Экодом с солнечными батареями

Солнечные батареи при строительстве экологичного дома

При строительстве экологичного дома важным критерием является выбор и применение самых современных технологий и материалов.

По большей части стоимость их велика, но стоит обратить внимание на то, что в процессе эксплуатации оборудования все эти технологии окупаются, и эти технологии и материалы не вредят окружающей среде и вашему здоровью.

Одной из таких технологий является применение солнечных батарей для выработки электричества необходимого для комфортного проживания в частном экологичном доме или загородном коттедже. Так же возможно использовать солнечную энергию для подогрева воды, для этого существуют солнечные коллекторы. Устройства в которых вода нагревается за счет энергии солнца. Применение возобновляемых источников энергии не наносит вреда окружающей среде, и являются, по сути бесконечными, именно поэтому эти технологии стремительно развиваются в современном мире. И все больше людей применяет их.

Солнечные батареи представляют собой фотоэлектрические преобразователи, которые преобразуют энергию солнца в электрическую. Чем больше вы получаете солнечной энергии на площадь солнечных панелей, тем большее количество электроэнергии получаете на выходе.

При строительстве экожилья важно точно рассчитать мощность солнечных батарей и других компонентов системы, чтобы потом не возникала нехватка электроэнергии для нужд объекта. Поэтому необходимо составить грамотный проект всей системы, или всей сети инженерных коммуникаций, если предполагается использование не только солнечных батарей для экологичного дома, но и других технологий (водоснабжение: скважины, сбор дождевой воды, отопление: солнечные коллекторы, тепловые насосы и другие виды). Составление таких проектов лучше всего доверить профессионалам, так как существует множество нюансов. Стоит так же учесть и климатические особенности региона. От всех этих факторов и будет зависеть стоимость системы и ее размеры.

При расчете системы питания объекта на солнечных батареях может показаться, что это очень дорогая технология и сроки окупаемости очень большие, но стоит понимать, что стоимость электроэнергии постоянно растет, происходят периодические отключения центрального электроснабжения. И в конечном итоге мы же говорим о эко технологиях и экологичном доме. Где основным приоритетом является экологичность и автономность.

Источник

Мечта в реальность. Солнечный ЭкоДом + БИОФЕРМА

ДОМ МЕЧТЫ – ЭКОДОМ (описание опытного образца)

Первый Солнечный ЭкоДом серии Б300 сейчас строится в Северо Байкальске

В проекте использованы знания и опыт, накопленные более чем за 30 лет деятельности в области экологического домостроения. Использован опыт предков и современные научные работы. Архитектурный облик дома основан на принципах энерго-эффективности, солнечной архитектуры и личных предпочтений автора. Принцип «экодом» подразумевает дом, как часть природной среды – её элемент.

Дом мечты – это экодом с автономными системами жизнеобеспечения. Место строительства – г. Северобайкальск – трасса БАМ, территория, приравненная к районам Крайнего Севера. Климатические условия – средняя годовая температура воздуха – минус 3,2 ° С, продолжительность отопительного периода – 260 суток, градусо-сутки отопительного периода – 7722, расчётная температура наружного воздуха – минус 33 ° С, наличие вечной мерзлоты. Сейсмичность района – 9 баллов.

Энергоэффективность в данном проекте.

Показатель компактности дома (отношение площади ограждающих конструкций к объёму) составляет 0,89 при норме 1.1. Высокая степень теплоизоляции наружных ограждающих поверхностей – коэффициент теплопередачи составляет 39% от нормы. Плюс рекуперация тепла вытяжного воздуха позволяет достигать тепловых потерь всего 20% от нормы. Тепловая изоляция покрывает все наружные ограждающие конструкции без мостиков холода. На северо-западе, северо-востоке и востоке к дому примыкают буферные не отапливаемые помещения (сени и гараж). Под домом располагается не отапливаемое пространство (подклет), которое со всех сторон, кроме юго-востока, юга и юго-запада теплоизолировано.

Солнечная планировка.

