Дом сравнивают с раковиной, второй одеждой или третьей кожей, поэтому его допустимо рассматривать как единую со своими обитателями живую систему. Как через всякую такую систему, через дом проходят потоки различных энергий. Прежде всего, дом обменивается тепловой энергией с окружающей средой, и в зависимости от географических условий и сезона этот поток может быть суммарно направлен как внутрь дома, так и наружу. Для России как северной страны актуальна, в первую очередь, потеря домом тепловой энергии в холодный период года. Хотя существующие дома могут требовать и охлаждения летом, для экодомов вследствие их хорошей теплоизоляции летнее охлаждение в условиях России не потребуется, поэтому в данной работе будет рассматриваться только тепловой баланс дома в холодное полугодие.
В дом поступает энергия солнца в виде прямого, отраженного и рассеянного излучения. Оно может нагревать непрозрачные поверхности (крышу, стены) или проникать внутрь дома через окна. Даже в средней полосе падающая на дом за год солнечная энергия в несколько раз превышает все его энергетические потребности за тот же период. Но уловить и полезно использовать солнечную энергию довольно сложно. Эта задача частично решается с помощью солнечных коллекторов, устанавливаемых обычно на крыше, о чем будет сказано в дальнейшем.
В дом поступает то или иное топливо, например, газ, которое расходуется на отопление, нагрев горячей воды и приготовление пищи. Электроэнергия расходуется на освещение и привод различных бытовых приборов и устройств. В конечном итоге она вся рассеивается внутри дома в виде тепла. Продукты питания, которые мы приносим в дом, также добавляют в него энергию. Тепловыделения от бытовых и осветительных приборов, а также от людей и домашних животных (энергия продуктов питания) объединяются под понятием внутренних тепловыделений, и учитываются строительными нормами обычно как 10 Вт/м2. Это немалая величина, она сопоставима по мощности с отопительной системой, которая в средней полосе составляет 60 — 100 Вт/м2.
Феномен внутренних тепловыделений объясняет, почему в принципе возможны дома без отопления, или так называемые пассивные. Действительно, если снизить теплопотери дома за счет хорошего утепления в 8—10 раз, то внутренних тепловыделений окажется достаточно для его отопления.Теряет дом тепловую энергию путем «нагрева улицы» теплопередачей и излучением через внешнюю оболочку, с вентилируемым воздухом и воздухом из топки котла, если таковой имеется. В обычных домах более 90% потребляемой энергии тратится в виде тепла на отопление и горячее водоснабжение (ГВС), причем на последнее тратится 15—30%. Поэтому энергоэффективный дом начинается со снижения теплопотребления.
На отопление этого дома требуется только 15кВт/(м2а), то есть – 15 кВт на метр квадратный площади дома в год.При этом все энергетические потребности дома (горячая вода, отопление, охлаждение, електричетво) составляют 50кВт/(м2а), а расходы на горячую воду, отопление и охлаждение 24кВт/(м2а).Таким образом за отопление и кондиционирование жители дома платят на сегодняшний день только 1500 грн. в год и имеют постоянную комфортную и здоровую температуру и чистый воздух в доме круглый год.В Украине разница в стоимости энергопассивных и обычных домов пока-что немного выше чем в Европе и составляет от 5% до 7%. Это удорожание компенсируется значительным снижением эксплуатационных затрат.В то время, как обычный украинский дом потребляет от 200 до 400 кВт•ч/(м2•год), то энергопассивный – только 15 кВт•ч/(м2•год)С 01 октября 2011 установлены тарифы на тепловую энергию:Для нужд бюджетных учреждений - 719,95 грн за 1 Гкал (без НДС);Для нужд других потребителей - 771,10 грн за 1 Гкал (без НДС).В 2012 году коммунальные услуги в Украине подорожают на 30-50%,
Пример можно привести по тарифам города Запорожья на 2011г
За воду и стоки
Согласно решению Запорожского исполкома от 23.12.2010 года:
- плата за воду составляет 4,476 грн за 1 м куб., с НДС;
- за водоотведение - 3,036 грн за 1 м куб., с НДС.
