Переход на «умный» расход

«Ни один киловатт, ни одна калория тепла, ни одна капля воды не должны пропасть понапрасну!» — этот тезис стоит взять за основу тем, для кого понятие «энергоэффективность» не пустой звук. Позаботиться об этом стоит еще на этапе проектирования и строительства жилья.

Но вот дом построен, в нем надо жить и, по возможности, с комфортом, который мы уже не можем представить «без технической поддержки» различных устройств. Все они, начиная с обычной лампочки в светильнике и заканчивая мощным отопительным котлом, являются энергопотребителями. Получается, что жизнь в доме протекает по такой невеселой схеме: техника работает на нас, а мы – на нее, в том смысле, что ежемесячно оплачиваем «съеденные» ею энергоресурсы, самый дорогой из которых, конечно, электричество. Избежать этого мы не можем, но можем научиться не потреблять лишнего, а значит, не переплачивать.

Счетчики - на установку, лампочки – на замену

Даже если вы ни за что не вспомните, сколько вчера заплатили за свет, газ и воду, и вообще вам нет дела до проблемы ресурсосбережения, позаботиться об энергоэффективности вашего дома придется все равно. согласно законопроекту об энергосбережении, который инициировал президент России Дмитрий Медведев и который наделал в стране так много шума, все россияне должны будут оснастить свои жилища приборами учета потребленных ресурсов и заменить в домах и квартирах обычные лампочки накаливания на энергосберегающие. Как обещают российские власти, с 2014 года традиционных источников света в продаже просто не останется, и нам придется освещать свои жилища люминесцентными или светодиодными лампами.

Пока рано делать прогнозы о том, как эти меры повлияют на энергоэффективность в государственном масштабе. Но, похоже, для каждого отдельно взятого дома установка, например, приборов учета действительно может привести к существенной экономии в энергопотреблении, а значит — и в оплате счетов. Правда, пока для среднестатистического частного дома (с собственной скважиной и газовым отоплением) это утверждение справедливо лишь в отношении электрических двухтарифных счетчиков. Да, они не первый год доказывают свою эффективность: люди меньше платят за самый дорогой из потребляемых ресурсов. О реальной окупаемости установки водомеров и газовых счетчиков пока можно говорить лишь применительно к многоквартирным домам.

Подсчитаем, на сколько сократится ежегодный платеж за электроэнергию при переходе на оплату по двухтарифному счетчику. Для примера возьмем семью из четырех человек, проживающих и прописанных в расположенном в сельской местности частном доме с газовым отоплением и газовой плитой и за один месяц потребляющих 600 кВт.ч электроэнергии.

Разница в оплате по разным тарифам составила в месяц 584,5 руб., в год – 7014 руб. Понятно, что если бы размер показаний счетчика был увеличен в пользу ночного тарифа (что в реальности часто и бывает), этот разрыв был бы значительней.

Сэкономленной за год от оплаты электроэнергии суммы хватит и на покупку нового двухтарифного счетчика, рыночная стоимость которого колеблется от 3500 руб., и на монтаж измерительного оборудования (от 800 руб.) и стоимость обязательной поверки (от 800 руб.), проводимой Нижегородским центром стандартизации и метрологии (ЦсМ) каждые 10–16 лет (в зависимости от межповерочного интервала, указанного в техническом паспорте счетчика). Итак, переход на «двойной» тариф окупается примерно за полгода, и в дальнейшем действительно позволяет снижать затраты на электроэнергию.

Стоит уточнить, что установка счетчика еще не является признаком собственно ресурсосбережения. Однако именно этот шаг (так уж устроен человеческий мозг) как бы включает счетчик в голове хозяина дома. Начиная считать потраченные на ресурсопотребление деньги, он невольно воспитывает в себе полезные качества – рачительность и экономность.

Итак, считаем потраченные киловатты и очень быстро убеждаемся, что самая ощутимая экономия электроэнергии начинается, как ни банально это звучит, с лампочки. современное интерьерное освещение становится все более сложным и функциональным. Это влечет за собой увеличение источников света и, как следствие, количества «съеденных» и тщательно зафиксированных электросчетчиками киловатт энергии.