Ориентация дома на максимальное использование солнечной энергии для пассивного солнечного отопления. В проекте дома два окна ориентированы на эго-восток и юго-запад, на юге располагается атриум (солнечная ловушка). На север выходит единственное окно кабинета. В центре дома на вершине кровли установлен световой фонарь со светоотражающими поворотными зеркалами. Хозяйственные помещения (туалет и ванная комната) освещаются естественным солнечным светом через световые трубы, выходящие на кровлю. Внутренние перегородки, пол и стены сделаны из теплоёмких материалов для аккумулирования солнечной тепловой энергии. Реализован принцип: дом-термос, дом-коллектор, дом аккумулятор. На южном скате атриума установлены жидкостные солнечные коллекторы (8 м 2 ), которые используются для приготовления горячей воды и отопления. Солнечная энергия покрывает годовую нагрузку по отоплению и горячему водоснабжению на 63%, а 37% за счёт сжигания дров и внутренних тепловых выделений.

Архитектура.

Дом представляет собой одноэтажное здание с шатровой крышей и световым фонарём при вершине. В плане дом представляет собой 8-ми угольник с пристроями.

С юго-запада, запада пристроена открытая терраса, на северо-востоке гараж (мастерская). Имеются холодные входные и хозяйственные сени.

При проектировании использован метод древнерусского всемера (саженей): высота внутренняя – Народная сажень, рост (1,76 м), ширина внутренняя – Церковная сажень, размах рук (1,864 м), высота наружная – Царская сажень (1,974 м), ширина наружная – Фараона сажень (2.091 м).

Состав помещений:

• входные сени (4,5 м 2 ),
• прихожая-гардеробная (4,9 м 2 ),
• 2 коридора (1,5 и 2,1 м 2 ),
• общая комната-гостиная (24,7 м 2 )
• совмещённая с кухней и столовой (15,6 м 2 ),
• спальня (10,2 м 2 ),
• кабинет (12,5 м 2 ),
• атриум (13,4 м 2 ),
• туалет (7,6 м 2 ),
• ванная комната (5,0 м 2 ) с душем и
• примыкающая к бане (4,0 м 2 ),
• хозяйственный тамбур (2,8 м 2 )
• с топочной для бани (2,2 м 2 ).

Отапливаемая площадь – 101,5 м 2 .

Под домом расположен утеплённый технический этаж (подклет) с техническими установками и хозяйственными помещениями. К нему с юго-востока, юга и юго-запада примыкает солнечный биовегетарий.

Конструкция (в процессе проектирования может измениться).

Конструкция стен – деревянный брус с наружным утеплителем (опилки). Внутренняя отделка: штукатурка, дерево, наружная – блок-хаус.

Конструкция внутренних перегородок – деревянный каркас с песчано-гипсовым заполнением.

Конструкция окон – наружный безрамный однокамерный стеклопакет с инертным газом и теплосберегающим покрытием + однокамерный стеклопакет в открывающейся деревянной раме. Снаружи окна закрываются рулонными жалюзи, а изнутри – рулонными шторами.

Остекление атриума – закалённое стекло + однокамерный стеклопакет. Воздушное пространство между наружным и внутренним остеклением в холодный период в тёмное время суток заполняется пенополистирольными шариками.

Утепление стен и пола – опилки, крыши – эковата (переработанная макулатура).

Стены подклета – столбы из круглого леса по брусовой обвязке, утепленные снаружи экструдированным пенополистиролом по гидроизоляции из листового полиэтилена.

Перекрытие подклета – брусовое и доской по черепным брускам.

Совмещённая крыша – деревянные балки, зашитые деревянной доской с обеих сторон, с вентилируемым слоем.

Покрытие крыши – мягкая черепица.

Отопление – водяное напольное.

Вентиляция – механическая с рекуператором тепла вытяжного воздуха (в холодный период) и естественная (в тёплый период).

Освещение всех помещений в дневное время – естественное через окна, атриум, световой фонарь и световые трубы.

Экодом.

