Об экономической целесообразности повышения тепловой эффективности дома
О скрытых резервах
Вопрос повышения тепловой эффективности дома связан не только с созданием комфортных условия для проживания, но и с сокращением расходов на отопление, сумма которых может отрицательно сказываться на любом домашнем бюджете.
О том, что даже в самых суровых климатических условиях можно сделать свое жилище теплым, говорит опыт народов севера. Например, коренное население Чукотки на протяжении столетий жило в ярангах и при этом не страдало от холода, отапливая помещение при помощи горящего жировика, скорее напоминавшего свечу, чем отопительный прибор.
Секрет такой тепловой эффективности состоит в конструкции яранги, представляющей собой внешний шатер, внутри которого располагался полог. Шатер использовался для приготовления пищи, а в пологе была устроена спальня. До сегодняшнего дня альтернативы для жизни в суровых климатических условиях пока нет.
Идея современного теплого дома состоит в максимальном сокращении тепловых потерь. В идеале он, так же, как и яранга, должен отапливаться небольшим источником тепловой энергии. Возникает вопрос: есть ли резервы для экономии тепла и на сколько затраты на "сокращение расходов" оправданы?
Для ответа на этот вопрос воспользуемся статистическими данными, утверждающими, что КПД современного газового котла в удовлетворительном техническом состоянии составляет 75%, а потери обычного загородного дома с хорошими окнами и утепленными дверями равны 50%. Это значит, что три четверти расходов на отопление жилища тратятся впустую и резервы для их сокращения есть.
С чего начать
Начнем с теплопроводности плоской стенки.
Именно так можно представить стену дома, построенную из любого материала без использования облицовки и дополнительного слоя утепления. Потери тепла в этом случае можно посчитать, используя уравнение плотности теплового потока, где
tст1 и tст2 значения температуры стенки внутри дома и снаружи, тогда плотность теплового потока:
или
-коэффициент теплопроводности
δ-толщина стенки
Δt-разность температур
R =δ/λ - термическое сопротивление, величина характеризующая соотношение толщины плоской стенки и свойств материала, их которого она изготовлена.
Как видно из этого расчета, тепловые потери уменьшаются, при увеличении толщины стены, независимо от того, из чего она построена. Но они уменьшаются и при использовании строительных материалов с меньшей теплопроводностью.
q = (tст1 - tст2)/R
Общее количество теплоты, которое передается через поверхность стенки в течение определенного периода времени, определяется:
Где
F - площадь стенки
τ-время
коэффициент теплопроводности кирпича составляет 0,58, а минеральной ваты 0,04, в 12 раз меньше. Это значит, что использование слоя утеплителя с наружной стороны фасада, толщиной в пять сантиметров, позволяет уменьшить тепловые потери дома, стены которого построены в один слой кирпича, в два раза. Эффект усиливается при использовании следующей конструкции стены: основной строительный материал, слой утеплителя и затем слой облицовочного материала.
Посчитать экономический эффект проведения утепления дома при помощи теплоизоляционных материалов несложно, достаточно разделить обычный счет за отопление пополам, а полученное значение умножить на количество месяцев в году, не исключая и летний период. Ведь, как известно, в это время года дом должен служить укрытием от жары, а для этого лучше подходит жилище с хорошей тепловой изоляцией, где хорошо сохраняется не только тепло домашнего очага, но и прохлада кондиционера.
О рациональном использовании тепла
В загородном доме можно существенно повысить его тепловую эффективность, используя тепло рационально. При этом главное, сократить потери тепловой энергии в окружающую среду. Для этого в доме проводится дополнительная теплоизоляция, позволяющая сделать жилище, подобным термосу, в котором практически нет потерь энергии в окружающую среду, ведь именно на компенсацию этих потерь идет большая часть производимого тепла.
Учитывая то, что нагретый воздух поднимается вверх и скапливается под потолком, нужно стараться воздушные массы в доме перемешивать. Решить проблему можно при помощи установки потолочного вентилятора, совмещенного со светильником. Его периодическое включение поможет сделать воздух в доме равномерно прогретым и создаст ощущение комфорта.
Как правило, речь о дополнительных затратах не идет, вентилятор наверняка найдется в каждом загородном доме, а вот достичь ощущение комфорта таким образом можно при меньшей температуре нагрева теплоносителя в котле и соответственно при меньшей температуре воздуха в помещении, замеры которой должны вестись всегда в одном и том же месте.
Для справки: если термометр расположен на высоте одного метра от уровня пола, то, решив измерить температуру в соседней комнате и сравнить полученные значения, измерения нужно проводить также на уровне одного метра от пола.
Перейдем к отопительным приборам
Экономия топлива при его сжигании также положительно сказывается на повышении тепловой эффективности дома. Правильный выбор отопительных приборов поможет сократить расходы на отопление на пять процентов, а способ их установки на 20%. При этом дополнительные затраты не нужны, ведь речь идет о плановой покупке отопительных устройств, без которых все равно не обойтись. Главное, сделать правильный выбор.
Несмотря на то, что конвективный теплообмен позволяет нагреть помещение быстро, перемещая и перемешивая слои теплого и холодного воздуха, ощущение комфорта при меньших затратах можно достичь лишь при использовании приборов, излучающих тепловую энергию.
Это имеет принципиальное значение при отоплении жилища при помощи электричества. Сократить расходы на отопление в данном случае можно, используя системы теплый пол и инфракрасные обогреватели, установленные на потолке, и также нагревающие поверхность пола.
Вывод: теплый дом при минимальных затратах на его отопление не миф, а реальность.