Какими же именно источниками освещения стоит заменить слишком «прожорливые» лампы накаливания? Если несколько лет назад мы бы вели разговор в основном о компактных люминесцентных лампах (КЛЛ), то сейчас все большую актуальность получает переход на светодиодные источники света, именуемые специалистами не иначе как «светом будущего». Потребляемая мощность светодиодов — максимум 5 Вт.ч. светильники с этим источником света потребляют в 5–10 раз меньше энергии, чем светильники на основе галогеновых ламп и ламп накаливания с аналогичной яркостью. При этом заявленный производителем срок службы светодиода в 4–7 раз превосходит ту же характеристику у КЛЛ, не говоря уже о лампе с нитью накаливания. Однако пока основная сфера применения светодиода – фасадная декоративная и рекламная подсветка. Широкому применению в жилых помещениях «света будущего», возможно, мешает его высокая цена – 700–800 руб. за одну лампу

Дом – под умный контроль

А какие добровольные меры активной энергоэффективности нам стоит взять на вооружение? Один из самых современных примеров того, как можно эксплуатировать жилище с комфортом, не расходуя при этом лишние ресурсы, является полная автоматизация дома.

По признанию российских интеграторов, пока в нашей стране главным мотивом к построению «умных домов» является не столько повышение энергоэффективности, сколько погоня за комфортом и престижем. В отличие от подобных систем за рубежом, где люди автоматизируют свои жилища именно с целью экономить. Отсюда и разная стоимость используемого оборудования. На Западе, к примеру, чаще отдают предпочтение бюджетным материалам с недорогим неброским дизайном – российские же пользователи могут такое внимание уделить внешней атрибутике «умного дома», что денежная экономия за счет подобной интеграции в реально обозримой перспективе даже не прослеживается.

Но мы не будем сейчас говорить о цене вопроса и сроках окупаемости системы «Умный дом» за счет экономии на энергопотреблении – об этом уже сказано в № 4 за 2011 год нашего журнала, который объединил материалы по теме «Умный дом». Приведем лишь наглядные примеры того, как автоматика дома становится лучшим помощником рачительных хозяев.

Один из главных «коньков» системы «Умный дом» – это управление системой освещения, на которую, кстати говоря, расходуется около 40 процентов электропотребления в доме. Как же ее оптимизировать? Простейший алгоритм действий – поручить управление освещением одному контроллеру, который будет управлять установленными в помещениях дома датчиками. Свет будет гореть только там, где он нужен, при этом хозяева избавятся от лишних механических действий и необходимости заставлять забывчивых домочадцев выключать за собой свет.

Усложняем задачу – поручаем системе управлять яркостью источников света. Конечно, установить элементарные диммеры, команды которым будут задаваться механически или с помощью специальных сенсорных панелей, можно и без полной автоматики дома. Тогда мы будем вручную в каждой отдельной комнате задавать светильникам нужную световую нагрузку, сокращая ее до 70, а то и 30 процентов. Но подключение к «умной» автоматике заметно расширяет наши возможности, так как позволяет подчинить все диммеры единой системе управления и заранее выставить все возможные «яркости». Ведь на самом деле большинство действий, которые мы выполняем в квартире, типовые и не требуют максимальной освещенности. А потому люстра с шестью источниками света может работать на полную мощность раз в неделю – во время уборки или приема гостей. В остальные дни мы можем без ущерба своему комфорту, при этом реально экономя электроэнергию, включать ее на 30–50% яркости.

Более того, система «Умный дом» благодаря интегрированным в нее специальным датчикам позволяет отслеживать уровень естественной освещенности в помещении и по мере наступления вечера постепенно «заставлять» осветительные приборы загораться все ярче и ярче.

