|
|
Экономия на электроэнергии с помощью современного утеплителя
А.Г. КЕРНИК, руководитель группы технической поддержки продаж ООО «УРСА Евразия», А.С. ГОРШКОВ, канд. техн. наук, директор Учебно-научного центра «Мониторинг и реабилитация природных систем» ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»
Производители современной теплоизоляции утверждают, что их новые технологии позволяют сберегать большое количество тепла в разных объектах от маленького частного дома до огромного промышленного предприятия. Однако многие до сих пор считают это утверждение своего рода маркетинговым трюком, имеющим мало общего с действительностью. Manufacturers of modern thermal insulation claim that their new technologies allow you to save a large amount of heat in various objects from a small private house to a huge industrial enterprise. However, many still consider this statement a kind of marketing trick that has little to do with reality.
Рис. 1. Конструкция дополнительного утепления наружных стен из бруса.
Дома из бруса являются одним из наиболее экономичных и экологичных вариантов строительства жилого загородного дома. Однако низкий уровень тепловой защиты таких домов и высокая воздухопроницаемость стен обусловливают значительные эксплуатационные издержки при круглогодичном проживании. Утепление наружных стен – эффективный способ снижения затрат на отопление загородного дома. Оно обеспечивает снижение потерь тепла не только за счет теплоизоляции, но и за счет уменьшения воздухопроницаемости наружных стен. Однако любое утепление требует дополнительных инвестиций, которые окупаются сокращением эксплуатационных издержек. Рассмотрим жилой одноквартирный дом площадью 100-120 м2. Площадь наружных стен для домов принятой площади, как правило, составляет не более 150 м2. Примем толщину стен из бруса равной 150 мм. Пусть рассматриваемый дом расположен в Московской области. Для удобства дальнейших расчетов рассмотрим вариант отопления здания электричеством. Чтобы оценить общие затраты на отопление в течение отопительного периода, к ним необходимо добавить расходы на компенсацию потерь тепловой энергии через крышу, входные наружные двери, окна, полы, затраты энергии на подогрев наружного воздуха, поступающего при вентиляции помещении, а также за счет нагревания инфильтрующегося наружного воздуха, проникающего через открытые форточки или через неплотности в составе наружных ограждающих конструкций (щели, стыки бревен, примыкания окон с наружными стенами и пр.). Если принять, что отопительный сезон длится 7 месяцев (с начала октября по конец апреля), то средняя сумма расходов на отопление составляет 7785 руб./мес. (конечно, в период с декабря по февраль эта сумма будет выше среднемесячной, а в остальные месяцы отопительного периода – ниже). И это только на компенсацию потерь через наружные стены! Для решения данной финансовой проблемы есть два способа. Способ первый – меньше расходовать топливо (ресурсы) на обогрев неутепленного дома. Это приведет к тому, что в доме понизится средняя температура воздуха. Действительно, за счет меньшего расхода топлива (дров, электрической энергии, газа и пр.) можно поддерживать температуру внутреннего воздуха, например, 15°С. За счет меньшей разности температур уменьшатся потери тепла, а с ними и эксплуатационные затраты. Способ второй – эффективным решением будет утепление дома. Вопрос выгоды в данном случае будет заключаться в том, окупятся ли вложения в дополнительное утепление, и если да, то в какой срок? Рассмотрим этот вопрос на примере наружных стен. Итак, утепление наружных стен приводит к тому, что при заданной разности температур внутреннего и наружного воздуха снижаются потери тепла через стены. Следовательно, утепление стен приводит к уменьшению эксплуатационных затрат на отопление при поддержании заданной (комфортной для среднестатистического человека) температуры внутреннего воздуха, например, 20°С. Стены из бруса толщиной 150 мм примем в качестве базового варианта. Понятно, что чем больше толщина слоя теплоизоляции, тем меньшими будут потери тепла. Рассмотрим четыре варианта дополнительного утепления стен дома из бруса, при которых толщина теплоизоляции составит 50, 100, 150 и 200 мм соответственно. Конструкция дополнительного утепления схематично представлена на рисунке 1. В качестве утеплителя примем изделия теплоизоляционные из минеральной ваты на синтетическом связующем марки TERRA 34 PN. Величина эксплуатационных затрат, расходуемых в течение отопительного сезона на компенсацию потерь тепла через стены, при различной толщине утеплителя и при отсутствии утеплителя (толщина утеплителя 0 мм) графически представлена на рисунке 2.