За тепло и горячую воду
С 6 января 2011 г. в Запорожье вступили в силу новые тарифы на тепло и горячую воду.
Плата за подогрев воды
- при наличии квартирных приборов учета - 10,23 грн/м3 (было 7,47).
Плата за потребленное тепло:
- при наличии приборов учета - 193,824 грн/Гкал (170,022);
- без приборов учета - 4,506 грн/м2 (3,948).
- Абонплата - 1,02 грн/м2 (было 0,888).
За газ
После повышения цены на газ для населения на 50 процентов (летом 2010 года) действуют следующие тарифы:
- при потреблении не более 2500 кубометров газа на человека в год - 72,54 коп за 1 м куб (при наличии приборов учета) и 79,8 коп за 1 м куб. (без приборов учета);
- при потреблении на более 6000 кубометров - 109,8 коп. и 120,75 коп.;
- при потреблении до 12000 кубометров - 224,82 коп. и 247,32 коп.;
- при потреблении свыше 12000 кубометров - 268,56 коп и 295,41 коп.
За электроэнергию
Плата за 1 КВт электроэнергии для жителей городов составляет:
- при потреблении до 150 кВт в месяц - 28,02 коп;
- при потреблении свыше 150 кВт - 36,48 коп.
Для населения, проживающего в домах, оборудованных кухонными электроплитами и электроотопительными установками, тариф на электроэнергию за 1 кВт составляет:
- до 250 кВт в месяц - 21,54 коп;
- свыше 250 кВт - 28,02 коп.
За телефон
С 1 мая текущего года для абонентов «Укртелекома» абонплата за телефон повысилась до 29,74 грн в месяц без почасовой оплаты и до 24,67 грн с почасовой оплатой.
Для абонентов, подключенных по спаренной схеме, абонплата, соответственно, такова - 23,78 грн и 19,73 грн в месяц.
Средние начисления за жилищно-коммунальные услуги на одного владельца лицевого счета в апреле 2011 г. по сравнению с соответствующим периодом 2010 г. увеличились на 33,5% и с учетом электроэнергии (из расчета 150 кВтч) составляли приблизительно 450 грн. без отопления и с учетом отопления выйдет 550грн . В среднем на один жилой дом из 150 квартир расходуются на коммунальные услуги (учитывается только за потребленную энергию ,вода ,газ ,эл.энергия) выходит за летний период 68 000 грн ,а за зимний 83 000 грн .
Одна квартира в среднем приблизительно потребляет
|
№п/п |
Вид энергии |
Кол-во потребления |
Обозначение |
|
1 |
Эл.энергии Освещение лестничных площадок,лифт |
150 - |
кВт |
|
2 |
Газа (с учетом счетчика) Без счетчика на 3-х человек |
15 60 |
м3 |
|
3 |
Холодной воды ( с учетом счетчика) Без счетчика на 3-х человек |
10 24 |
|
|
4 |
ГВС ( учетом счетчика ) Без счетчика на 3-х человек |
10 24 |
|
|
5 |
Отопление |
160,1 (Гкал/час = 1,163 мВт) или же 186,2 |
Гкал МВт |
Жилое многоэтажное здание в среднем приблизительно потребляет
|
№п/п |
Вид энергии |
Кол-во потребления |
Обозначение |
|
1 |
Эл.энергии Освещение лестничных площадок,лифт |
22,5 2 300 000 |
МВт |
|
2 |
Газа (с учетом счетчика) Без счетчика на 3-х человек |
2250 9000 |
м3 |
|
3 |
Холодной воды ( с учетом счетчика) Без счетчика на 3-х человек |
1500 3600 |
|
|
4 |
ГВС ( учетом счетчика ) Без счетчика на 3-х человек |
1500 3600 |
|
|
5 |
Отопление |
22 500 (1 Гкал/час = 1,163 мВт) или же 26 167,5 |
Гкал МВт |
Структурная схема математической модели жилого здания
F1 F2
|
Х1 Y1
Х2
Y2
Х3 Y3
Х4
Векторы входных параметров: Внешние влияющие параметры:
Х 1- Эл.энергия; F 1-Окружающая температурная среда ;
Х 2- Газоснабжение ; F 2- Форс-мажорные обстоятельства .
