НДР "Енергоефективний будинок. Альтернативні джерела енергії для дому"

 Енергоефективний будинок. Альтернативні джерела енергії для дому (науково-дослідницька робота) Виконав: Керівник: учень 11-А класу вчитель фізики Новодністровської Новодністровської ЗОШ II-III ступенів ЗОШ II-III ступенів Матвієнко Максим Чабан Н.Л.

Актуальність енергозбереження: екологія; виснаження запасів природних джерел енергії; постійне підвищення тарифів

Енергоефективні будинки – це безперечно житло ХХІ століття. Перший екологічно - чистий і енергоефективний (пасивний) будинок на Україні Екологічний і енергетично-вигідний (пасивний) будинок в Києві спроектований з урахуванням основних вимог до енергетично-вигідної форми будівлі і з урахуванням орієнтації по сторонах світу.

Мета дослідження: пошук альтернативних джерел енергії для будинку, які допоможуть заощадити електроенергію.

Завдання Здійснити теоретичний аналіз різних видів опалення та знайти найбільш вигідний і екологічний; Виявити найбільш ефективний вид енергозбереження; Створити модель енергоефективного будинку; Виготовити пристрій припливно-витяжної вентиляції з рекуперацією тепла (рекуператор)

Новодністровськ Будівництво сонячної електростанції

V. Системи економічного та екологічного опалення Геліосистема (сонячні колектори) 2. Геотермальна система

На виконання першого завдання Теоретичний аналіз наукової літератури, інших джерел дозволив визначити зміст понять «екологічні» та « економічно вигідні» технології, «енергозберігаючі» та «енергоефективні» системи Встановлено, що для більшої екологічності та енергоефективності потрібно використовувати обігрівачі, де основа обігріву лежить на застосуванні ІЧ випромінювання.

ІЧ випромі́нювання - оптичне випромінювання з довжиною хвилі більшою, ніж у видимого випромінювання, що відповідає довжині хвилі, приблизно 750 нм. ІЧ випромінювання – це випромінювання близьке до випромінювання Сонця.

Переваги інфрачервоних систем опалення: 1. Економічність. 2. Зонний обігрів. 3. Швидке нагрівання приміщення 4. Екологічність. 5. Простота обслуговування. 6. Економія корисної площі. 7. Досить високий ККД, який може досягати 90% 8. Зниження споживання електроенергії. 9. Пожежобезпечність. 10. Мобільність 11. Легкість управління режимом обігріву 12. Сприятлива дія на здоров'я людини.

На виконання другого завдання У ході дослідження нами виявлено найбільш ефективний вид енергозбереження: а) для зменшення втрат з вікон – низькоемісійне скло; б) для зменшення втрат теплової енергії з боку стін – ековата.

На виконання третього завдання Створено модель енергоефективного будинку.

Модель енергоефективного будинку

На виконання четвертого завдання Виготовлено пристрій припливно-витяжної вентиляції з рекуперацією тепла (рекуператор)

ІV. Рекуперація повітря Рекуперація тепла - процес повернення тепла з відпрацьованого витяжного повітря. Тепле повітря, що видаляється з приміщення, в теплообміннику віддає більшу частину свого тепла холодному повітрю , що надходить до кімнати. Завдяки цьому процесу на вулицю виходить охолоджене повітря, а в приміщення потрапляє свіже нагріте повітря. Сьогодні припливно-витяжна вентиляція з рекуперацією тепла дозволяє зберігати від 50% до 80% дорогої теплової енергії, залежно від ступеня утеплення будівлі.

Принцип дії припливно-витяжної вентиляціі з рекуперацією тепла Припливно-витяжні агрегати ефективно працюють при температурі до – 30 °C.

Зовнішній вигляд … будинку з рекуператором тепла … окремої кімнати

НАСЛІДКИ ЛАТКОВОГО ТА НЕЯКІСНОГО УТЕПЛЕННЯ Обережно! Латкове утеплення. через різницю температур під утепленою і неутепленою частинами може початись руйнування стіни. 2. не виконуються протипожежні пояси. 3. утеплювач закриває міжпанельні шви, але в них продовжує потрапляти волога через шви з верхніх поверхів. Як наслідок – грибок, корозія металевої арматури. Потрібно проводити утеплення всієї будівлі одночасно, а не окремих квартир! Потрібно залучати ліцензованих виконавців! За проведення «клаптикового» утеплення для власників квартир та виконавців робіт передбачена адміністративна відповідальність. Залежно від конкретних обставин, до них можуть бути застосовані санкції, передбачені Кодексом України про адміністративні правопорушення: • стаття 96 «Порушення вимог законодавства, будівельних норм, державних стандартів і правил під час будівництва» - штраф до 5950 грн; • стаття 150 «Порушення правил користування жилими будинками і жилими приміщеннями» - штраф до 51 грн; • стаття 152 «Порушення державних стандартів, норм і правил у сфері благоустрою населених пунктів, правил благоустрою територій населених пунктів» - штраф до 1700 грн. Сплата штрафу не звільняє від обов'язку усунути саме порушення, у тому числі демонтувати «клаптикове» утеплення!

Способи зберігання тепла у приміщеннях:

У роботі були виконані наступні завдання: • Знайдений найбільш вигідний і найбільш екологічний вид опалення – інфрачервоне електроопалення. • Проведено огляд біологічних та екологічних властивостей інфрачервоного випромінювання. • Виявлено найбільш ефективний вид енергозбереження: а) для зменшення втрат з вікон – низькоемісійне скло б) для зменшення втрат теплової енергії з боку стін – ековата • Створено модель енергоефективного будинку. • Виготовлено пристрій припливно-витяжної вентиляції з рекуперацією тепла (рекуператор)

Дякуємо за увагу!!!

ІІ. Теплоізоляція стін та фасадів Як видно на малюнку, температура в кімнаті +20° C, а на вулиці - 10 ° C. Порівняємо температуру внутрішньої не утепленої та утепленої стіни. В першому випадку вона значно нижча за температуру у кімнаті. Це викликає відчутне неприємне переміщення холодного повітря по приміщенню, а витрата енергії, необхідної для підтримування високої температури в приміщенні, значно збільшується. Рис.1 Швидкі втрати тепла крізь не утеплену стіну викликають охолодження її внутрішньої поверхні Рис.2 Зниження втрат тепла крізь утеплену стіну із зовнішнього боку викликає підвищення температури її внутрішньої поверхні

Принцип дії скла з низькоемісійним покриттям. Таке покриття безперешкодно пропускає в приміщення короткохвильове сонячне випромінювання, яке нагріває меблі та інші предмети, але відбиває усередину будинку довгохвильове (інфрачервоне) випромінювання, що випромінюється нагрітими предметами і нагрівальними приладами, виключаючи тим самим променеві втрати тепла через прозорі огороджувальні конструкції. Скло з низькоемісійним оптичним покриттяим відбиває в приміщення до 90% теплової енергії, що дозволяє істотно скоротити витрати на опалення житла.

Стельовий довгохвильовий обігрівач 1 – металевий корпус; 2 – кронштейни кріплення до стелі; 3 – ТЕН; 4 – випромінююча пластина з алюмінію; 5 – шар теплової ізоляції з відбивачем.