Экодом с солнечными коллекторами для российских условий. Разработано и опробовано в Приморье

Первые жилые здания с солнечным отоплением (в современной трактовке термина) в XX в. появились в США - например, известный "Дом над водопадом" Ф.-Л. Райта. Но если в середине 1970-х в США оставалось в эксплуатации не более двух-трех десятков индивидуальных жилых домов с солнечным отоплением, в силу их несовершенства и связанных с этим проблем в эксплуатации, то через пятнадцать лет "помешанные" на экологии и умеющие считать на перспективу американцы отстроили их уже более 10 тыс. Причиной этому во многом стал резкий рост цен на энергоносители после Арабо-Израильского конфликта и нефтяного эмбарго. Наш сосед Китай сегодня вышел в мировые лидеры по объему производства солнечных коллекторов, далеко обогнав "грандов" солнечной энергетики - Японию, Германию и США.... Простота применения солнечных коллекторов и их относительная дешевизна позволяют создавать эффективные системы подогрева теплоносителя и отопления домов .

В России так называемое «зеленое строительство» пока еще развито гораздо хуже, чем в Европе, США или Канаде. Если в развитых странах энергосберегающие технологии активно развиваются в течение двух десятков лет, то в России только в 2009 - 2010 гг. в этой сфере стали проявляться какие-то видимые результаты. Между тем многие энергоэффективные технологии могут применяться при массовом строительстве не только типового жилья, но и жилых комплексов бизнес-класса и элитных, объектов коммерческой недвижимости всех сегментов. Наиболее перспективными для массового использования в жилищном строительстве остаются проекты экодомов Green balance датской компании Rockwood, Solar-5 профессора Казанцева и Ruralzed одноименной английской компании».

Снижение энергоемкости российского ЖКХ до уровня стран с аналогичными природно-климатическими условиями, таких как Канада, Финляндия, Швеция, Дания, Норвегия, существенно повысит инвестиционную привлекательность отечественного жилищного строительства для иностранных девелоперов. Европейские компании уже сейчас проявляют явный интерес к реализации «зеленых» проектов в нашей стране. А дальнейшая интеграция отечественного стройкомплекса в мировую энергоэффективную систему позволит увеличить объемы иностранных инвестиций в сферу энергосберегающего строительства как минимум втрое в ближайшие пять лет.

Сейчас в России активно формируется новый сегмент рынка недвижимости - рынок энергоэффективных объектов. На сегодняшний день 95% рынка составляют офисные и мультифункциональные центры, 3% - социальные объекты различного назначения и 2% - жилые комплексы. Энергоэффективное оборудование и инженерные решения увеличивают инвестиционную себестоимость проекта в среднем на 15%, средний срок окупаемости энергосберегающих решений – 7 лет».

В силу широкого разнообразия климатических условий в России, применение систем солнечного отопления домов в ряде регионов экономически оправдано.

Территория Приморского края отличается наиболее благоприятными условиями для развития солнечной энергетики на севере Азии. Азиатский антициклон обеспечивает зимой продолжительную ясную погоду, а южная широта - максимальное поступление солнечной радиации в морозные дни.

По мнению профессора кафедры архитектуры и градостроительства Дальневосточного государственного федерального университета, Казанцева П.А., при проектировании новых зданий на юге Приморья возможно полностью отказаться от традиционных источников теплоснабжения зимой. По его расчетам, экономически целесообразно применение солнечных коллекторов при уровне замещения системы теплоснабжения дома более 25%. При уровне замещения 57% дом может быть отнесен к категории «пассивных» домов. В домах, построенных по его проектам замещение традиционных источников – проект Solar-1, Solar-3M - 75%, Solar-5 - 81%.
В экодомах «Solar» профессора Казанцева используются пассивные солнечные технологии, которые предполагают проектирование зданий с учетом местных климатических условий, позволяющих максимально использовать энергию солнца.

Пространство, защищенное от ветра и раскрытое солнцу, формируется развернутой к югу радиальной в плане ветрозащитной стенкой, собирающей солнечные лучи, и козырьком - кровлей, дающим тень от высокого летнего солнца. Форма и отделочные материалы внутренней поверхности стены должны способствовать концентрации солнечных лучей, или их поглощению для прогрева термальных массивов, при низком зимнем солнцестоянии.
Отсекая внутреннее пространство «подковы» с юга от внешней среды витражом, используется парниковый эффект: при нанесении на поверхность стекла тончайшего металлического покрытия или теплоотражающей пленки лучистая составляющая тепловых потерь направляется обратно, внутрь помещения.

Термальный массив (каменная стена за стеклом, пол – керамогранит по ж/б плите - или массивный камин под зенитным фонарем), сохраняя солнечное тепло, обеспечивает комфортные температуры в помещении ночью. С наветренной стороны стена и кровля солнечного дома могут быть превращены в зеленый холм, что не только защитит от холодного северного муссона, уведя ветер вверх, но и будет способствовать дополнительному сбережению накопленного массивными конструкциями солнечного тепла. Летнее затенение юго-западных и западных секторов горизонта обеспечивают внешние зеленые экраны из лиан. Аэрацию при перегреве - коньковые окна, при одновременном притоке прохладного воздуха из затененной части приусадебного участка, через проемы у основания витража.

Как результат – экономия бюджета в 2-3 раза за счет сокращения количества солнечных коллекторов.

Как уже говорилось, архитектура «солнечного» дома по проекту профессора Казанцева, предполагает его южную ориентацию (для максимального съема солнечной энергии) и наличие буферных зон (теплица с юга, гараж с севера, веранды с запада или востока и т. д.), что позволяет экономить на отоплении до 30-50%. Кроме того, экологические материалы, используемые при строительстве домов, сохраняют чистоту воздуха.
Проект «солнечных» домов имеет хорошие перспективы реализации: их можно строить практически при любых климатических условиях, будь то Дальний Восток или Сибирь.
Несмотря на то, что солнечная архитектура дороже традиционной на 10-30%, эти вложения окупятся через 5, максимум 10 лет. «Для обогревания площади 120 кв. м обычной архитектуры потребуется 30 кв. м популярных и довольно дорогих солнечных коллекторов, которые производят в Китае. В экодоме можно пренебречь 15 кв. м этих батарей, увеличив площадь остекления. Это будет на 120 тысяч рублей дороже, но в будущем сэкономит 500 тысяч рублей, затраченных на отопление тех самых 15 кв. м

Проект дома был разработан для южной части Дальнего Востока. Сейчас Центр инновационного домостроения Дальневосточного федерального университета завершает строительство экомодуля Solar-5m – тестового и модельного домика с пассивным солнечным отоплением.

Проект «солнечных» домов профессора Казанцева получил престижную премию Energy Globe Awards в Австрии. Разработанная профессором технология может быть использована в массовом строительстве индивидуальных домов.