Экологический дом, пассивный дом: варианты ЭКОрешений

Примеры из стран Западной Европы позволяют посмотреть, какой будет жизнь в эпоху энергосбережения.

Сотни солнечных ферм, четыреста тысяч крыш с солнечными коллекторами и батареями для производства горячей воды и электроэнергии, более двадцати тысяч ветровых турбин – и все это уже функционирует.

Весь мир наблюдает за решительным движением Германии к эпохе топлива из возобновляемых источников. Причем каждый имеет для этого свою причину.­ ­Экологи проверяют,­ действительно­ ли можно защитить окружающую среду от деградации; экономисты ­хотят убедиться в возможности экономического успеха, а обычные люди интересуются, станет ли их повседневная жизнь дешевле и насколько. Германия является первопроходцем, но будет ли она в выигрыше? Этого никто не знает... Новая эпоха возобновляемых видов топлива – это больше, чем просто энергия, получаемая от вет­ра, солнца и биомассы, это – другой образ жизни и мышления. Приглашаем на экскурсию в новый, более совершенный мир...

Насыщенность устройствами для получения возобновляемой энергии в Германии настоль­ко высока, что правительство отказалось от предоставления дотаций владельцам домовЭкологичный дом

Экономически независимые деревни

В какой степени общество может обойтись без ископаемых источников топлива? Отдельное домашнее хозяйство может справиться без электричества, получаемого от энергетической­ сети и визитов на заправочную станцию. А крупный город? Уже нет. Германия демонстрирует, как такой эксперимент выглядит в масштабе деревни. Здесь существуют две экономически независимые деревни, производящие электрическую и тепловую энергию для удовлетворения собственных потребностей. Одна из них – это населенный пункт Фелдхайм под Берлином.

20 октября 2010 г. – важная дата­ в жизни этой деревни. В этот день она стала полностью энергетически независимой. Главным ­источником электроэнергии в ней являются 43 ветровых турбины общей мощностью 74,1 MВт, установленные на полях вокруг деревни. При сильном ветре ветряные мельницы могут обеспечить электроэнергией 160-тысячный город. Когда ветер стихает, включается второй источник энергии – местный завод по производству биогаза. И здесь нас ждут внушительные данные: 2 тыс. м3 свиной навозной жижи, 1,5 тыс. м3 навоза, 6 тыс. тонн кукурузного силоса, 650 тонн зерновой шелухи – такое количество сырья в год необходимо, чтобы произвести биогаз, а затем, в процессе когенерации (одновременном производстве тепла и электроэнергии) – электрическую и тепловую энергию. Существует и третий, запасной источник «зеленой» энергии – тепловая станция, производящая тепло от сжигания древесных опилок.

Как получилось, что небольшая ­деревня, насчитывающая 37 домов и 150 жителей, смогла сделать такие серьезные инвестиции?

Фелдхайм – первая «ласточка» в эксперименте, в который инвестировали федеральное правительство, министерство сельского хозяйства и частный капитал. Только завод по производству биогаза стоил 6 млн. евро! Полученной энергией распоряжается фирма Feldheim Energie. Каждому жителю деревни была предоставлена возможность вой­ти в состав учредителей этой фирмы при условии инвестирования 3 тыс. евро.

Фирма продает жильцам элект­роэнергию по себестоимости­ – 16,6 евроцентов за 1 кВт•ч, а в сеть – по цене, гарантированной немецким правительством, – 22 евроцента за 1 кВт•ч. Ежегодно на продаже электроэнергии фирма зарабатывает 300 тыс. евро. Более дешевая электроэнергия позволяет каждому домашнему хозяйству экономить до 500 евро в год.

В домах жителей деревни установлены небольшие приборы для измерения потребляемой энергии. Если изображенное на дисплее «солнышко» улыбается – значит, поступает более дешевая электроэнергия, получаемая от ветра; если у «солнышка» грустное выражение – это знак того, что поступает более дорогая электроэнергия с завода по производству биогаза. Такие «иконки» на приборе регулируют образ жизни жителей деревни

Они позволяют дешевле заряжать электрический автомобиль, включать посудомоечную или стиральную машину, когда «солнышко» улыбается. Экскурсия по деревне производит благоприятное впечатление. Пустые бункеры для хранения угля и жидкого топлива. Выключенные твердотопливные котлы свидетельствуют о том, что в каждом из посещаемых домов используется «зеленая» энергия. В котельной часто можно увидеть тепловой насос – наиболее эффективный способ использования электроэнергии. Несмотря на это, в деревне идет обычная жизнь людей, занимающихся земледелием. За исключением одного – деревня переживает небывалый успех в СМИ. Журналисты и делегации со всего мира приезжают сюда, чтобы увидеть, как выглядит экономическая независимость. Выгоду от этого получает местная общественность. На волне успеха­ в деревне открыто предприятие, производящее элементы солнечных панелей, на котором трудоустроено более 20 человек.

