Автономный частный дом. Автономный дом: особенности, интересные идеи и рекомендации

29.03.2019

Мнение о том, что без подвода внешних коммуникаций (газа, электричества, канализации, водопровода, отопления) невозможно строительство комфортного дома со всеми удобствами, безнадежно устарело. Современные технологии строительства, рациональное применение альтернативных видов энергии позволяют построить полностью автономный дом на любом участке в любом регионе вдали от всех магистральных коммуникаций. Область применения строительства автономного дома широка: жилищное строительство (дачи, коттеджи, усадьбы, частные дома); фермерское и животноводческое хозяйства; добывающие и перерабатывающие предприятия вдали от «благ цивилизации»; освоение новых территорий и строительство на островах; дальние армейские гарнизоны и научные станции. Автономный дом — это единая органическая со своими обитателями экосистема, которая максимально эффективно аккумулирует и использует возобновляемые виды энергии. Такой дом абсолютно экологически эффективен и безопасен. Строительство автономного дома обходится дороже обычного, но в дальнейшем огромная экономия достигается за счет того, что потребитель не платит за свои удобства. Кроме того, надо учитывать и транспортные расходы на завоз топлива в дальние районы для обычных домов, расходы на подвод коммуникаций и их дальнейшую эксплуатацию, во время строительства автономного дома можно организовать производство некоторых строй- и теплоизоляционных материалов на месте.

Проектирование и строительство

В зависимости от географического положения, климатических условий, ландшафта и его возможностей грамотное проектирование автономного дома является основным звеном. Применяются и комбинируются технологии, используемые при строительстве «пассивных», энергосберегающих, «солнечных» домов. Широкий спектр применения традиционных материалов (дерево, кирпич, камень) в комбинации с теплоизоляционными дает возможность вести строительство оригинальных по дизайну комфортных автономных домов. В различных климатических зонах их внешний вид будет различен, но главный принцип полной автономности жизнеобеспечения сохраняется. Автономный дом обменивается тепловой энергией с внешней средой тремя способами: через ограждающие конструкции (крыша, стены, фундамент), через светопрозрачные, светоулавливающие ограждения и за счет воздухообменной системы. Для южных мест актуален приток теплой энергии и акцент делается на дополнительное охлаждение (строятся в основном дома типа вилл или бунгало), в северных широтах, наоборот, тепловая энергия аккумулируется и сохраняется (автономный дом имеет компактный и строгий вид). Для нормального функционирования автономного дома требуется относительно большой участок земли вокруг него. Участок будет задействован не только для получения энергии, на нем можно устроить теплицу, оранжерею, зимний сад и даже небольшую мини-ферму. Органические отходы автономного дома перерабатываются в различные компосты, которые можно использовать в нашем хозяйстве. Минимум усилий для регулирования процессов кондиционирования и теплоснабжения (в идеале простое переключение зима-лето) обеспечит комфорт потребителю круглый год. Идея «автономного дома» заключается в эффективном комбинированном использовании возобновляемой энергии солнца, ветра, земли, воды.

1 — ветрогенератор; 2 — солнечные коллекторы или батареи; 3 — тепловой насос; 4 — аккумулятор тепла; 5 — аккумулятор энергии; 6 — утилизатор стоков; 7 — бак горячей воды; 8 — коллектор тепла земли; 9 — «теплые полы»

Автономный дом расположен так, что талые снеговые и дождевые воды стекаются в специальный бассейн, где проходят тщательную очистку и фильтрацию. Бассейн сам может накапливать снег, который растапливается обогревателями или в солнечные дни естественным путем. Основные резервуары перерабатывающего бассейна находятся под землей. Если позволяют геодезические условия, проводится бурение скважины (в отдельных случаях до 110 метров) для добывания чистой воды. Также можно использовать местные водоресурсы, в случае их отсутствия применяется солнечная опреснительная установка со специальным минерализатором и фильтром. Производительность простейшей установки составляет до 2 000 литров в сутки. В зависимости от степени очистки происходит дифференцированное использование воды для бытовых и человеческих нужд. Солнечные коллекторы обеспечивают бесперебойное горячее водоснабжение автономного дома.

Канализация и утилизация отходов

Душевые и туалеты расходуют 70 процентов бытовой воды, остальное приходиться на стирку, мойку-уборку, приготовление пищи. Поэтому в автономном доме не применяют обычную сантехнику. Специальные водосберегающие устройства устраняют бесполезные расходы воды без ухудшения потребительских стандартов. Применение безводных туалетов экономит потребление воды и значительно уменьшает объем сточных вод. В автономном доме можно строить компостирующие биотуалеты, можно использовать другие эффективные системы биологической очистки. Органические отходы и мусор утилизируются в компостирующем биореакторе.

