«Зеленые» технологии. Экология+экономия

 Альтернативные источники энергии, экономичные инженерные системы, экологически чистые технологии, давно признанные во всем мире, активно штурмуют наш рынок. Они призваны беречь ресурсы, а тем самым — и природу.

Благородное стремление беречь окружающую среду не в последнюю очередь служит маркетинговым целям. Если производитель подчеркивает экологичность своего материала или оборудования, ему приходится разъяснять потребителям, в чем она заключается, ведь в нашей стране до сих пор нет единого представления о том, что подразумевать под экологичностью, как ее измерить и каким стандартам должны соответствовать экологичные товары.

В сегодняшней подборке представлены экологичные в широком смысле слова технологии, устройства, которыми оснащаются квартиры, жилые дома, производственные помещения, позволяющие экономить тепловую энергию и невозобновляемые ресурсы, сокращать вредные выбросы и негативное воздействие человека на окружающую среду. Все они представлены в Красноярске, регулярно появляются на строительных выставках, и год от года предложений становится все больше. 

Солнечная энергетика

Эффективно использовать солнечную энергию человек на­­учился, когда стал осваивать космические просторы. Высоко­технологичные инженерные разработки служат теперь экономии в земном быту. Вкратце принцип действия солнечной батареи таков: под воздействием солнечных лучей полупроводниковые материалы в ячейках солнечного фотоэлемента генерируют постоянный электрический ток. В качестве полупроводника в современных солнечных батареях выступают ячейки на базе монокристаллического или поликристаллического кремния, а также тонкопленочные элементы, где ток вырабатывают не кристаллы, а напыленные на гибкую подложку кремниевые слои.

Помещенные под стеклянную крышку взаимосвязанные солнечные элементы образуют солнечный модуль. Чем интенсивнее свет, падающий на фотоэлементы, и чем больше их площадь, тем больше вырабатывается электричества. Модули классифицируются по пиковой мощности в ваттах — это мощность установки в хороших погодных условиях, когда при температуре не более 25 °C на элемент попадает солнечное излучение в 1 кВт/кв. м (это возможно, когда солнце в зените). Чтобы выработать один пиковый ватт, нужен один элемент размером 10 × 10 см. Максимальная производительность более крупных модулей площадью 1 × 0,4 м достигает 40–50 Вт, в типичных условиях они производят около 6 Вт·ч в день и 2000 Вт·ч в год на 1 Вт.

Солнечные панели мощностью от 30 до 300 Вт можно купить по цене от 2,5 до 17 тыс. рублей. Однако для питания электроприборов необходимы и другие компоненты «солнечной электростанции»: аккумуляторы, контроллер заряда, инвертор — преобразователь постоянного напряжения аккумуляторной батареи в стандартное для российских электросетей переменное напряжение 220 В/50 Гц. Такой набор, рассчитанный на мощность 250 Вт, можно найти за 30–40 тыс. рублей, с увеличением мощности компонентов растет и цена.

В отличие от солнечных модулей, генерирующих электричество, солнечные коллекторы направляют солнечное тепло на нагрев материала-теплоносителя в системах отопления и горячего водоснабжения. По своему устройству коллекторы делятся на плоские и вакуумные.

Плоский солнечный коллектор — теплоизолированная остекленная панель, в которую помещен абсорбер — медная или алюминиевая пластина, хорошо проводящая тепло и обработанная специальным покрытием, которое лучше удерживает поглощенный солнечный свет. Остекленный верх, теплоизолированное дно и стенки коллектора снижают потери тепла. Абсорбер отдает превращенную в тепло солнечную энергию металлической пластине, которая, в свою очередь, передает тепло в заполненные жидкостью циркуляционные трубы. Помимо коллектора в систему входят резервуар для нагрева горячей воды, контроллер, циркуляционный насос, расширительный сосуд.

Вакуумный коллектор представляет собой открытую платформу, где установлены вакуумные колбы, каждая из которых выполнена в форме двойной трубки. Внешняя часть колбы прозрачная, изготовлена из специального стекла толщиной 2,5 мм, на внутреннюю трубку нанесено покрытие, улавливающее солнечную энергию. Между внешней и внутренней стеклянными трубками находится вакуум — эффективный термоизолятор. Как результат — циркулирующие по внутренним трубкам вода или антифриз нагреваются на солнце, даже несмотря на ветер и низкую температуру воздуха.

