Ястребов А.В., Мохова А.А., Зекин В.Н. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ВОЗВЕДЕНИИ СЕЛЬСКОГО ДОМА
Научный журнал «Вестник науки»

Режим работы с 09:00 по 23:00

zhurnal@vestnik-nauki.com

Информационное письмо

  1. Главная
  2. Архив
  3. Вестник науки №10 (43) том 1
  4. Научная статья № 8

Просмотры  69 просмотров

Ястребов А.В., Мохова А.А., Зекин В.Н.

  


ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ВОЗВЕДЕНИИ СЕЛЬСКОГО ДОМА

  


Аннотация:
проблема истощаемости природных энергоресурсов и повышения их стоимости особенно для индивидуальных потребителей требует поиска их альтернативных источников. Одним из вариантов решения этих проблем является возведение энергоэффективных домов при помощи современных энергосберегающих технологий, которые не только более перспективны, но и не загрязняют окружающую среду. В данной статье изучена теоретическая основа и рассмотрены энергосберегающие технологии при строительстве домов сельской местности в Пермском крае   

Ключевые слова:
энергоэффективность, энергосбережение, энергосберегающие технологии, пассивный дом, активный дом, сельский дом, теплоэнергия, строительные материалы, термопанель из торфяного утеплительного слоя, рекуператор   


УДК 658.26

Ястребов А.В.

магистрант Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования

«Пермский государственный аграрно-технологический университет имени академика Д.Н. Прянишникова»

(г. Пермь, Россия)

 

Мохова А.А.

магистрант Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования

«Пермский государственный аграрно-технологический университет имени академика Д.Н. Прянишникова»

(г. Пермь, Россия)

 

Зекин В.Н.

профессор, к.т.н. Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования

«Пермский государственный аграрно-технологический университет имени академика Д.Н. Прянишникова»

(г. Пермь, Россия)

 

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ВОЗВЕДЕНИИ СЕЛЬСКОГО ДОМА

 

Аннотация: проблема истощаемости природных энергоресурсов и повышения их стоимости особенно для индивидуальных потребителей требует поиска их альтернативных источников. Одним из вариантов решения этих проблем является возведение энергоэффективных домов при помощи современных энергосберегающих технологий, которые не только более перспективны, но и не загрязняют окружающую среду. В данной статье изучена теоретическая основа и рассмотрены энергосберегающие технологии при строительстве домов сельской местности в Пермском крае.

 

Ключевые слова: энергоэффективность, энергосбережение, энергосберегающие технологии, пассивный дом, активный дом, сельский дом, теплоэнергия, строительные материалы, термопанель из торфяного утеплительного слоя, рекуператор.

 