Энергоснабжение и система отопления

Энергоснабжение автономного дома происходит путем комбинирования использования различных систем:- ветрогенераторная установка — солнечные батареи и коллекторы- тепловой насос (преобразователь энергии земли, водоема, сточных вод, термального источника и т. д.)- тепловые аккумуляторы. Основным источником энергии для обеспечения работ систем отопления, кондиционирования, водоснабжения, питания бытовой техники является ветрогенератор в относительно ветреных районах, но все чаще применяют взаимозаменяемую систему ветрогенератор + солнечная батарея. В этом случае производится электроэнергии до 8 000 кВт\ч в месяц, что эквивалентно сжиганию дизельным электрогенератором 30 000 литров топлива. Излишки электроэнергии при помощи теплового насоса используются для отопления или кондиционирования. В отсутствии ветра и солнечного света мощные накопительные аккумуляторы достаточно времени обеспечивают электроэнергией весь дом. Тепловой насос и солнечные коллекторы обеспечивают бесперебойное горячее водоснабжение автономного дома, а также в случае необходимости они выполняют роль дополнительных генераторов тепла. Все узлы системы энергоснабжения работают в автономном и комбинирующем режимах и прекрасно взаимозаменяют друг друга. Совместная работа узлов обеспечит бесперебойно электричеством и теплом дом в любой сезон и любое время суток. Автоматизированная система управления осуществляет контроль и управление энергосистемой, вентиляцией и инженерной системой.

Вентиляция

Приточно-вытяжная вентиляция со специальным воздухо- теплообменником (рекуператор) обеспечит равномерно теплый или прохладный микроклимат во всех помещениях автономного дома. Управляемая вентиляция позволит избежать возникновения сырости (эффект сырых углов) или горячего воздуха (в помещениях непосредственно под кровлей в жаркую погоду). Система воздухообмена проста и использует энергию земли. Отработанный теплый воздух выталкивается на улицу, а свежий фильтрованный воздух поступает в дом. В теплообменнике происходит процесс нагрева нового воздуха теплом отработанного, поэтому энергопотери минимальны, не требуется вновь нагревать в помещениях воздух, как в обычных домах после проветривания. АСУ следит за температурой и воздушными потоками в автономном доме, при необходимости можно ионизировать или ароматизировать его. Все это создает приятный и удобный микроклимат.

Затраты на различные установки получения возобновляемой энергии кажутся большими. Экономические расчеты и практика показывают, что в течении 3-5 лет эксплуатации автономного дома затраты полностью окупаются. Вам не нужно платить за отопление и электричество, вы обретаете свободу выбора места проживания. Строительство автономных домов в регионах с неразвитой энергосистемой вдали от магистральных коммуникаций эффективное решение целого ряда проблем. Система «автономный дом» экологически безопасна, сохраняет и не разрушает местный ландшафт, не вредит окружающей среде, продукты биологической обработки можно использовать в подсобном или сельском хозяйстве. Строительство таких домов поможет не только в освоении новых территорий, сохранению их ресурсов, но это также эффективное капиталовложение в жилищном строительстве.

Считаю важным, в меняющемся и непостоянном мире, быть абсолютно независимым на сколько это возможно. В данный момент рассматриваю вариант устройства дома с автономными системами жизнеобеспечения, замкнутого цикла и экологически безопасного. С местом (регионом) строительства каждый решает для себя сам и, более того, об этом много статей и постов. Решил поделится найденной информацией и мыслями по данному поводу. В большей степени выкладываю картинки для наглядности. Вариантов очень много, покажу некоторые из них.
Все начинается с проектирования. Необходимо учитывать множество факторов. 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. Для строительства экодома должны использоваться местные строительные материалы, малозатратные по способу добычи, переработке, перевозке, позволяющие применять технологии строительства дома без тяжелой техники. 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.
Пример.

1.Солнечный коллектор.
2.Грунтовой сезонный тепловой аккумулятор.
3.Трубы каркаса с вентиляционными каналами.
4.Соломенные блоки.
5.Вентиляторы системы принудительной вентиляции.
6.Теплообменник-рекуператор.
7.Канал в грунте.
8.Армированное стекло
9-10.Полимерная гофрированная трубка.
11.Теплоизолированный бак горячей воды.
12,14,15,20.Воздушно-дренажные каналы.
13.Теплоизолированный гравийный фундамент.
16,17,18.Задвижки.
19.Локальная система биообработки и утилизации стоков для повышения плодородия приусадебного участка.
Архитектура

Пример дома с элементами солнечной архитектуры.