Х 3- ГВС и ХВ ;
Х 4-Отопление.
Векторы выходных параметров :
Y 1-Бытовая техника и освещение ; Y 2-Приготовление еды; Y 3-Обогрев квартир.
Цель понятна. Высокая цена на традиционные энергоносители заставляет экономнее их расходовать, а в будущем и совсем от них отказаться. Здание, таким образом, будет представлять собой энергонезависимый объект. Для достижения этих целей следует максимально использовать энергию альтернативных источников энергии. Тем более, что согласно базовому сценарию, который был предоставленный Международным энергетическим агентством (МЭА), мировой спрос на энергию к 2030 году возрастет примерно в два раза. Из этого следует вывод: необходимо использовать весь накопленный опыт в энергосберегающих технологиях уже сейчас, и продолжать осваивать новые энергоэффективные технологии.Здание с низким потреблением энергии получили название «пассивное здание». На практике затраты на постройку пассивного дома больше на 30%, чем обычного здания. Но эксплуатация пассивного дома намного дешевле, чем обычного.
Пассивный, или энергоэффективное здание – это сооружение, потребляющее в год как можно меньше энергии для своих нужд, а в идеале способный обеспечивать самого себя энергией. По Европейским стандартам, пассивным домом считается помещение, потребляющее в год не более 15 кВт/м2 энергии.Единственная область, где можно резко снизить объемы потребляемого топлива и, как следствие, расход энергии и объемы выбросов – это существующие и новые здания, для этого необходимо улучшить теплоизоляцию и установить более эффективные отопительные системы провести автоматизация.. В то время, как существующие не усовершенствованные здания старой постройки расходуют на отопление от 300 до 400 кВт•ч/м2 энергии, потребность в отопительной энергии для зданий будущего поколения составит от 20 до 40 кВт•ч/м2. Так что основная характеристика архитектуры зданий будущего – это ультранизкое и даже нулевое потребление энергии.
Таким образом можно выделить основные направления развития зданий с нулевым энергопотреблением:
1. Снижение потребления тепловых ресурсов.
2. Полное или частичное удовлетворение электроэнергией.
3. Создания более совершенной вентиляции и теплоизоляции.
4. Снижения потребления воды.
Но эта задача не одного десятилетия, предстоит долгий путь перехода и первые шаги уже сделаныМногие современные новации в области строительства направлены на то, чтобы человеческие поселения приносили как можно меньше ущерба окружающей среде. Примером домов, которые в будущем позволят нам жить в гармонии с природой, в то же время не лишая себя привычного комфорта, являются так называемые жилища "нулевой энергии" (zero energy house) или "пассивные" дома (passive house), объединяемые общим термином "энергоэффективные дома".Концепция "пассивного" дома - один из самых значительных прорывов в строительстве. Такой дом не зависит от внешних источников энергии. Это становится возможным благодаря рациональному использованию источников тепла и энергии самого дома и окружающей его территории. Аварийное отопление (на случай длительных морозов), система горячего водоснабжения, электропитание пассивного дома осуществляются за счет энергии природных источников. После 2012 года в массовом порядке будут возводиться пассивные дома, в 2015-2020 годах в ЕС стоит задача строить дома с нулевым потреблением энергии. В своей контрольной работе я рассмотрю экономию энергопотребления за счет автоматизации жилого многоэтажного здания .
Поможем написать любую работу на аналогичную тему