Другой момент, очень актуальный на сегодня. Наша задача по максимуму использовать те экономические выгоды, которые предполагает установка двухтарифного электросчетчика. Как известно, включать стиральную машину и посудомойку, одни из самых «прожорливых» бытовых приборов, выгоднее во время действия «ночного» тарифа. Можно, конечно, взять за привычку пускать в работу бытовую технику после 22 часов, отказывая себе в полноценном сне, или использовать функцию отложенного старта. А можно поручить это «умному дому». С этой целью производители начали оснащать свои приборы специальными интерфейсами, позволяющими интегрировать технику в систему автоматизации. В этом случае пользователю останется заправить стиральную машину или посудомойку и дать им указание: «будешь стирать, когда электроэнергия будет дешевой». И «умный дом» в нужный момент подаст правильную команду. Только после окончания стирки, чтобы не было слишком большого залпового энергопотребления, он включит посудомоечную машину. По тому же сценарию может работать холодильник, набирая большую часть холода ночью, а днем – только поддерживать нужную температуру.

А вот примеры того, как «умный дом» позволяет оптимизировать работу климатического оборудования. Для этого прежде всего нужно связать противоположные процессы, то есть отопление — с охлаждением, увлажнение – с осушением – чтобы разнонаправленные системы как минимум не вступали друг с другом в конфликт (отопитель «нагоняет» лишние два-три градуса – охладитель сначала борется с ними, затем, по инерции, понижает температуру на два-три градуса ниже положенной). Подключенные к «умной автоматике», эти системы работают по правильным алгоритмам и не выходят за рамки заданного температурного режима.

Как еще контролировать домашнюю климатику? Можно, например, воспользоваться опытом продвинутых гостиниц. Чтобы перекрыть бесконтрольный отток холода и тепла, нужно связать кондиционер/отопитель и окна/двери одним алгоритмом. То есть охладитель работает при закрытых окнах, но как только окно открывается – прибор сам выключается. Настрой-ка этого сценария не представляет особой сложности, так как чаще всего в «умных домах» на окнах уже установлены датчики охранной системы, интегрированные в систему, и снимать информацию о положении оконных створок можно с них.

Чтобы не тратить лишнюю энергию на выработку тепла или холода, система автоматики предлагает заранее произвести настройку температурных режимов всех отдельных помещений с возможностью ее изменения в рамках четырех временных диапазонов. Например, ночью температура может быть ниже (и спится лучше, и энергия экономится), утром она сама повысится, чтобы человеку было комфортнее просыпаться (при этом «умный дом» сам определит, в какое время начать греть помещение). Дневное время – период, когда можно опять экономить (либо не греть, либо не охлаждать). Вечером температура снова будет оптимальной для комфортного времяпрепровождения.

Алгоритмы работы «умного дома» вообще могут быть довольно хитрыми. Например, человек сидит у незанавешенного окна, читает. Комната нагревается из-за палящих лучей солнца. Автоматика может сама выбрать оптимальный путь решения проблемы. Она включит кондиционер, сохранив оконное освещение. Результат – в комнате светло и нежарко. А может пойти другим путем: закроет окна маркизами (солнце уже не палит) и включит светильник. Результат тот же: в комнате светло и нежарко. Какой именно алгоритм экономичнее и комфортнее для хозяина, система определит сама.

Есть у системы автоматизации еще одна полезная «фишка», очень, кстати, популярная на Западе. Это визуальное представление о том, сколько электроэнергии мы потребляем в определенный момент времени. Для получения такой информации достаточно установить небольшие модули, которые будут «обмерять» энергопотребителей и показывать на дисплее: вот сейчас включился кондиционер и потребляет столько-то ватт, которые обойдутся вам во столько-то рублей, а сейчас заработал чайник и пр. Получая такие подсказки, сразу понимаешь, что окно, если кондиционер включен, нужно закрыть, а воды в чайник лучше налить строго необходимое количество.