Введение Недостаточность и высокая стоимость добычи энергоресурсов, а также множество глобальных экологических проблем сделало тему энергосбережения одной из приоритетных задач в строительстве на сегодняшний день. Применение энергосберегающих технологий в строительстве помогает уменьшить энергопотребление здания, поэтому данная проблема является актуальной в условиях холодного климата Пермского края и России. По данным журнала "Business Class" [6] в Пермском крае по итогам второго квартала 2021 года спрос на земли под индивидуальное жилищное строительство (ИЖС) увеличился на 27 %. Интерес к участкам сельскохозяйственного назначения вырос в 1,5 раза. Количество объявлений о продаже земли под ИЖС в регионе выросло на 26 %, сельскохозяйственного назначения — на 36 %. Все это в бедующем может увеличить количество потенциальных собственников которым необходимо уже сейчас задуматься об энергосбережении при строительстве их домов усадебного типа. Цель статьи заключается в рассмотрении использования энергосберегающих технологий в строительстве сельского дома. Для достижения указанной цели необходимо изучить теоретическую основу и рассмотреть энергосберегающие технологии при строительстве домов сельской местности в Пермском крае. Теоретическая основа Понятие «энергоэффективность», прежде всего, подразумевает достижение экономически оправданного рационального использования энергетических ресурсов, на основе последних достижений техники и технологий. Получение максимальной энергоэффективности дома достигается в первую очередь за счёт снижения теплопотерь, более рационального использования тепловой энергии во всех энергетических процессах без ухудшения конечного результата [2] Энергосберегающие технологии - это со­во­куп­ность ме­то­дов, спо­со­бов, но­вых или усо­вер­шен­ст­во­ван­ных тех­нических и тех­но­ло­гических ре­ше­ний, спо­соб­ст­вую­щих ис­поль­зо­ва­нию раз­лич­ных ви­дов энер­гии, ха­рак­те­ри­зую­щих­ся бо­лее вы­со­ким ко­эф­фи­ци­ен­том по­лез­но­го ис­поль­зо­ва­ния то­п­лив­но-энер­ге­тических ре­сур­сов, в т. ч. аль­тер­на­тив­ных ис­точ­ни­ков энер­гии (сол­неч­ные ба­та­реи, вет­ро­ге­не­ра­то­ры, гиб­рид­ные сис­те­мы, ми­ни-ГЭС и др) [8] Энергосберегающие дома разделяют на пассивные дома, дома нулевого потребления энергии и активные дома. Активный дом имеет автоматизированную контролирующую систему, которая создает положительный энергобаланс. Дом нулевого потребления использует энергию, которую сам же и производит, используя солнечные панели, тепловые насосы, ВЭУ, биотопливо. Пассивный дом потребляет минимальное количество энергии и даже может обойтись без отопления совсем [5] Энергосберегающие технологии при строительстве домов сельской местности в Пермском крае Одним из активных потребителей энергии является строительство сельских домов, где возможно экономить энергию за счет энергосберегающих технологий в строительстве. Эксплуатационная энергоэффективность здания формируется прежде всего его теплоэнергоэффективностью, которая, в свою очередь, зависит от теплозащитных свойств глухой и светопрозрачных частей ограждающих конструкций здания. Мировой опыт показывает, что повысить энергетическую эффективность зданий можно только в случае применения комплексных архитектурно-строительных решений [7] Чтобы добиться снижения энергопотребления дома нужно рационально скомбинировать следующие характеристики: Объемно-планировочные: компактная группировка объемных форм, их оптимизация, ориентация и инсоляция; Конструктивные: для эффективной регулировки внешних и внутренних воздушных потоков обеспечить трансформируемость конструктивных решений; Инженерно-технические: оптимизация технико-эксплуатационных параметров систем инженерно-технического обеспечения путём утилизации вторичных отходов, или внедрения автоматического контроля и регулирования распределения энергии [2] Также для достижения энергоэсбережения сельского дома необходимо применение современных теплоизоляционные строительных материалов. Существует множество строительных материалов для стен и перекрытий, которые активно используются в строительстве сельских домов. К ним относятся: [5] Минераловатные материалы негорючие, влагостойкие, прочные, с высоким уровнем термозащиты и звукоизоляции. Пенополистирольные плиты имеют низкую теплопроводность, высокую плотность и долговечность. Стекловата хорошо подходит для облицовки неровных поверхностей, благодаря своей мягкости и эластичности, очень прочный материал, не подверженный старению, с высокими теплоизоляционными свойствами. Энергосберегающая штукатурка покрытие нового поколения, представляет собой цементный раствор с добавлением современных наполнителей. Энергосберегающая краска обладает теплоизоляционными свойствами, которые являются результатом интенсивного воздействия молекул воздуха, находящихся в шариках. Энергосберегающее покрытие «Изоллат» обладает низким коэффициентом теплопроводности, устойчив к атмосферным осадкам, имеет антикоррозийные свойства. «Изоллат» является дышащим материалом – не пропускает воду, но при этом является паронепроницаемым. Пенополиуретан имеет очень низкий коэффициент теплопроводности и обладает самым маленьким водопоглощением. Жесткие ППУ (пенопласты) обладают низкой паропроницаемостью и теплопроводностью, высокой адгезией к другим материалам. Пеностекло представляет собой материал, изготовляемый из стекольного боя или кварцевого песка, известняка, соды, т.