Трубчатые коллекторы с антифризом могут использоваться зимой, при хорошей солнечной активности система остается эффективной. Работает она и в пасмурную погоду: трубки абсорбируют инфракрасные лучи, проходящие сквозь облака. На случай затяжных дождей с сильной облачностью в систему встроен дополнительный электроподогрев, по­­этому горячая вода потечет из крана независимо от метео­условий. Для пущей экономии имеет смысл расходовать горячую воду в тот момент, когда она лучше всего нагревается, — поздним утром или в полдень.

По способу циркуляции жидкости системы бывают активными и пассивными. Активная система состоит из бака с водой, находящегося внутри помещения, и солнечных коллекторов на крыше. Когда температура нагретой солнцем жидкости становится на 6 °C теплее, чем вода в нижней части резервуара, циркуляционный насос по сигналу контроллера прокачивает теплоноситель через систему и выключается, как только разница температур сократится до 3 °C.

Гораздо проще и дешевле устроена пассивная система. В ней бак с водой установлен выше коллектора. Когда вода нагревается, она поступает в резервуар за счет естественной конвекции, ее место в коллекторе занимает холодная. Такая система проста по своей конструкции, легко устанавливается и стоит дешевле активной. Основной ее недостаток — на зиму воду нужно сливать, чтобы при замерзании она не повредила трубопровод. Солнечный коллектор с накопительным баком без давления стоит от 19 тыс. рублей, цены на балконные водонагреватели со встроенным в бак ТЭНом начинаются от 50 тыс. рублей. 

 Энергосберегающая нанопленка

Пленочное покрытие оконных стекол повышает их сопротивление теплопередаче, поверхность стекла становится теплее, и воздух в помещении меньше охлаждается от контакта с оконными стеклами.

Корейская энергосберегающая пленка NanoFilm, которую на красноярском рынке представляет компания «Авангард-Т», изготавливается по особой технологии. Между слоями полимерной пленки наносятся молекулы керамики, снижающие теплопроводность материала. Благодаря использованию керамики пленка, наклеенная на стекло, создает тепловой барьер и удерживает тепло с той стороны, где его больше. Наблюдая, как проявляет себя пленка в эксплуатации, специалисты компании «Авангард-Т» отмечают, что зимой в комнатах с оклеенными стеклами становится в среднем на 3–4 °C теплее. Летом энергосберегающая пленка обеспечивает обратный эффект — не пропускает солнечное тепло внутрь помещения.

Есть несколько разновидностей энергосберегающих пленок, самая эффективная из которых сохраняет 90 % тепла, проходящего через остекление, более бюджетная удерживает 60 % тепла. Самая прозрачная пленка NanoFilm сохраняет 35 % тепла и соответствует ГОСТу, что позволяет наносить ее на передние стекла автомобилей. Все энерго­сберегающие пленки имеют высокую светопроницаемость, что особенно важно зимой, когда естественного освещения не хватает.

В ассортименте компании «Авангард-Т» представлены и архитектурные пленки, незаменимые летом. Вместо керамики в них использованы частицы металлов, поэтому такое покрытие отражает лучи солнца, спасая помещения от перегрева, и незначительно затеняет комнаты.

Все пленки клеятся изнутри помещения на любое имеющееся остекление. Ухаживать за оклеенными стеклами в компании «Авангард-Т» советуют при помощи обычных средств для мытья окон и мягкой тряпки.

Установка энергосберегающей пленки экономически более выгодна, чем замена на теплосберегающие стеклопакеты, поскольку теплосберегающие свойства можно придать любому стеклопакету без дополнительных скрытых затрат — замены рам и ремонтно-строительных работ. Монтаж 60-процентной пленки под ключ для стандартного пластикового окна обойдется в 1200 рублей за квадратный метр, пленка 90 % будет стоить 2000 рублей за «квадрат». Продукция Nanofilm долговечна (производитель дает 10 лет гарантии), универсальна и может наноситься на любые стеклянные конструкции, будь то окно, структурное остекление лоджии, витрина или световой фонарь, при этом делает стекло более прочным.