Допустим, вы не готовы сегодня потратиться на полную автоматизацию дома, при этом вас не покидает мысль о разумной экономии. Тогда можно начать, что называется, с малого – с независимых друг от друга устройств управления и регулирования освещения – всевозможных датчиков, выключателей с выдержкой времени, таймеров – предлагаемых производителями электроустановочных изделий (WESSEN, LEGRAND, ELKO, MERTEN, LEXEL, THEBEN). стоимость приборов значительно колеблется (от 500 до 16 000 руб.), в зависимости от бренда, мощности, наличия дополнительных функций, подключаемой нагрузки, вплоть до исполнения рамки. Каждый из них можно установить локально как самому, так и с помощью специалиста, при этом не потребуется внесения значительных изменений в существующую проводку. Помимо своей основной задачи – сделать пребывание в доме комфортным – они будут добросовестно экономить за вас электроэнергию.

Сбереженное тепло

Получить достойную экономию ресурсов, и не только электроэнергии, можно без полной автоматизации дома. Для этого достаточно оптимизации какой-то одной системы жизнеобеспечения, например, дающей тепло. Причем это актуально в отношении как централизованного, так и автономного теплоснабжения. Если в доме установлен автономный котел, греющий воду, то снижение расхода тепла приведет к уменьшению расхода горючего в котле (газа, жидкого или твердого топлива) или электроэнергии (если котел электрический). Если же дом подключен к сети центрального теплоснабжения, то он, если принять некоторые меры, будет потреблять меньше тепла, что существенно отразится на показаниях теплосчетчиков.

Итак, переводим теплоснабжение на энергосберегающий режим. Наша задача – ограничить подачу греющего теплоносителя, поступающего от внешнего источника тепла (это может быть вода, вода со специальными добавками, понижающими температуру ее замерзания, пропиленгликоль или другие теплоносители на гликолевой основе), снизив его расход до уровня, необходимого для поддержания комфортной температуры в доме.

Для этого мы используем систему автоматического управления и регулирования, которая позволит:

✔ корректировать работу оборудования по температуре воздуха в помещении (при наличии комнатного датчика температуры);
✔ автоматически отключать систему отопления на летний период или при длительном отсутствии хозяев в доме;
✔ программировать снижение температуры в зависимости от времени суток и дней недели.

Чтобы реализовать это на практике, нужно иметь возможность управлять подачей теплоносителя в систему. Для этого на греющем контуре устанавливается регулирующий клапан. Он по сигналу управляющего устройства (электронного контроллера или термостата) будет изменять или стабилизировать подачу теплоносителя в систему отопления. Это устройство дает возможность не тратить тепловую энергию вхолостую, ограничивая ее расход. Кроме того, стоит установить на батареях автоматические радиаторные терморегуляторы – они позволят индивидуально для каждой комнаты выставить свою комфортную температуру.

Наконец, необходимо обеспечить сбалансированную (равномерную) подачу теплоносителя во все радиаторы частного дома, для чего на каждой ветке отопительной системы устанавливаются клапан с возможностью настройки пропускной способности. Если этого не сделать, то в какой-то части жилища может быть холоднее, чем в других, и тогда придется тратить на обогрев больше тепла, чтобы протопить этот участок дома. При этом в других помещениях может стать слишком жарко. Таким образом, уровень комфорта понизится, а расходы на отопление возрастут. Чтобы этого не происходило, необходимо выполнить балансировку системы отопления согласно приложенной к оборудованию инструкции.

Результат автоматизации системы теплоснабжения заключается в снижении потребления тепла в среднем на 30% или более. И в пропорциональном уменьшении трат на отопление коттеджа (платежей за теплоснабжение, газ или электроэнергию, расходов на закупку солярки, угля, дров или пеллет и т.д.). Одновременно значительно повышается уровень комфорта, так как в каждом помещении устанавливается наиболее подходящая для его обитателей температура воздуха.

