Экономия энергии с помощью систем временной теплоизоляции

Потенциальное энергосбережение с помощью роллет, раздвижных и распашных ставней

Из-за роста цен на электроэнергию и с целью сокращения выбросов углекислого газа экономия энергии для отопления и кондиционирования жилых и офисных зданий стала необходимостью. Экономия расходов на электроэнергию, улучшение температурных условий в помещении, звукоизоляция, препятствие образованию росы и плесени, безопасность и комфорт – для владельцев домов и квартиросъемщиков все эти факторы могут послужить важным поводом для установки дополнительных строительных конструкций. С 2020 года в странах Европейского Союза все здания будут строиться по принципам пассивного строительства. Такие дома с нулевым энергопотреблением вырабатывают ровно столько энергии, сколько потребляют, например, с помощью фотогальванических установок или ветровой энергии. Для достижения этой цели, во всех зданиях в Германии сегодня обеспечивается хорошая теплоизоляция, а также устанавливаются кондиционеры с функцией регенерации тепла. В результате этого такие здания отвечают требованиям пассивного строительства, согласно которым здание может расходовать на отопление и кондиционирование всего 15 кВт (около 1,5 л. жидкого топлива) на 1 м2 жилой площади.

Во многих странах главным методом экономии электроэнергии является энергетическая санация построенных зданий. Кроме классических и хорошо известных на рынке методов, как замена окон и обеспечение лучшей изоляции внешних стен или крыши, значительно улучшить теплоизоляцию здания поможет установка роллет. В первую очередь это касается стран с континентальным климатом, где, как правило, холодная зима и жаркое лето. Как средство временной теплоизоляции, холодной зимней ночью роллеты сокращают расходы на отопление, а летом, как эффективная солнцезащита, снижают потребность кондиционирования помещений.

Энергосбережение с помощью роллет

Рис. 1. Роллеты и внешняя солнцезащита в течение всего дня обеспечивают защиту от солнца и звукоизоляцию, а ночью – теплоизоляцию и тепловой комфорт

Конструкция и теплоизоляция системы внешней солнцезащиты

Системы внешней и внутренней солнцезащиты, к которым относятся роллеты, раздвижные ставни, жалюзи и текстильные системы, при установке на окна и остекленные площади в холодное время года могут служить средством тепловой изоляции. Чаще всего они используются ночью, но если днем жители находятся вне дома или помещения и отсутствует потребность в естественном освещении, то можно также использовать солнцезащиту в течение дня.

Физико-технические характеристики зданий и строительных конструкций (окон, дверей, наружных стен) определяет коэффициент теплопередачи U. Поэтому системы временной теплоизоляции можно рассматривать как средство снижения коэффициента теплопередачи (Δ Uw системы внешней теплоизоляции). На показатель теплоизоляции солнцезащитной системы оказывают влияние сопротивление теплопередаче материала (роллетного полотна) Δ R и воздухонепроницаемость. В наибольшей степени влияет герметичность стыка системы внешней солнцезащиты (роллеты) и временной теплоизоляции с наружной стеной, окном или фасадом так, чтобы между системой временной теплоизоляции и окном образовывался статичный воздушный слой. Самый высокий уровень воздухонепроницаемости достигается в том случае, если в роллетном полотне отсутствуют воздушные и световые зазоры, ламели упираются друг в друга или расположены внахлест, а суммарная величина зазоров составляет менее 3 мм. Показатели воздухонепроницаемости и сопротивления теплопередаче Δ R указываются в отчетах об испытаниях, проводимых поставщиком изделия. Однако, конструкция солнцезащитной системы (роллеты, жалюзи и т.д.) должна не только увеличивать теплоизоляцию, но и выполнять ряд других важных функций, например, защищать от солнца, взлома, атмосферных влияний - ливня, града и ветра.

Система временной теплоизоляции с коэффициентом теплопередачи

Рис. 2. Блок-схема Система временной теплоизоляции с коэффициентом теплопередачи Rsh и величиной зазоров etot (воздухонепроницаемость)

Установка современной роллетной системы из алюминиевых профилей, заполненных полиуретановой пеной, состоящей из роллетного полотна с концевым профилем, роллетного короба, боковых направляющих шин и нижней шины, а также боковых и нижней направляющих шин из алюминия с уплотнительными профилями, на старое окно с Uw = 2,8 Вт/м2К позволяет снизить коэффициент теплопередачи на 0,85 Вт/м2К. Это способствует не только экономии энергии, но и значительному увеличению уровня теплового комфорта, прежде всего, вечером и ночью.

Коэффициент теплопередачи роллетного полотна

Рис. 3. Коэффициент теплопередачи ΔUw в Вт/м2К для окна с Uw = 2,8 Вт/(м2К) с системой временной
теплоизоляции в зависимости от сопротивления теплопередаче роллетного полотна Rsh и класса воздухонепроницаемости согласно EN 13125

Энергосбережение с помощью систем временной теплоизоляции

Для расчета потенциальной экономии энергии необходима информация о климатических данных (продолжительности светового дня, температуре окружающей среды), конструкции здания и окон (стандарт теплоизоляции, аккумулирующая тепловая емкость), а также об отопительной технике. Институт оконных технологий г. Розенхайм проводит расчет потенциального энергосбережения с учетом влияния климата, которое соотносится с площадью окна. При этом важно знать, какое окно используется, так как при установке солнцезащиты на окно с более низким показателем Uw снижение теплопередачи будет менее эффективным. Для примера определяются показатели энергосбережения для г. Вюрцбург (рядом с г. Франкфурт), Минск, Москва и Киев. По этой причине в ходе исследования были смоделированы параметры для типичных и наиболее распространенных видов окон (см. табл.).

Энергосбережение при использовании алюминиевых роллет

Рис. 4. Энергосбережение при использовании алюминиевой роллеты, с Rsh = 0,02 м2К/Вт и 4 классом
воздухонепроницаемости для 4 типов окон и городов Вюрцбург, Минск, Москва, Киев в зависимости от класса воздухонепроницаемости

Вывод

Роллеты и системы внешней солнцезащиты эффективно препятствуют перегреву помещений летом, тем самым снижая энергопотребление систем кондиционирования. Кроме того, они позволяют значительно снизить коэффициент теплопередачи U, прежде всего, старых окон и остекления. Кроме энергосбережения, системы солнцезащиты также значительно улучшают тепловой комфорт внутри помещения, так как температура внутренней поверхности ощутимо растет. Однако, это зависит от тщательности проработки конструкции, что должно подтверждаться отчетами об испытаниях. Таким образом, система временной теплоизоляции, установленная на старое окно с простым остеклением (1 тип), в зависимости от климатических условий, позволяет сэкономить более 140 кВт/год на 1 м2 площади окна. Если площадь остекления здания равна 30 м2, то ежегодная экономия электроэнергии составит около 4200 кВт, что соответствует около 420 л. жидкого топлива. Установка солнцезащиты на окно второго типа позволит сэкономить 60 кВт/год на 1 м2 площади окна, т.е. 1800 кВт на здание.


Все статьи