При проектировании необходимо учитывать количество членов семи и будущие потребности.

Архитектура экодома-коттеджа. Внешний вид и планировка

Архитектура экодома-подворья из разных строений

При планировании надо стремиться к уменьшению размеров придомового участка, изымаемого из природы (площадь самого дома и площадок с твердым покрытием). Планировка участка предполагает оптимальное взаимное расположение дома, цветника, ботанической площадки с учетом естественного уклона, направления ветров, окружающей растительности, распределения грунтов.

Планировка участка и прилегающей территории для экодома с активным ведением на участке сельхоздеятельности.

Утепление.

Утепление. Будем исходить из того как теряет тепло традиционный дом.

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.

Как должен быть утеплен экодом

Схемы утепления разных конструкций корпуса экодома.

Фундамент
Традиционно используются следующие типы фундаментов: столбчатые, ленточные, фундаменты из мелких блоков.

Для строительства экодома из этих типов фундаментов лучше подходит буронабивной.

Достоинства. Буронабивной фундамент минимально разрушает ландшафт, он дешевле, т.к. исключается рытье котлована, такой фундамент не требует утепления, гидроизоляции и пароизоляции. На его строительство расходуется меньше бетона и его исполнение возможно без тяжелой строительной техники. Не требуется защиты от радона.
Замечание. При таком фундаменте экодом не имеет подвала. Для размещения инженерного оборудования строится специальное техническое подполье, значительно меньшее, чем подвал. Оборудование можно разместить также в цокольном этаже или в техническом помещении первого этажа.

Ленточный фундамент для дома.

Фундамент из мелких блоков.

Дренажная система при устройстве фундамента.

Для увеличения долговечности фундамента и защиты его от подземных вод, дождевой и талой воды, просачивающейся с поверхности земли, вокруг фундамента устраивают дренажную систему.

Узел состыковки фундамента, перекрытия и стены.

При проектировании узла сочленения фундамента, перекрытия и стены надо избежать мостиков холода.

Перекрытие первого этажа
Возможны три варианта перекрытий для первого этажа:
а) над отапливаемым подвалом
б) над вентилируемым подпольем
в) по грунту.

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: 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.

Утеплитель
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.

Перекрытие второго этажа
Перекрытие между первым и вторым этажами обыкновенное, если второй этаж отапливаемый

Крыша
Типы крыш: совмещенная (применяется для мансардного этажа) и холодная традиционная (для обычного одноэтажного и обычного двухэтажного дома).

Окна, двери.
Простейший способ добиться повышения энергоэффективности окна - это исключение функции проветривания (вентиляции), - и применение теплоэффективных ставень. Простая конструкция окна с внутренней задвигающейся теплоэффективной ставней.

Окно с тройным остеклением и теплоэффективной задвижной ставней.

Входной тамбур
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).

Система отопления

Система воздушного солнечного обогрева.

Если построить теплый экодом, как описано в предыдущей главе, то прямое использование солнечной энергии с середины февраля по май и с сентября по октябрь, обеспечит экодом теплом.
В этот период отапливать экодом проще всего при помощи воздушных солнечных коллекторов. Типичная система воздушного солнечного обогрева представлена на Рис. Система состоит из воздушного солнечного коллектора, воздуховодов, вентилятора. Если температура в помещениях недостаточна, то горячий воздух из коллектора попадает в комнату. Более холодный воздух из комнаты подается в воздушный коллектор и подогревается в нем. Если в помещениях тепло, то горячий воздух поступает в тепловой аккумулятор. Воздух начинает циркулировать, когда работает вентилятор, который приводится в действие солнечной батареей. Такая система удобна тем, что вентилятор работает только тогда, когда солнечная батарея вырабатывает электричество и именно в это же время солнечный коллектор нагревает воздух. Весной осенью система работает на нагрев помещения и на накопление тепла в суточном аккумуляторе. Летом эта энергия накапливается в сезонном аккумуляторе.

Воздушный солнечный коллектор

Площадь воздушных коллекторов, необходимая для нагрева помещений в экодоме определяется теплотехническими параметрами дома. В отсутствии солнца недостаток тепла компенсируется дровяной печью медленного горения с каталитическим дожиганием горючих газов.