Рис. 2. Величина эксплуатационных затрат, расходуемых в течение отопительного сезона на компенсацию потерь тепла через стены, при различной толщине утеплителя (0, 50, 100, 150, 200 мм) Из этих данных следует, что уже при толщине утеплителя 50 мм затраты на отопление после окончания первого отопительного сезона окажутся более чем в 2 раза меньше по сравнению с эксплуатационными затратами исходного, без утепления дома.
Рис. 3. Величина годовой экономии денежных средств (руб/год), достигаемая в результате утепления наружных стен деревянного дома при различной толщине утеплителя (50, 100, 150, 200 мм)
Величина годовой экономии денежных средств (руб/год), достигаемая в результате утепления наружных стен деревянного дома при различной толщине утеплителя, представлена графически на рисунке 3. Базовый вариант (толщина утеплителя 0 мм) не рассматривается, т.к. экономии не дает. На основании полученных данных рассчитаем дисконтированный срок окупаемости инвестиций в дополнительное утепление наружных стен дома из бруса. Динамику роста тарифов на энергоносители примем равным 12% в год. В качестве индекса дисконтирования примем среднюю по региону ставку по депозитам (как альтернативный вариант инвестирования денежных средств) в надежном банке – 8% годовых.
Рис. 4. Зависимость срока окупаемости от толщины слоя теплоизоляции Из данных, представленных на рисунке 4, следует, что минимальный срок окупаемости соответствует толщине утеплителя 150 мм. Однако при любой толщине слоя утеплителя дисконтированный срок окупаемости не превышает 6 лет, а точнее – шести полных отопительных сезонов, что свидетельствует о быстрой окупаемости инвестиций в утепление. При монтаже утеплителя и облицовки собственными силами (без привлечения специализированной строительной организации) срок окупаемости окажется еще меньше. Таким образом, утепление наружных стен деревянного дома из бруса целесообразно во всех случаях. Дополнительные преимущества наружного утепления К сказанному выше следует добавить также несколько важных дополнений. Первое. За счет дополнительного утепления стена из бруса оказывается в зоне положительных температур в течение всего отопительного периода. Если до утепления брус в стене испытывал знакопеременные температурные воздействия, что негативно сказывалось на его эксплуатационном состоянии, то после утепления эти воздействия становятся минимальными и можно ожидать увеличения эксплуатационного срока службы всего дома. Наружное утепление защищает основание стены не только от воздействий отрицательных температур, но и от солнечной радиации в летний режим эксплуатации. Второе. При наружном утеплении стен точка росы смещается из плоскости стены в плоскость утеплителя, что также положительно сказывается на эксплуатационном состоянии деревянных стен и может приводить к улучшению параметров микроклимата в доме. Третье. Утепление повышает степень капитализации дома, а следовательно, его рыночную стоимость. В случае продажи дома средства, вложенные в утепление, могут быть частично или полностью компенсированы. Четвертое. Утепление дома приводит к уменьшению эксплуатационных расходов на отопление при поддержании заданной температуры внутреннего воздуха. Пятое. Наружная облицовка фасадов уменьшает инфильтрационные потери тепла, возникающие в результате воздухопроницания деревянных стен из бруса. Таким образом, потери тепла сокращаются не только за счет наружного утепления, но также и за счет сокращения инфильтрационных потерь через стены. Шестое. Наружное утепление дома (не только стен) позволит включать отопление позже расчетного срока (в начале отопительного периода) и выключать раньше (в окончательной фазе отопительного сезона), что приведет к сокращению расчетной продолжительности отопительного периода. Выводы: Утепление наружных стен из бруса не только сокращает затраты домохозяйств на отопление, но и приводит к увеличению долговечности основания стен, росту рыночной стоимости дома и повышению уровня комфорта жильцов. Для климатических условий Московской области прогнозируемый срок окупаемости дополнительных инвестиций в утепление деревянного дома из бруса составляет от 4,6 до 5,4 лет. Минимальный период окупаемости (4,6 лет) достигается при толщине слоя утеплителя в 150 мм.
|