ООО «Авангард-Т»:ул. Мечникова, 49, оф. 105, 112, т.: (391) 215-33-19, 240-50-05

Тепловой насос

Мало кто знает, что отапливать помещение можно не только с помощью сжигания энергоносителей (угля, газа, дизельного топлива, древесины) или электричества. Необходимость постоянного участия в процессе человека, высокие эксплуатационные затраты, загрязнение окружающей среды, зависимость от постоянно увеличивающейся стоимости энергоносителей, утилизации продуктов сгорания, пожароопасность — все эти факторы сопровождают сжигание топлива. Вместе с тем, существует весьма выгодный способ отопления, лишенный этих недостатков, — это системы на основе тепловых насосов. С их помощью на 1 кВт использованной электроэнергии получается 4 кВт тепловой энергии от грунта.

Работает эта система по принципу холодильника, только дает нам не холод, а тепло. Система транспортирует и преобразует низкотемпературную энергию из земли (даже зимой земля ниже уровня промерзания всегда имеет положительную температуру) в высокотемпературную. Эта технология дает существенную экономию на эксплуатационных затратах, поскольку 75–80 % потребляемой энергии поступает бесплатно, из возобновляемого источника, и избавляет жителей дома от необходимости пополнять постоянно дорожающие запасы топлива. Кроме того, установленный в загородном жилье тепловой насос выигрывает у твердо- и жидкотопливных котлов с точки зрения пожаробезопасности и экологичности — оборудование не производит в процессе работы отходов и выбросов в атмосферу, все его контуры замкнуты. Система полностью автономна. Тепловой насос не требует участия людей в процессе отопления и автоматически поддерживает в помещениях заданную температуру, в том числе и летом, когда он работает в качестве кондиционера. Дополнительно система снабжает дом горячей водой, это «бесплатный бонус», так как она получается попутно.

 По расчетам компании «Экоклимат-Красноярск», если отапливать дом площадью 300 кв. м с помощью теплового насоса, ежегодные затраты на отопление, горячее водоснабжение и кондиционирование составят 38 080 рублей. Для сравнения, отопление с помощью электрокотла при тех же условиях обойдется в 194 400 рублей в год. Установка теплового насоса — это надежные инвестиции в будущее, которые обеспечат стабильно низкие расходы на отопление, горячее водоснабжение и кондиционирование в течении всего срока эксплуатации (более 30 лет), какие бы изменения ни произошли в экономике. Быстрее, чем в частных жилых домах, окупаются затраты на установку теплового насоса в зданиях свыше 1000 кв. м, по этой причине технология находит все более активное применение в Сибири среди коммерческих, промышленных и социальных объектов. Хотя правильнее говорить не об окупаемости, а удобстве, комфорте и надежности ведь эти показатели сложно измерить! В Сибири тепловые насосы активно внедряет компания «Экоклимат», созданная в 2007 году. На сегодняшний день компанией сданы и успешно эксплуатируются уже более 200 объектов. В 2013 году открыт филиал в городе Красноярске, и уже весной этого года начнутся работы по реализации энергоэффективных объектов самого разного профиля.

ООО «Экоклимат-Красноярск»: т.: (391) 292 44 82, 240 20 88, inbox@ecoklimat24.ru,

 Газовые и пеллетные котлы

Некоторые возможности для экономии заложены и в традиционных энергоресурсах. Пеллеты представляют собой измельченную, высушенную древесину без химических добавок, спрессованную в цилиндрические гранулы. Их называют самым экологически чистым твердым топливом. Поскольку сырьем для них служат опилки, щепа и другие отходы деревообработки, себестоимость такого топлива невысока (пеллеты в Красноярске можно купить по 5–6 тыс. рублей за тонну), к тому же позволяет эффективнее использовать природные ресурсы.