Каталитическая печь медленного горения

В настоящее время солнечная система обогрева не в состоянии обеспечить полностью отопление дома весь отопительный период. Поэтому для подогрева экодома используются дополнительные печи на растительном топливе. Самые лучшие - это дровяные печи медленного горения с каталитическим дожигом горючих газов (Рис. 6.3). Низкие теплопотери экодома позволяют использовать печи малой мощности. Кроме того, дрова являются возобновимым источником энергии.

Теплый пол.

Воздушное отопление

Схема установки печи-калорифера для системы воздушного отопления дома:
1 - калорифер; 2-4, 6 - каналы; 5 - решётка; 7 - вентилятор.

Печь-калорифер

Печь-калорифер, разрез

Соединение калорифера с топливником

схема распределения тепловых потоков в доме с воздушным отоплением

Система ГВС.

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

Термосифонная водогрейная система с водяным солнечным коллектором

Система солнечного нагрева воды с принудительной циркуляцией.

Суточный водяной аккумулятор тепла

Суточный водяной аккумулятор тепла.
ЭГ - электрогенератор;
ТГ - теплогенератор;
1 - бак с водой; 2 - дымовые трубы; 3 - кожух; 4 - каналы подачи теплого чистого воздуха; 5 - нижняя (входная) дымовая камера; 6 - верхняя (выходная дымовая камера; 7 - подача дыма в регенератор; 8 - подача чистого воздуха к ТА; 9 - кожух; 10 - поверхность теплообмена; 11 - забор чистого холодного воздуха; 12 - забор теплого отработанного воздуха; 13 - выхлопная труба; 14 - переключатель; 15 - канал подачи сбросного воздуха в теплицу; 16 - шторки; 17 - вент-каналы вертикальные; 18 - дымосос.

Холод

Встроенный в стену зимний холодильник

Погреб

Один мой знакомый - по специальности и по призванию радио механик, нашел интересное применение своим способностям. Любовь к изобретениям он реализовал в своем доме, собственноручно сделав его фактически автономным. Те, кто еще вчера смеялся над идеями Павла, сегодня, после подорожания коммуналки и , изрядно завидуют экономии, которую дает энергонезависимый дом.

Двухэтажный дом Павла находится в областном центре под Кировоградом. И хотя его улицу можно найти не сразу, однако пройти мимо дома изобретателя невозможно. Еще издалека виднеется ветряк. Подойдя ближе, видишь, как на крыше дома сверкают . Около сотни домашних цветов размещены на стеклянной веранде и в зале дома. В доме действительно тепло, под ногами — пол с подогревом. Недалеко от двери — небольшая лестница на второй этаж, который напоминает мастерскую. Там Павел и колдует над своими изобретениями.

Мужчина рассказывает, идея сделать дом энергонезависимым возникла пять лет назад. По мнению натолкнули сами энергетики, не спешили менять столбы, когда люди сидели без света.

Предыстория

Все началось в 2010 году. Было очередное повышение тарифов, а затем, осенью, в нашем микрорайоне проводилась плановая замена столбов. Мы сидели без света. Никто не знал, когда в домах появится электроэнергия. И я, несмотря на яркое солнце, задумался: природа дает столько света, столько энергии, а в доме темно, мы ее не используем. К тому же, кто знает, что будет дальше? Сколько еще будут отключать свет? А вдруг возникнет какая-то чрезвычайная ситуация? Тогда и появилось желание быть энергонезависимым, — вспоминает Павел.

I этап

Сначала мужчина купил . Объясняет: это такое устройство, которое работает автономно. Когда отключается электроэнергия, он начинает работать от и подает звуковой сигнал. Устройство преобразует низковольтное напряжение аккумуляторов в напряжение в 220 вольт.

Потом аккумуляторов стало не хватать, я их постепенно покупал, заряжал от , инвертор давал напряжение, все было без шума и хорошо работало. Вот так у меня в доме появилась электроэнергия, тогда как соседи сидели без света, — рассказывает Павел.

II этап

Впоследствии он приобрел . Заказал ее в интернет-магазине « ». Тогда, вспоминает, устройство стоил около трех тысяч гривен. Сегодня Павел имеет четыре батареи. Одной, признает, было мало.

III этап

Через некоторое время я приобрел еще и ветрогенератор. Ветер бывает сильный, его тоже хотелось использовать. К тому же солнечно не всегда. Меньше добывается солнечной энергии зимой. Особенно в этом году. Кажется, за последние 130 лет эта зима была менее солнечной. Поэтому я и не отказался полностью от электроэнергии. Когда солнечно, дом независимый от центрального энергоснабжения. Если нет — срабатывает автоматическое переключение. Если Солнца много, будет заряжаться и отключения, если мало — то частично используется и центральная электросеть, — объясняет Павел и добавляет, что освещение в доме включается и выключается автоматически.

