанавливать систему принудительной вентиляции, а значит, основные расходы уже будут включены в смету. Останется уделить внимание окнам и, возможно, выбрать утеплитель потолще. Удобно ли жить в SIP-каркасе, это другой вопрос.

Можно ли обойтись без крутой вентиляции? Без нее жить в герметичном доме нельзя. Особенно там, где используются OSB. Без достаточного воздухообмена находиться в помещении просто опасно.

Если строить из инерционного материала, когда в принципе необязателен монтаж дорогой принудительной вентиляции, следует подробно рассчитать показатели теплоэффективности. Скорее всего выбор более теплого материала для стен станет правильным решением. Если бы в нашем примере вместо кирпичной стены мы бы взяли Tecolit, у которого параметры теплопроводности в разы лучше, нам бы уже не надо было утеплять фасад, так что экономия была бы сразу.

Важно найти баланс и не вдаваться в крайности.

Понравилась статья? Оставьте почту и получайте нашу рассылку на все новые материалы по мере выхода.

 

Будем признательны за обратную связь от вас. Комментарии и пожелания оставляйте под статьей или пишите нам на почту info@tapiart.ru.