Дом на семи ветрах

Для домов, находящихся в местности, где дуют сильные ветры, главным источником энергии становятся ветрогенераторы.
Фото Reuters

В Швеции, Норвегии, Дании, Нидерландах, США и других странах уже построены десятки тысяч домов, которые полностью или частично обогреваются за счет альтернативных источников энергии. Даже в тех странах, которые располагают собственными энергоресурсами, до 80% инвестиций направляются на развитие альтернативной энергетики.

Лидируют здесь шведы. Сегодня шведские домовладельцы получают госдотации, если они отказываются от отопления своих домов нефтепродуктами и переходят на возобновляемые источники энергии. Всего альтернативными возможностями теплоснабжения власти рассчитывают обеспечить 250 тыс. из 3,8 млн. шведских домов.

Налоговые преимущества при получении госзаказов имеют и строительные компании, использующие возобновляемые источники энергии и возводящие дома на основе энергосберегающих технологий.

Самый известный пример такого энергоавтономного жилища – дом, который построил для себя на севере Швеции инженер Олеф Тегистром.

Это двухэтажный дом площадью 120 кв. метров. Толщина слоя теплоизоляционного материала стен – 24 сантиметра, окна имеют тройное остекление. В системе принудительной вентиляции имеется теплообменник. В доме поддерживается температура 23 градуса.

Дом находится в местности, где дуют сильные ветры, поэтому основным источником энергии служит ветрогенератор, установленный на мачте высотой 22 метра. Энергия запасается в недельном тепловодяном аккумуляторе и железо-титановом водородном аккумуляторе.

Все энергопотребление дома за год составляет 10 МВт-ч. Излишков энергии хватает для поездок на серийном автомобиле с двигателем, переделанным под водородное топливо.

Но это, как говорится, дело будущего. Сегодня же наиболее эффективной энергосберегающей системой отопления и кондиционирования является геотермальный тепловой насос (ГТН). Такие насосы получили широкое распространение в США, Канаде и странах ЕС. Насосы устанавливаются в общественных зданиях, частных домах и на промышленных объектах. Толчок к развитию ГТН-системы получили после энергетических кризисов 1973 и 1978 годов. В начале своего развития ГТН-системы устанавливались в домах высшей ценовой категории, но за счет применения современных технологий геотермальные тепловые насосы стали доступны большинству потребителей.

Масштабы внедрения геотермальных тепловых насосов в мире ошеломляют. В США ежегодно производится около миллиона геотермальных тепловых насосов. В Швеции 70% тепла обеспечивается тепловыми насосами, использующими как источник тепла Балтийское море с температурой +80С.

В мире, по прогнозам Мирового энергетического комитета, к 2020 году доля геотермальных тепловых насосов в теплоснабжении составит 75%.

Теплоноситель (обычно вода, иногда энергия грунта и воздуха) подается из земли или водоема в тепловой насос, где низкопотенциальное тепло Земли отбирается и передается по системе воздуховодов или трубопроводов к потребителю. В качестве низкопотенциального источника тепловой энергии может быть использовано тепло как естественного происхождения (наружный воздух, тепло грунтовых, артезианских и термальных вод, воды рек, озер, морей и других незамерзающих природных водоемов), так и тепло техногенного происхождения (промышленные сбросы, очистные сооружения, тепло силовых трансформаторов и любое другое бросовое тепло). В результате тепло, накопленное землей или водоемом, отбирается теплообменниками теплового насоса. Электрическая энергия затрачивается только на перекачивание жидкости. В общем, используется энергия солнца, которое нагревает землю, воду и воздух.

Расчеты показывают, что в средней полосе России двухэтажный коттедж площадью 100 кв. метров за год получает от солнца более 160 МВт-ч энергии, что превышает всю его годовую потребность даже при нынешнем расточительном потреблении энергии. Надо только уметь взять эту энергию. Тут подойдут и ГНТ-системы, и гелиоприемники, было бы желание покончить с зависимостью от углеводородного топлива.