Наступает вечер — свет включается, утро — выключается. Все лампочки на 12 вольт, некоторые на 24. Они установлены по всему дому. В темное время суток всюду свет, как днем. Вы у меня даже выключателей не увидите! Эти лампочки используют не преобразованную электроэнергию, что означает минимум затрат.

Планы на будущее

В ближайшее время Павел планирует установить солнечный концентратор. Объясняет: это такое поворотное устройство. Он собирает солнечную энергию и фокусирует ее, направляет в те места батареи, в которые нет прямого попадания лучей. Говорит, это позволит получать максимально возможное количество солнечной энергии в любое время дня. Мужчина уже обустроил собственную систему автономного отопления, отказавшись от газового котла. Говорит, разработал ее из всех существующих сегодня систем отопления.

Кратко о отопление дома

Рекуператор, кондиционер, тепловой насос — это систему очень трудно объяснить. Если коротко, под полом у меня находится камера с батареями, под которыми тлеет всякий хлам — трава, мусор, дерево. Оно тлеет, как сигарета, и передает энергию по трубам, которые соединены с общей системой дома. Через специально построенные каналы одним идет угарный газ, другим — чистый воздух. Эта система называется рекуператор, можно назвать и своеобразным котлом. Дым выходит через дымоходы. Он уже холодный, поскольку температура всего того, что сгорает, отдается непосредственно в батареи, — объясняет изобретатель.

В планах — изготовление коллектора. Уверяет, это устройство, которое он планирует разместить на втором этаже дома, отапливать дом без всяких солнечных батарей. Я планирую сделать коллектор. Это будет большая коробка, черная внутри. Коллектор ловить лучи, греть его и закачивать теплый воздух прямо в дом, — объясняет кировоградский Кулибин.

Пара советов тем, кто хочет сделать дом эффективным и автономным

Сколько именно экономит денег, сделав дом фактически энергонезависимым, человек, признается, не подсчитывал. Однако утверждает — затраты на электроэнергию теперь на 70% меньше. Многие хотят сейчас сделать свой дом энергонезависимым. Но средств на это нужно потратить немало. Пять лет назад мне обошлось это примерно в 20-30 тысяч гривен. Но я старался на всем сэкономить. На солнечных батареях, конечно, не сэкономишь. А вот на аккумуляторах можно, к тому же я на них хорошо разбираюсь. Из нескольких старых я, например, собрал два-три мощных, — объясняет Павел и дает советы тем, кто хочет начать реально экономить и понемногу делать свой дом автономной.

Во-первых, надо утеплять дом. Очень большие расходы идут на обогрев улицы, особенно в тех, кто пользуется центральным отоплением. Главная задача — сохранять то тепло, что есть. Утеплить помещение можно и самостоятельно. Достаточно вырезать пластины пенопласта необходимого размера, прикрепить их к стенам Церезитом, сделать внешнюю отделку и все. Я, например, планирую сделать некую камеру вокруг дома — из стеклянных колб, которые будут давать эффект термоса, — рассказывает радиомеханик.

Во-вторых, приобретите минимальный «джентльменский» набор. Инвертор, чтобы иметь возможность пользоваться электроэнергией, когда выключают свет, и хотя бы аккумулятор, — советует Павел. Установить солнечные батареи несколько проблематично. Для многих из них некуда деть. К тому же в многоквартирных домах приборы могут украсть. Удобнее установить и солнечную батарею, и коллектор тем, у кого частные дома.

Когда я только начинал делать свой дом энергонезависимым, многие скептически говорил, что ничего не получится, что мои намерения — ерунда. Дешевле платить за коммуналку, чем покупать . Но сейчас, после подорожания тарифов и заявлений правительства о повышении цен осенью, таких упреков уже нет. Многие наоборот интересуется. Правда, наш регион несколько отсталый в этом смысле. На юге, западе страны есть немало хозяев, которые установили солнечные батареи. Люди начинают понимать, что за автономными домами — будущее, — агитирует Павел.

О строительстве автономного дома порой задумываются многие. Хочется пожить вдали от остальных людей, на природе, послушать пение птиц и жужжание насекомых, а не шум городских улиц. Для людей, живущих в отдаленных сельских районах, где не еще подведены коммуникации, автономный дом может оказаться просто необходимостью. Только вот реально построить такой дом дорого и совсем непросто, тем более в холодном климате России. Однако сделать автономный дом при грамотном подходе, с использованием имеющихся на настоящий момент технологий и с учетом российских реалий все же возможно. Итак, что такое автономный дом?