По словам специалистов компании DANFOSS, средняя стоимость автоматизированной системы отопления (с учетом монтажа), — от 1000 до 2000 рублей за 1 кв. м отапливаемой площади (сюда входит котел, трубы, радиаторы и автоматика). Также нужно понимать, что чем больше дом, тем меньше получится в итоге цена вопроса в пересчете на «квадрат», ведь меняется только длина трубопроводов и количество радиаторов, а стоимость котла растет не пропорционально его мощности. К примеру, если у вас одноэтажный коттедж общей площадью 100 кв. м, то при разумном подходе, но без излишней экономии система отопления с газовым котлом обойдется примерно в 150–200 тысяч рублей. Тогда как на двухэтажный дом площадью 300 кв. м уйдет около 300–350 тысяч рублей.

Насколько быстро окупятся эти затраты, однозначно ответить трудно, так как очень многое зависит от особенностей конкретного дома, его планировки и существующих потребностей, способа отопления (автономное/центральное), типа котла, топлива, на котором он работает, и в некоторых случаях — даже от удаленности коттеджа от магистральной дороги (например, от этого фактора зависит стоимость доставки угля для твердотопливных котлов). Мы можем говорить только о приблизительных цифрах: в среднем автоматизация системы отопления окупается за 2–5 лет.

Пожирателей энергии – на «киловатную» диету

Можно приучать себя к экономии, стараясь напрасно не жечь, не топить, не лить и так далее. Труднее отказать себе в объективной потребности пользоваться любимыми бытовыми приборами, которые за нас стирают и сушат белье, моют посуду, сохраняют продукты, готовят пищу. Понятно, что никому не нужна энергоэффективность в ущерб комфорту. А комфорт нам по большей части обеспечивают самые мощные «пожиратели» электроэнергии.

Между тем, и при использовании электроприборов можно взять курс на ресурсосбережение, отдав предпочтение «энергоэффективным» моделям, производству которых уважающие себя компании уделяют все большее внимание.

Недаром на рынке бытовой техники сложилась такая ситуация, при которой большая часть моделей уже отвечает требованиям класса энергоэффективности «А», при этом ежегодно в продажу поступают изделия с еще более высокими показателями экономичности. Чтобы как-то их обозначить, производители расширили шкалу энергоэффективности, маркируя свою продукцию новыми символами: А+, А++, А+++.

Обязательна маркировка духовых шкафов международной символикой энергоэффективности.

Некоторые компании, помимо общепринятой символики, используют дополнительные знаки, обозначающие наиболее продвинутые в этом плане модели. Это упрощает для потребителя выбор нужной модели, если экономичность ее использования положена в основу критерия выбора.

Кроме того, постепенно меняется и методика измерения экономичности приборов. Например, теперь учитывается энергопотребление стиральных машин не только в работе, но и в режиме ожидания. Также при измерении используется набор стандартных программ стирки вместо одной программы «хлопок 60°».

Наиболее экономичными приборами считаются устройства с отметкой A и А с плюсами, буквы В, C и D свидетельствуют о стандартном уровне экономичности, а символ с буквой E предупреждает о расточительности прибора (такие сейчас почти не выпускают).

Сравним примерный расход электроэнергии моделей разных классов стиральных машин марки Samsung. При загрузке 5 кг хлопкового белья и заданной температуре 950с:

✔ модель класса А+ — 85 кВт/ч
✔ модель класса А — до 0,95 кВт/ч
✔ модель класса В – от 0,95 до 1,15 кВт/ч.

Даже на такую, на первый взгляд, незначительную разницу в энергопотреблении стоит обратить внимание, учитывая, что бытовые приборы, а их в доме работает целая «бригада», покупаются не на год, и не на два.

Каким образом, не снижая мощности своих приборов, производителям удается добиваться их «экономичных» характеристик? Внедрение новых технологий сделало возможным появление так называемых интеллектуальных приборов, способных самостоятельно регулировать расход топлива, электроэнергии и воды. Кстати, актуальность экономного водопотребления сегодня не вызывает сомнения, если учитывать, что очень скоро мы будем оплачивать эту статью расходов по обязательным приборам учета.