е. тех же материалов, из которых производят различные виды стекол [4] Торфяные изоляционные плиты изготовляют прессованием из малоразложившегося торфа, имеющего волокнистую структуру. Торфяные плиты выпускают плотностью 170 и 250 кг/м с коэффициентом теплопроводности в сухом состоянии 0,06 Вт/(м’°С), длиной 1 м, шириной 0,5 м, толщиной 30 мм и используют для изоляции ограждающих конструкций зданий [4] Пермский край занимает площадь 160 237 км2, большая часть из которых, а это 60 процентов от территории – леса и болота. Именно на этой территории и добывается торф. Наличие достаточных запасов торфа является гарантом успешного развития промышленности по производству строительных материалов на основе торфа [4] На сегодняшний день активно ведутся разработки по применению торфа в строительной отрасли. Из торфа производят строительные материалы такие как торфяные блоки, они же и термопанели из торфяного утеплительного слоя. В большинстве случаев торф используют для изготовления из него топливных брикетов [4] Термопанель из торфяного утеплительного слоя относится к виду комбинированных отделочных материалов, которые включают в себя облицовочный слой и слой утеплителя создавая единую декоративно-теплоизолирующую конструкцию. Данная разработка может найти применение в современном сельскохозяйственном, промышленном и гражданском строительстве для утепления наружных несущих конструкций. Термопанель включает наружный облицовочный слой из жидкой керамики, утеплительный слой из торфа с добавлением гидрофобизирующей добавки и антипиренов, а также слой жёсткой подложки для обеспечения конструктивной устойчивости материала [4] В энергосберегающих домах и домах с улучшенными показателями энергосбережения, в которых реализованы высокие технологии, благодаря хорошей теплоизоляции греющее тепло почти не улетучивается через стены и окна. Доля вентиляционной тепловой нагрузки значительно возрастает, и она становится решающим фактором для дальнейшей экономии энергии [3] Для поддержания температуры помещении, которая сохраняется при помощи термопанелей, применяется рекуператор. Рекуператоры – это вентиляционные устройства, которые обеспечивают поступление свежего воздуха и удаление отработанного воздуха с фильтрацией, но самое основное отличие от обычного приточного вентилирования воздуха в помещении – в случае рекуперации воздух проходит через специальный теплообменник, где удаляемый воздух из помещения передает свою тепловую энергию входящему приточному воздуху. А в летнее время года при наличии в комнате кондиционера, усиливает его действие охлаждая приточный воздух, так как кондиционеры потребляют много электроэнергии [1] Рекуперационная система состоит из приточно-вытяжной установки с пластинчатым рекуператором, двумя вентиляторами и грунтовым теплообменником. Грунтовой теплообменник представляет собой трубу, внутри которой движется приточный воздух, нагреваясь через стенки теплом грунта. Наружный воздух подходит уже подогретым к рекуператору. При рациональном размещении воздуховодов можно отобрать у грунта значительное количество тепловой энергии при сравнительно небольших затратах электроэнергии, необходимой для работы вентиляторов [3] Заключение Энерго и ресурсосберегающие строительные технологии являются перспективными направлениями будущего строительства. Исходя из вышесказанного можно говорить о том, что проблемы энергосбережения приобретают особую остроту в связи с ростом спроса на энергоресурсы, перманентным повышением тарифов на тепловую и электрическую энергию, ухудшением экологии. Разработка и внедрение новых энергосберегающих технологий — это одна из главных задач в современном мире. Комплексное применение таких энегрноэффективных технологических решений способно снизить энергопотребление на 70% [5] и обеспечить энергетическую эффективность здания, создавая комфортный микроклимат в помещении. Энергосберегающее строительство – это применение современных технологий и материалов, которые обеспечивают высокий тепловой комфорт и малое потреблением энергии, с низкими расходами на эксплуатацию. Этот эффект достигается с помощью уменьшения потребления энергии и электроэнергии, требующейся для прогрева воды и отопления дома. Значительно снижаются потери тепла в пассивном здании, в сравнении с традиционными домами. Разработанные технические решения для сокращения тепловых потерь уже опробаванны на практике. Самыми популярными являются: герметизация внешней оболочки здания, тщательное ограничение появления мостиков холода, использование энергосберегающих окон и дверей, специально разработанных для пассивных домов; использование высокоэффективной системы вентиляции с рекуперацией тепла, термоизоляция стандартных внешних ограждений – стен, крыш, окон и дверей [5]