Автономный дом — это дом, который не зависит от инфраструктуры, внешних электрических и газовых сетей, систем водоснабжения и канализации и т.п. Несомненными плюсами автономного дома являются снижение стоимости обслуживания и снижение степени влияния на окружающую среду, что соответствует .

Минимальное энергопотребление

В первую очередь, чтобы построить автономный дом, необходимо до минимума свести энергопотребление.

Потребление электричества можно снизить за счет:

использования приборов с классом энергетической эффективности A+, A++;
(хотя надо знать, что LED освещение имеет );
использования ;
систем отопления с насосами A+;
септика со сверхнизким потреблением электричества и/или ;
системы вентиляции с рекуперацией тепла.

Концепция пассивного была предложена в Германии еще в 1988 году. В соответствии с ней показателем энергоэффективности дома являются потери тепловой энергии в киловатт-часах на метр квадратный в год (кВт ч/м²). По стандарту дом считается пассивным, если его тепловые потери ниже 40 кВт ч/м² в год, в европейских странах этот показатель ограничивается 15 кВт ч/м² в год. В среднем тепловые потери обычного кирпичного дома составляют 250-350 кВт ч/м² в год. Пассивный дом должен быть очень качественно утеплен. Должна быть предусмотрена эффективная теплоизоляция стен, полов, потолков, чердака, подвала и фундамента. Стены не должны «дышать», для создания хорошей атмосферы в доме должна работать принудительная вентиляция. Система вентиляции в пассивном доме должна предусматриваться с рекуперацией, однако в российских условиях зачастую из-за конденсирования влаги эта система требует слишком много энергии. Поэтому надо выбирать энергоэффективное оборудование для этих целей.

В соответствии с принципами пассивного дома окна должны выходить на южную сторону и изготавливаются очень большими. Требование о большом размере окон не очень подходит для российских климатических условий. Зимой через большие окна в холодном климате больше теряется тепла, чем приходит. При проектировании дома надо найти баланс между максимальным использованием дневной света и минимальной потерей тепла через стекла. О домах с большими окнами я также уже писала . Можно, конечно, использовать тепловые ставни, но для их работы требуются дополнительные расходы энергии.

Таким образом, не все принципы пассивного дома рационально использовать при постройке автономного дома в России.

В наших условиях обоснованно строить дом

со сверхутепленным герметичным контуром;
минимумом северных окон, которые лучше применять обычного размера, но качественные, ;
в северной части дома рационально располагать технические помещения;
в системе вентиляции должна предусматриваться рекуперация тепла.

Отопление и ГВС

Обычно энергия в доме нужна для отопления и охлаждения помещений, горячего водоснабжения, приготовления пищи и охлаждения пищи (кухонная плита и холодильник), освещения, стирки белья и различных других бытовых целей. В случае, когда вся энергия в доме получается за счет электричества, в умеренных или холодных климатических условиях более 60% энергии используется только для отопления помещений и горячего водоснабжения.

Источники нагрева

В России не так уж и мало солнца. В качестве источников тепла для обеспечения дома подачей горячей водой и отопления вполне можно использовать водяные тепловые коллекторы, о них я писала в . Запасать тепло можно в сезонном теплоаккумуляторном баке большого объема.

Можно использовать обычные дровяные печи (поскольку деревья можно выращивать на своем участке, то это обеспечит автономность).

Можно использовать тепловые насосы, однако для их работы все же необходима электроэнергия.

Тип отопления

Электрическое отопление использовать нерационально, поскольку это приводит к большому расходу электроэнергии. Лучше всего использовать жидкостный теплоноситель, воду со спиртом, например. Это безопасно, не выделяется токсичных веществ, как в случае использования этиленгликоля. И вода со спиртом замерзает при более низкой температуре, чем просто вода.

Чтобы отапливать низкотемпературным теплоносителем (поскольку нагревать до высокой температуры теплоноситель в автономном доме — это лишние траты ресурсов), надо увеличивать площадь теплообмена, поэтому лучше всего использовать в этом случае теплый пол. Есть предположение о том, что теплые полы вредны для иммунной системы человека, что лучше ходить по холодному полу. Исследований на эту тему я не нашла, но теплые полы, на самом деле, не такие уж и горячие, всего 25-27°С. Летом обычные полы могут прогреваться до такой температуры.