Среди преимуществ пеллетного топлива называют низкую влажность, компактное хранение и удобство транспортировки, возможность автоматизировать подачу, большее время работы котла с одной загрузки топливом. Расход пеллет вдвое меньше сухих дров и сопоставим с углем среднего качества, хотя это справедливо только для высококачественного пеллетного топлива — чем хуже качество, тем больше пеллет расходует котел. К сожалению, в нашей стране стандарты для пеллет еще не утверждены, поэтому их качество зависит от того, не было ли в сырье загрязнений, добавок коры, берегли ли продукцию от избыточной влажности при хранении, от технологии и культуры производства.

В тех регионах страны, где развито магистральное газоснабжение, широко распространены газовые котлы, поскольку они так же удобны в эксплуатации, как электрические, при этом работают на значительно более дешевом энергоресурсе. В отличие от твердотопливных котлов, требующих закладки угля или дров несколько раз в сутки, газовым котлам не нужен кочегар. КПД газовых котлов выше, чем твердо- и жидкотопливных, а к тому же продукты сгорания пропан-бутана менее токсичны, чем дым из трубы угольного или дизельного котла. Стоит газ в полтора-два раза дешевле солярки, и основная причина, почему газовые котлы распространены у нас меньше, чем котлы других видов, — это высокие первоначальные затраты на оборудование. Поскольку кроме установки котла и монтажа отопительной системы в нашем крае приходится устраивать рядом с домом хранилище газа — подземный газгольдер, — стоимость системы газового отопления начинается от 300 тыс. рублей.

Очистные сооружения Flotenk

Надежные, недорогие, простые в обслуживании станции биологической очистки, созданные в России и для России.

Сегодня на красноярском рынке присутствует около десятка различных видов локальных систем очистки отечественных и иностранных производителей. Станции «ТОПАС», «ЮБАС», «АСТРА» давно известны, широко используются в коттеджном строительстве и успели себя зарекомендовать. Но в последнее время на рынке начали появляться новые производители, а вместе с ними более современные технологии.

— Наша компания одной из первых в Красноярске стала поставлять станции очистки бытовых и ливневых стоков для нужд коттеджного строительства,  — рассказывает генеральный директор компании «Очистные сооружения» Валерий Лутошкин, — и на сегодняшний день мы остаемся дилерами шести производителей. Три года назад мы начали представлять в Красноярске продукцию компании Flotenk.

Санкт-петербургский завод Flotenk выпускает широкий перечень оборудования, от прямоточных септиков и емкостей до серьезных станций биологической очистки.

Основные отличия продукции Flotenk от оборудования других марок — простота конструкции, относительно невысокая цена (стоимость станций начинается от 27 тыс. рублей), прочность и удобство в эксплуатации и обслуживании. Смонтировать установку на участке сможет сам владелец усадьбы.

— Самой важной частью любой системы является подающий воздух компрессор, — рассказывает Валерий Лутошкин. — От того, как он работает, напрямую зависит надежность станции и срок ее службы.

Если системы других изготовителей включают большое количество шлангов различного сечения, которые в процессе эксплуатации могут забиваться, то Flotenk — это упрощенная разработка, здесь нет сложного оборудования, которое могло бы выйти из строя. Именно благодаря простоте конструкции достигается надежность работы системы.

Любая станция очистки энергозависима, скачок напряжения может привести к тому, что оборудование выйдет из строя, но владельцы станций Flotenk защищены от этих проблем. При отключении электроэнергии Flotenk начинает работать как обыкновенный прямоточный септик. Но при запуске он снова выходит на полную мощность.

г. Красноярск, пр. им. газ. «КрасноярскийРабочий», 154\2.: 241-92-60, 268-69-79, e-mail: vvl@list.ru

Ветрогенераторы

Двигать с помощью ветра корабли и молоть зерно человечество научилось давно. У современного ветрогенератора возможности куда шире. Устройство позволяет преобразовать кинетическую энергию ветра в механическую, из которой получается электрическая.