Помимо экологичности материалов, заложенных в проекте, основное количество которых местного происхождения, так же предполагается минимальное воздействие на окружающую среду в процессе строительства и эксплуатации дома. Проектом предусмотрена максимальная автономия и замкнутые циклы. В процессе эксплуатации дома повышается плодородие придомового участка, а так же производятся продукты питания с использование очищенных кухонных стоков, биогумуса и Жидкого Чернозёма, полученного при переработке органических отходов дождевыми червями.

Электроснабжение

Дом подключен к электрической поселковой сети (220 В, 10 кВт) с последующим замещением электричества автономными источниками (солнечные батареи). В доме будут использоваться энергосберегающие бытовые приборы и светодиодное освещение, а также, система автоматического управления «Умный дом».

После окончания строительства дома и начала его эксплуатации, планируется установка солнечных батарей (на поворотных опорах). Избыток получаемой электрической энергии в летнее время будет сбрасываться обратно в поселковую сеть.

Отопление

Дом имеет очень низкие тепловые потери класса А++. Кроме пассивной солнечной архитектуры в доме предусмотрена и активная солнечная система – водяные солнечные коллекторы (4 х 2 м 2 = 8 м 2 ). Для эффективной работы в холодное время года солнечные коллекторы встроены в конструкцию атриума и имеют дополнительное остекление.

В качестве дополнительного (резервного) источника тепла в доме запроектирован котёл-камин с водяной рубашкой.

Отопление дома полностью автономное. Девять месяцев в году в системе отопления и приготовления горячей воды не требуется никакого обслуживания. Только в самый холодный период года (90 дней из 260 дней отопительного периода) требуется топка котла-камина. При этом, максимальное суточное потребление дров (в самую холодную пятидневку – минус 33°С) не будет превышать 20 кг. Возможно использование резервного электрического котла мощностью 3 кВт.

Вся тепловая энергия от водяных солнечных коллекторов и котла-камина аккумулируется в тепловом баке-аккумуляторе (объём 5 м 3 ). Отсюда теплоноситель автоматически разносит тепло в бойлер для приготовления горячей воды и (при необходимости) в низкотемпературную систему тёплых водяных полов.

Водоснабжение

Водоснабжение автономное с использованием оборотной технической (белой) воды получаемой биологическими и физическими методами очистки «серых» стоков (от умывальника и душа).

Также предусмотрено накопление и использование дождевой воды с крыши.

Приготовление горячей воды – в бойлере (380 л) от солнечных коллекторов и от бака аккумулятора тепловой энергии.

Канализация и бытовые отходы

Проектом дома предусмотрена раздельная переработка бытовых отходов, которая сокращает потребление воды из вне до 3÷6 литров в сутки. Остальная вода – образована рециркуляцией воды внутри дома и дождевой водой.

Туалет безводный «Clivus Multrum», в котором перерабатываются все органические отходы дома, включая кухонные отходы. Образующийся компост используется в качестве органического удобрения на участке и дальнейшей переработке дождевыми червями в червеферме для получения концентрированного почвенного раствора и биогумуса. Неорганические отходы: стекло, метал, пластик собираются раздельно и вывозятся для утилизации.

Стоки из кухни очищаются в установке «Сток-1» и используются в дальнейшем для полива сада и огорода, а так же, для выращивания растений в биовегетарии.

Стоки от умывальника, стиральной машины и душа – очищаются в установке «Сток-2», а так же, водными геоцинтами (эйхорнией) в атриуме до уровня пригодными для сбрасывания в водоёмы рыбохозяйственного назначения. Очищенная вода накапливается в ёмкости, расположенной в техническом этаже. В эту же ёмкость собирается вся дождевая и снеговая вода с крыши. Обеззараженная очищенная (белая) вода будет использоваться для горячего и холодного водоснабжения в хозяйственных целях.

Вентиляция

Вентиляция – рекуператор вытяжного воздуха с системой автоматики (в холодный период года) и естественная вентиляция (в тёплый период года).

Источник