Обеспечение электроэнергией

В качестве источника электроэнергии опять-таки можно воспользоваться солнцем. Однако в центральных регионах России все же необходимы дополнительные источники электроэнергии, например, дизель-генератор или, если электросеть все же подключена, сеть. Солнечная энергия сможет обеспечить дом электричеством примерно на 80%. Использование ветровой энергии также возможно, однако у нас не очень сильные ветра, особенно зимой, поэтому большое количество энергии от ветрогенератора получить сложно.

Для получения электроэнергии в вечернее время и ночью, когда солнце уже село, необходимо, чтобы система управления энергией дома имела возможность накапливать дневную солнечную энергию в аккумуляторах.

Тонкостей и нюансов при постройке автономного дома очень много — больше, чем при постройке обычного дома. Поскольку такой дом получается дорогостоящим, все материалы и оборудование должны быть долговечными и надежными, чтобы окупиться при дальнейшей эксплуатации.

Также рекомендую посмотреть очень интересную и полезную лекцию на тему реального автономного дома в России Игоря Глущенко.

(Просмотрели13 784 | Посмотрели сегодня 1)

Электрохромное окно на солнечных батареях
Естественное освещение зданий при помощи световых люков с GPS

Дом, который находится далеко от централизованной коммуникации, необходимо сделать автономным. Чтобы создать частное водоснабжение, а также систему отопления и канализации, необходимо приложить множество усилий. Современные технологии и оборудование позволят сделать все в кратчайшие сроки и без максимальных затрат.

Проект

Перед тем как возвести автономное отопление в многоквартирном доме, необходимо создать проект и чертежи. Без них невозможно возвести здание. При этом необходимо тщательно продумать не только свой дом, но и все коммуникации. Автономное здание будет максимально комфортным и уютным, только если в нем предусмотрены электричество, газ, отопление, водопровод и канализация. Однако возникает логичный вопрос: как это все воплотить в жизнь, если дом находится довольно далеко от централизованных систем? Именно об этом мы и поговорим далее.

Снабжение электричеством

Сложно сделать автономный дом удобным и комфортным, если он находится слишком далеко от ЛЭП. Стабильное электроснабжение создается благодаря трем способам.

Первый из них подразумевает установку солнечных батарей. При этом дорого обойдется лишь покупка данного оборудования. Далее платить за электроэнергию не придется. Но у такого способа есть свои минусы. Например, в зимнее время электроэнергия будет подаваться довольно плохо.
Еще один способ - нужно собрать мини-ГЭС. Она отлично подойдет для тех людей, у которых дом находится возле реки.
Третий способ заключается в установке ветряной станции. Он позволяет получать электроэнергию, не тратя ни копейки. Но, понятное дело, на первом этапе при установке затраты будут довольно высокими. Недостаточно просто установить ветряк. Необходимо создать постоянный ток, который будет преобразовываться в переменный, а также нужно приобрести оборудование для аккумуляции энергии. Но в целом после установки данный способ оправдывать себя на 100% через несколько лет.
Последний способ - установить генератор. Такие устройства работают на жидком топливе. Проблема с недостатком электроэнергии будет решаться довольно эффективно данным способом. Как правило, используют именно этот метод. Как все происходит? К генератору подключают насос и котел. Все это можно обустроить в доме, более того, тут же подключаются водопровод и отопление. Недостатки этот способ, конечно же, имеет. Затратность его вполне очевидна. Топливо стоит довольно дорого, а оно будет требоваться в большом количестве. Более того, под генератор, скорее всего, придется строить отдельное помещение либо здание, которое будет иметь максимальную звукоизоляцию.

Как уже было сказано, чаще всего для автономного дома (цена будет указана ниже) используются генераторы. Если же рядом имеются другие здания, и соседи тоже планируют устанавливать автономный дом, то будет выгоднее скинуться на ветрогенератор. Он будет вырабатывать электроэнергию сразу же на все постройки. Нужно заметить, что мини-ГЭС и солнечные батареи в России практически не встречаются. Их используют зачастую частные фирмы и предприятия.

Выбираем генератор

Выше уже было сказано, что генератор - наиболее часто используемый способ, который используется для создания автономного дома. Именно поэтому мы рассмотрим, как его установить рядом с домом. Необходимо придерживаться следующих советов.