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

 

Вяткина Ю.С., Вяткина С.Д., Жилина Т.С. О работе систем естественной вентиляции в жилых зданиях: // В сб. материалов XIV научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и соискателей ТюмГАСУ. Тюмень: РИО ТюмГАСУ, 2014. С. 81-86.

Девликамова, А. С. Энергоэффективные технологии в строительстве // Молодой ученый. — 2016. — № 8 (112). — С. 1268-1271.

Кряклина И.В., Шешунова Е.В., Грек И.Л. энергоэффективный дом с нетрадиционными и возобновляемыми источниками энергии // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 1. ; URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=12180 (дата обращения: 27.09.2021)

Кузнецов Е.Н. «Использование энергоэффективных термопанелей из торфа», ПГАТУ, Пермь, 2020 - 106 с

Паук Ю.Ю. Энергосберегающие технологии в современном строительстве (31-33) // Евразийский Союз Ученых Пермская деловая газета "Бизнес класс [Электронный ресурс] — URL: https://www.business-class.su/news/2021/07/31/spros-na-zemelnye-uchastki-v-permskom-krae-vyros-na-27 (дата обращение: 21.09.2021)

Энергоэффективные конструкции в строительстве [Электронный ресурс] : электрон. учеб. пособие / А.В. Захаров, Е.Н. Сычкина, А.Б. Пономарев. – Пермь : Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2017. – 103 с.

Энергосберегающие технологии // Большая российская энциклопедия. Том 35. Москва, 2017, стр. 390-391

 

Yastrebov A.V.

Master's student

Perm State Agrarian and Technological University named after Pryanishnikov

(Perm, Russia)

 

Mokhova A.A.

Master's student

Perm State Agrarian and Technological University named after Pryanishnikov

(Perm, Russia)

 

Zekin V.N.

professor, Ph.D

Perm State Agrarian and Technological University named after Pryanishnikov

(Perm, Russia)

 

USE OF ENERGY SAVING TECHNOLOGIES IN THE CONSTRUCTION OF A RURAL HOUSE

 

Abstract: the problem of depletion of natural energy resources and the increase in their cost, especially for individual consumers, requires a search for their alternative sources. One of the options for solving these problems is the construction of energy-efficient houses using modern energy-saving technologies, which are not only more promising, but also do not pollute the environment. This article studies the theoretical basis and considers energy-saving technologies in the construction of rural houses in the Perm region.

 

Keywords: energy efficiency, energy saving, energy saving technologies, passive house, active house, rural house, heat energy, building materials, thermal panel from a peat insulation layer, recuperator.

  


Полная версия статьи PDF

Номер журнала Вестник науки №10 (43) том 1

  


Ссылка для цитирования:

Ястребов А.В., Мохова А.А., Зекин В.Н. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ВОЗВЕДЕНИИ СЕЛЬСКОГО ДОМА // Вестник науки №10 (43) том 1. С. 45 - 54. 2021 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/4803 (дата обращения: 30.01.2023 г.)




Нашли грубую ошибку (плагиат, фальсифицированные данные или иные нарушения научно-издательской этики) ?
- напишите письмо в редакцию журнала: zhurnal@vestnik-nauki.com


© 2021