За счет чего же достигается экономия воды, например, в современных посудомоечных машинах? Во-первых, пропусканием водопроводной воды через ионообменник, делающий воду мягкой и повышающий ее моющие способности. Во-вторых, за счет повторного использования одной и той же порции воды путем очистки через систему фильтров. В-третьих, достичь желаемого результата помогает применение инновационных инженерных разработок. Так, в современной машине SGI 47M45 EU класса А/А/А (BOSCH) с усовершенствованной функцией AquaSensor работает специальный оптический датчик («глаз»), который постоянно контролирует степень прозрачности воды. В более раннем варианте AquaSensor мог различить лишь слабозагрязненную и сильнозагрязненную посуду. В «посудомойке» нового поколения автоматика более чувствительна к трудноразличимым загрязнениям типа пятен от чая или шпината. Такой сенсор еще жестче регулирует время мытья. Например, если сначала вода интенсивно загрязнилась, а затем стала чище, значит, посуда очищена, и можно переходить от мытья к полосканию. Об экономичном водопотреблении современных посудомоечных машин можно говорить и на примере новой модели AquaSteam (WHIRLPOOL). Эта «умная» машина очищает с помощью силы пара, что позволяет значительно снизить расход воды. В то время как на мытье посуды вручную расходуется от 42 до 104 литров воды, технология «6-е чувство», примененная в вышеназванной модели, позволяет машине обойтись семью литрами.

Но, что ни говори о важности экономии каждого ресурса, основные усилия производителей домашней техники направлены на снижение ее электропотребления. Это касается не только приборов бытового назначения, но и современной климатики. Так, по заявлению производителя, в кондиционерах из серии FTXS-D (DAIKIN) максимальный уровень энергоэффективности достигнут благодаря новому мотору постоянного тока, питаясь от которого вентилятор внешнего блока может плавно регулировать свою производительность. В дополнение к этому кондиционер оснащен функцией Intelligent Eye («умный глаз»), фиксирующей с помощью датчика движения наличие или отсутствие людей в помещении. В последнем случае выставленная температура автоматически повышается на 2 градуса. При этом экономится порядка 20% электричества.

В заключение, пожалуй, можно и пофантазировать, вернее, заглянуть в день завтрашний, в котором привычными обитателями наших домов станут целые экосистемы, отвечающие за разумное использование ресурсов. Пока же такие продукты, как, например, концепт экокухонной системы, способной экономить до 70% воды и электроэнергии, только готовятся к появлению на рынке. На первый взгляд, разработка компании WHIRLPOOL — GREENKITCHEN TM 2.0 – это обычная кухня. Ее особенность заключается в том, что все электроприборы этой кухни объединены в энергоэффективный комплекс, что позволяет предельно рационально распределять воду и энергию между его элементами, компенсировать затраты ресурсов от прибора к прибору или использовать их повторно. В результате экономия средств на воду и энергию может достигать 70%, а качество работы кухонной бытовой техники при этом останется безупречным.

Кухонная система организована таким образом, что отработанная вода и тепло от одних электроприборов попадают к другим и используются повторно. Так, например, система собирает чистую воду, подвергает антибактериальной обработке и накапливает во внешнем баке под раковиной. Эта вода будет использоваться для мытья посуды, достигая экономии в 7 литров на один посудомоечный цикл. Также повторно использованную и очищенную воду можно брать из того же бака, чтобы поливать растения, мыть пол и т. д. В будущем GREENKITCHEN TM 2.0 станет еще умнее: можно будет подсоединить бак к компрессору холодильника, чтобы вода нагревалась для использования в посудомоечной машине. Таким образом, посудомоечная машина будет экономить как воду, так и электричество: экономия составит 7 литров воды на цикл, экономия электричества – 20% процентов без ущерба для чистоты посуды.

Сегодня разработчики новой экосистемы не берутся ответить, сколько будет стоить GREENKITCHEN TM 2.0, если спрос на ее реализацию будет настолько высок, что она пойдет в массовое производство. Но, думается, это вопрос вполне обозримого будущего, в котором энергоэффективные параметры наших домов будут так же востребованы, как комфорт и безопасность.

Дата размещения: 1-12-2019, 17:02