Энергосбережение (экономия энергии) — реализация правовых, организационных, научных, производственных, технических и экономических мер, направленных на эффективное (рациональное) использование (и экономное расходование) топливно-энергетических ресурсовТопливно-энергетические ресурсы (ТЭР) — совокупность различных видов топлива и энергетических ресурсов (продукция нефтеперерабатывающей, газовой, угольной, торфяной и сланцевой промышленности, электроэнергия атомных и гидроэлектростанций, а также местные виды топлива), которыми располагает страна для обеспечения производственных, бытовых и экспортных потребностей. и на вовлечение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергииисточник определения (с небольшими изменениями) ГОСТ Р 51387-99 Энергосбережение. Нормативно-методическое обеспечение. Основные положения..

Энергосбережение — экологическая задача по сохранению природных ресурсов и уменьшению загрязнения окружающей среды выбросами продуктов сгорания топлива и экономическая задача по снижению себестоимости товаров и услугРесин В. И. Эффективные методы управления энергосбережением в строительстве // Архитектура и строительство Москвы. 2003. Т. 508-509. № 2-3. С. 7-13.. Актуальность энергосбережения растет во всех странах, особенно в небогатых своими энергоресурсами, в связи с опережающим ростом цен на основные традиционные виды энергоресурсов и постепенным истощением их мировых запасов. Энергетические кризисы наряду с экологическими проблемами наиболее сильный стимул для энергосбережения.

Основные технические направления и способы энергосбережения

Проектирование и строительство энергоэкономичных зданий На обогрев зданий в зимний и охлаждение в летний периоды расходуется большое количество тепловой и электрической энергии. Применение комплекса грамотных решений на этапах проектирования, строительства и капитального ремонта позволяет многократно (например, в зданиях типа Пассивный дом до 10 раз) снизить самые крупные статьи расхода энергии — на отопление, горячее водоснабжение и кондиционирование.

В РФ для обозначения степени энергоэкономичности зданиям присваивают класс энергоэффективности, обозначаемый A++, A+, A, B+, B, C+, C, C-, D, E. При определении класса энергоэкономичности зданий учитываются расходы только сравнительно дешёвой тепловой энергии в отопительный период и не учитываются расходы более дорогой электрической энергии на кондиционирование (охлаждение и обогрев) в летний и переходный периоды. Таким образом, подобная система обозначений не может объективно характеризовать общую степень энергоэффективности здания в течение всего года.

Архитектурное решение энергетически рациональная ориентация здания относительно сторон света с точки зрения оптимальной инсоляции оконных проемов.

Одним из наиболее эффективных и простых решений повышения экономичности и комфортности зданий является правильная ориентация зданий относительно сторон света. Зимой наибольшее поступление солнечной лучистой энергии приходится на стены и окна южной ориентации (в северном полушарии), а в летний период больше всего облучаются восточные и западные стены и окна. В этой связи наиболее рациональной ориентацией является широтное расположение вытянутых в плане зданий с таким расчётом, чтобы зимой через южные окна было максимальное поступление лучистой солнечной энергии, а летом поступление тепла через восточные и западные окна было минимальным. Следует избегать Г-образной, П-образной или т. п. планировки зданий, особенно высотных. Если проектируемое здание имеет в плане форму, близкую к квадратной, то основную часть окон следует расположить с юга и севера и, по возможности, уменьшить количество и площадь восточных и западных окон. Сами здания следует располагать на достаточном расстоянии друг от друга во избежание существенного затенения окон одного здания другим зданием в зимний период. Улицы для индивидуальной жилой застройки также следует проектировать в широтном направлении: южные окна домов в таком случае будут выходить на улицу или во двор и, следовательно, не будут затеняться рядом стоящими соседними домами (а также не будут прямо смотреть на соседние смежные участки, что особенно актуально для окон вторых этажей). Не допускается посадка деревьев (особенно хвойных пород) с густой кроной вблизи от южных и северных окон.

Объемно-планировочное решение

энергоэффективная форма дома, обеспечивающая минимальную площадь наружных ограждений по отношению к площади пола; оптимальная площадь остекления; наличие тамбуров на входах; эффективная солнцезащита от летнего перегрева, который ухудшает комфорт и приводит к затратам электроэнергии на охлаждение.

Конструктивные решения непрерывная изолирующая оболочка наружных ограждений здания с внешней стороны из высокоэффективных теплоизоляционных материалов, отсутствие мостов холода, герметичность;

Теплоизоляция с внешней стороны здания имеет ряд преимуществ перед внутренней теплоизоляцией: точка росы выносится в теплоизоляцию на наружной поверхности (материал стен при этом не сыреет); значительно сглаживаются колебания температуры в помещении за счёт тепловой инерции материала внешних стен (кирпич, бетон и т. п.), внешние стены при этом играют роль аккумулятора тепловой энергии при неравномерном по времени поступлении тепла (солнечное тепло, тепло от печного отопления, электроотопление с помощью льготных ночных тарифов и т.п.); улучшаются условия эксплуатации материала внешних стен.

использование оконных систем с высоким уровнем теплозащиты: энергосберегающие стеклопакеты из стекла с селективным покрытием (i-стекло) и с наполнением межстекольного промежутка тяжёлыми инертными газами, многокамерные пластиковые профили и профили из клееного деревянного бруса, качественные уплотнители рам и тёплые дистанционные рамки стеклопакетов.