Для того чтобы создать электроснабжение для автономного частного дома, необходимо использовать дизельные генераторы. Это оборудование довольно производительное и, как правило, рассчитанное на очень длительный срок эксплуатации.
Если здание находится рядом с ЛЭП, но электроэнергия подается довольно редко, то лучше всего использовать бензиновые варианты. Такие модели стоят совсем дешево, если сравнивать с дизельными, но ресурс, конечно, у них намного меньше.
Еще один совет заключается в том, что необходимо обратить внимание на то, сколько будет потреблять электроэнергии автономный загородный дом. Чтобы высчитать мощность генератора, необходимо сложить мощность всех потребителей, добавить к нему про запас где-то 20%. Как правило, небольшие дачные дома потребляют не так много электроэнергии, поэтому в этом случае используют бензиновые модели. Их мощности в 2 кВт вполне достаточно для того, чтобы обеспечить жилое здание. В ином случае лучше всего брать дизельные генераторы, мощность которых - более 30 кВт.

Эти приборы позволят бесперебойно и постоянно обеспечивать загородный дом питанием.

Выше описано, для какого дома какой тип генератора необходимо купить. Но их особенности не до конца понятны. Бензиновые электростанции рассчитаны максимум на 1500 ч работы. Есть также модели, рассчитанные на 500 ч. Именно по этому показателю они очень сильно уступают дизельным, которые рассчитаны на 3 тыс. моточасов. Но, конечно же, такие устройства стоят довольно дорого. Последние модели очень надежны, а их длительный срок эксплуатации радует каждого покупателя. Единственное, что неудобно, - во время их постоянного использования необходимо каждые 100 моточасов прогонять дизельный генератор. Дело в том, что если устройство работает на холостых оборотах, то оно может быстро сломаться.

Автономная газификация дома

Для того чтобы за городом жить было комфортно, необходимо обеспечить себя не только электроэнергией, но еще и газом. Для того чтобы работать лишь с плитой, можно купить баллон. Для такого использования необходимо заправлять его примерно каждые три месяца. Но если нужно обустроить систему отопления, то придется приобретать сложное оборудование. Речь идет об очень больших резервуарах, которые устраивают в домах и обеспечивают автономное газоснабжение. Заправляют их смесью пропана с бутаном. Для частного дома, размер которого составляет не более 100 квадратных метров, вполне достаточно будет приобрести резервуар минимального объема.

Отопление

Для того чтобы дом прогревался в зимнее время, необходимо обустроить его отопление. Существует несколько разных способов того, как это сделать. Если централизованные инженерные системы отсутствуют, то необходимо придерживаться следующих рекомендаций. Сначала нужно установить котел. Выпускают электрические, газовые, твердотопливные, жидкотопливные модификации. То есть разновидностей очень много, а моделей тем более. Именно поэтому выбрать котел будет довольно сложно, но на рынке сбыта можно найти подходящий вариант.

К резервуару с пропаном-бутаном необходимо подключить газовый котел. Если же газгольдер не используется, то лучше приобретать электрические варианты. Они намного экономичнее, а пользоваться ими удобнее. После этого необходимо проложить магистрали. Сейчас, как правило, используются стальные, металлопластиковые, полиэтиленовые трубы. После установки необходимо осуществить монтаж батареи. Сейчас наиболее популярной разновидностью являются радиаторы из биметалла. Но на рынке имеются и более дешевые варианты, которые по качеству ненамного уступают вышеупомянутым, поэтому покупателю необходимо обратить внимание еще и на алюминиевые модели. Далее следует установить расширительный бачок. Его, как правило, располагают либо возле котла, либо на последнем этаже здания. Зачастую это чердак. Далее следует установить циркуляционный насос. Ставят его на обратную трубу возле котла. Фильтр необходим для очистки теплоносителя. Его следует расположить перед насосом. После этого надо установить группу безопасности, совершить опрессовку и запустить оборудование. Сейчас, как правило, частные дома оснащаются жидкотопливными котлами. Однако этот вид оборудования довольно затратный.

Водопровод

Сейчас для создания водопровода выпускаются два вида отопительных котлов. Первый - одноконтурный, второй - двухконтурный. Если дом находится далеко от цивилизации, необходимо использовать второй вариант. При его применении можно обустроить не только отопление в доме, но и в целом полностью автономный водопровод. Обязательно нужно подготовить автономную канализацию для дома.

Цена готового дома

На данный момент можно не создавать дом с нуля, а подать заявку в фирму, которая построит его за покупателя. Некоторые компании уже продают готовые загородные дома. Но можно построить все с нуля по заказу владельца. Как правило, уже готовые конструкции стоят довольно дорого. Конечно, все зависит от используемого оборудования, но зачастую цена варьируется в пределах 1 до 3 млн рублей. Автономный многоквартирный дом обойдется еще дороже. Перед покупкой нужно обязательно все обдумать, чтобы все сделать наверняка и не ошибиться с выбором.