Если у солнечных фотоэлектрических панелей мощность рассчитывается по максимально возможной (при прямых лучах солнца), то мощность ветрогенератора — величина относительная и зависит от скорости ветра. Лопасти ветротурбины начинают вращаться, как только ветер набирает минимальную скорость 2,5 м/с, но для большинства ветрогенераторов номинальная мощность считается от скорости 8 м/с — это довольно сильный ветер. При такой скорости ветрогенератор мощностью 1 кВт вырабатывает 1 кВт энергии. Слабее ветер — меньше мощность, и наоборот. Чтобы узнать реальную производительность ветрогенератора, номинальную мощность сопоставляют с типичной для конкретной местности скоростью ветра.

В любом районе страны, даже на побережьях и равнинах, ветреная погода чередуется с периодами штиля, поэтому в качестве резервного источника питания систему «ветряной электростанции» оснащают солнечными панелями мощностью до 30 % от мощности ветрогенератора — так система работает более стабильно и надежно, к тому же регулярная подзарядка аккумуляторов от солнца продлевает их ресурс на 20–30 %. Таким образом, гибридная ветро-солнечная система автономного электроснабжения включает в себя ветрогенератор, солнечные панели, контроллер заряда, инвертор и аккумуляторы. Корпус ветрогенератора и солнечные панели, если они предусмотрены в комплектации, обычно устанавливают на мачте.

Разумеется, бытовые солнечные и ветровые установки пока не претендуют на то, чтобы обеспечивать загородному дому или коммерческому объекту полную автономию от магистрального электричества. Главная задача малых систем альтернативной энергетики — питание таких маломощных потребителей, как энергосберегающие светильники, ЖК-телевизоры, ноутбуки, зарядные устройства. Горячую воду и отопление, составляющие сейчас большую часть энерго­затрат дома, рациональнее подключить к общей электросети или перевести на более дешевый энергоресурс.

Светодиодное освещение

В северных широтах энергоэффективные технологии в освещении представляют особый интерес. Светодиоды преобразуют электроэнергию в свет с гораздо большей отдачей, чем лампы накаливания: если лампа накаливания из 90–95 % потребляемой энергии вырабатывает тепло, и только 5–10 % уходит на свет, то светодиоды тратят на свет 75–90 % потребляемой электроэнергии, а на выделение тепла уходит лишь 10–25 %.

С точки зрения энергосбережения, основным показателем, по которому можно судить об источнике света, является мощность светового излучения. На каждый ватт потребленной энергии лампа накаливания вырабатывает 10 Лм света, люминесцентная лампа — 65 Лм, современные светодиоды — 110–130 Лм. При этом светодиодная лампа со стандартным цоколем, по мощности светового потока соответствующая 100 ваттной лампочке, стоит не менее 500 рублей, зато способна прослужить несколько десятилетий подряд без замены.

Подсчитаем для примера, сколько за год потребляет лампа накаливания мощностью 100 Вт, если ее включают в среднем на 5 часов в день. По действующему сейчас тарифу для сельской местности сверх соцнормы (2,08 руб./кВт·ч) пришлось бы заплатить 380 рублей. Подставив в расчет аналогичную по световому излучению светодиодную лампу мощностью 13 Вт, получим сумму 49 рублей, с экономией почти в 8 раз.

Несмотря на первоначальные затраты, светодиодные светильники в последние годы встречаются в Красноярске все чаще. Уже не так удивительно встретить их на заправке или автомойке, в школьном дворе или на отдаленной от городского центра улице.

В городской квартире экономическая выгода будет не так заметна, как в коттедже, где домовладелец освещает не только жилую площадь, но и прилегающий участок, и подъездные пути, притом что лимит электроснабжения на каждом участке ограничен 15 кВт. Зато за городом благодаря низкому энергопотреблению светодиодное освещение может подключаться к аккумулятору солнечной батареи или ветрогенератора, если централизованное электроснабжение дало сбой. Еще одно преимущество — светодиоды не содержат ртути, а значит, в эксплуатации и утилизации опасности для природы они не представляют.

Спрос на природо- и ресурсосберегающие технологии пока тормозят затраты на первичном этапе. Прежде чем вкладываться во что-то новое, потребители хотят убедиться, что дорогое оборудование отобьет вложенные деньги, и наблюдают, как покажут себя в красноярских условиях пробные модели. Несомненно, со временем, когда в регионе накопится положительный опыт, экотехнологии получат более широкое применение.