Инженерные решения обеспечение воздухообмена с минимальными потерями тепла/прохлады в холодный/жаркий периоды года с помощью механической приточно-вытяжной системы с рекуперацией тепла. использование энергии внешних природных источников и окружающей дом территории, например, использование солнечной энергии для отопления и нагрева воды, использование круглогодично стабильной температуры подземного грунта для обогрева зимой и охлаждения летом с помощью теплового насоса, который позволяет получить или отвести наружу 3-4 единицы тепловой энергии на каждую единицу затраченной электроэнергии. Ещё более экономично прямое пассивное охлаждение грунтом без участия теплового насоса. обогрев с помощью тёплых водяных полов в связке с тепловым насосом. Тёплые полы по сравнению с традиционными радиаторами отопления дают более равномерный прогрев помещений и высокую степень комфорта при меньших затратах тепла. использование внутренних тепловыделений дома, например, нагрев воды теплом выделяемым конденсатором холодильника и внешним блоком кондиционера. дополнительная экономия тепловой и электрической энергии за счёт использования автоматизированной системы управления всеми техническими устройствами в здании (система «Умный дом»).

Опыт строительства энергосберегающих зданий К уже построенным домам нулевого энергопотребления относятся: дом для инвалидов в Ярвенпяа (2124 м²), студенческое общежитие в Куопио (2124 м²), односемейный дом в Мянтюхарью (154 м²). В Хювинкяа будет построен односемейный дом на 160 м² в 2013 году. Дома с почти нулевым потреблением возведены в Якобстаде (односемейный, 165 м²) и в Лахти (дом пенсионеров, 16500 м²)Finnish Solutions for Zero Energy Building. 25.5.2011. Jyri Nieminen // VTT

В 2015 году компания Ruukki завершила строительство одного из первых в мире объектов коммерческой недвижимости с почти нулевым уровнем энергопотребления. Этим экспериментальным объектом стало здание исследовательского центра Университета прикладных наук Финляндии (г. Хямеенлинне).

В марте 2018 года построен первый в Кыргызстане многоквартирный жилой дом в Бишкеке с автономной системой отопления и электроснабжения. Тепло и электроэнергия для жильцов бесплатны в рамках установленных нормативов.

Экономия электрической энергии

Наибольшее энергопотребление из бытовых электроприборов имеют устройства, имеющие в своей конструкции нагревательные элементы (электроплиты, обогревательные приборы, электрочайники, СВЧ-печи, стиральные машины и т. п.), а также другие устройства с высокой потребляемой мощностью (кондиционеры, пылесосы). Также значительное суммарное энергопотребление имеют холодильники ввиду того что они, несмотря на относительно небольшую мощность, работают круглосуточно и круглогодично.

При покупке электроприборов следует обращать внимание на потребляемую мощность и классы энергоэффективности.

Электроплиты использование газовых варочных плит вместо электрических там, где это возможно. использование более экономичного варочного оборудования: мультиварки, индукционные электроплиты, скороварки и т. п. использование посуды с широким плоским дном, полностью покрывающим поверхность конфорки электроплиты.

Электрообогрев перевод отопления с дорогого электричества на более дешёвые виды энергии; замена прямого электрообогрева на обогрев с использованием тепловых насосов; подбор оптимальной мощности электрообогревательных устройств; оптимальное размещение устройств электрообогрева для снижения времени и требуемой мощности их использования; местный (локальный) обогрев, в том числе переносными обогревателями, направленный обогрев рефлекторами; использование устройств регулировки температуры, в том числе устройств автоматического включения и отключения, снижения мощности в зависимости от температуры, временных таймеров;

Холодильные установки и кондиционирование

Для холодильных установок и бытовых холодильников основными способами снижения потребления электроэнергии являются: оптимальный подбор объёма холодильной и морозильной камер при покупке; качественные теплоизоляция корпуса (стенок) и уплотнитель двери холодильника; не допускать образования наледи, инея в холодильнике, вовремя размораживать; не рекомендуется помещать в холодильную установку (холодильник) материалы и продукты, имеющие температуру выше температуры окружающей среды — их необходимо предварительно охладить до температуры снаружи; качественный отвод тепла — эффективное охлаждение теплоотводящего радиатора (эффективная вентиляция радиатора, вынос радиатора холодильника в неотапливаемое помещение либо помещение холодильника туда в холодное время года); не допускается ставить холодильник близко к источникам тепла и подвергать солнечным лучам.

Для кондиционирования: необходимо корректно подбирать тип кондиционирования (пассивный, испарительный, мобильный, оконный, сплит-система, VRV/VRF-система, система чиллер-фанкойл) в зависимости от климата, требуемой мощности и типа помещения; в сухом и жарком климате необходимо использовать более экономичные кондиционеры испарительного типа (с прямым или непрямым испарением) вместо компрессионных; применение пассивного кондиционирования при возможности прямого отвода тепла в подземные воду и грунт; при кондиционировании компрессионным кондиционером окна и двери должны быть закрыты — иначе кондиционер будет охлаждать улицу или коридор; чистить воздушные фильтры и теплообменники, не допускать их сильного загрязнения; необходимо настроить режим автоматического поддержания оптимальной температуры, не охлаждая, по возможности, комнату ниже комфортных 24 градусов; рассмотреть возможность отказа от установки и использования кондиционеров, в том числе и с эстетической точки зрения (внешние блоки кондиционеров, висящие на фасадах домов); теплоизоляция и солнцезащита помещения.

Освещение