В чем слабая сторона эксперимента по экономической независимости? В нестабильности производства возобновляемой энергии. В период­ самой высокой потребности в электроэнергии слишком часто приходится использовать биогаз. В Германии эта проблема является общегосударственной. Все ветровые турбины страны могут покрыть 15% потребности в электроэнергии, но в связи с нестабильностью поставок обеспечивают всего 3%. Поэтому­ в Фелдхайме (в качестве опыта) рассматривается вопрос вложения инвестиций в аккумуляторы для накопления электроэнергии.

В одном из старых зданий создан Энергетический Форум – опытно-исследовательский центр. Есть над чем подумать. Главная мысль: деревня будет экономически независимой, а успех – стопроцентным, если бизнес-модель использования «зеленой» энергии оправдает себя.

«Гелиотроп» – первый в мире вращающийся дом. На крыше установлены автоматически управляемые солнечные батареи, которые также могут поворачиваться за солнцем, независимо от расположения домаЭкологичный дом

Вращающиеся дома

Поскольку дом должен получать энергию от солнца, он не может стоять пассивно – вот идея, которая сдвинула дом с основания. Достаточно расположить его не на фундаменте, а на большом подшипнике, и обеспечить такую возможность перемещения, которая не требовала бы большого количества энергии для приведения дома в движение. Тогда получим дом, который сможет вращаться вокруг собственной оси, как карусель. Он будет перемещаться за солнцем на протяжении всего дня, чтобы максимально зарядить солнечные коллекторы и солнечные батареи. Первым вращающимся домом является «Гелиотроп», построенный в 1994 г. в южной Германии, в университетском городе Фрайбург‑в-Брайсгау. Его создателем является архитектор Рольф Диш. Дом стоил 2 млн. евро. Большую часть суммы внесло правительство земли Баден-Вюртемберг, потому что это не только место проживания «солнечного архитектора», как называют Диша, но и важный эксперимент – один из первых в мире домов, который производит больше энергии, чем потребляет.

Сердцевина дома представляет собой 14-мет­ровый стальной цилиндр, который является закрытой конструкцией лестничной клетки. Цилиндр обшит заранее подготовленными модулями-полуфабрикатами, выполненными из еловой клееной древесины. Стены имеют сопротивление теплопередаче R = 6,7 м2•К/Вт, а трехкамерные окна – R = 2 м2•К/Вт. Внутренняя часть дома может иметь свободную планировку. На крыше установлен комплект солнечных батарей мощностью 6,6 кВт, а вакуумные солнечные коллекторы не только греют воду, но и одновременно­ выполняют функцию ограждения балконов. В безоблачные дни солнечные батареи производят в шесть раз больше элект­роэнергии, чем потребляет дом!

В таком доме очень комфортно проживать еще и потому, что в него не проникает избыточное количество солнечного света. Ведь дом можно повернуть так, чтобы его остекленная часть оказалась в тени. Солнечные батареи, управляемые автоматически, самостоятельно поворачиваются в направлении солнца. Позаботились и об использовании дождевой воды – сточная вода используется для мытья посуды и стирки, так как есть придомовая станция для очистки стоков. Отходы без запаха компостируются и используются в качестве удобрения на придомовом участке.

Идея вращающихся домов – это не экзотика. Подобные дома можно найти в центральной Германии. Их производит фирма братьев Ринн в г. Хойхельхайм, в федеральной­ земле Гессен. Их первый вращающийся дом «DrehHaus» создан в 1997 г. В 2009 г. они построили вращающийся пассивный дом. Он стоит столько же, сколько и обычный дом... плюс минимум 20 тыс. евро за его поворотный механизм. Дом был сооружен по технологии деревянного каркаса – собран из полуфабрикатов. В подвале размещена конструкция с большим подшипником. Для вращения дома достаточно двигателя­ мощностью всего 180 Вт или тренировочного велосипеда, который приводится в движение напряжением мускулов. Домочадцы могут сочетать выполнение физических упражнений с вращением своего дома. Такое развлечение особенно забавляет гостей.

Самым сложным в популяризации таких домов является... менталитет клиентов – не так просто ­привыкнуть к мысли, что утром за окном виден­ один пейзаж, вечером – другой, а входная дверь каждый раз может оказаться расположенной с другой стороны. Говорят, что привык­нуть к тому, что каждую минуту дом передвигается на 2 см – легко... Во вращающемся пассивном доме собраны все достижения современного жилого дома. Есть тепловой насос с грунтовым теплообменником, питающий систему напольного обогрева, а также­ принудительная вентиляция с рекуперацией тепла. На доме установлен комп­лект солнечных панелей мощностью 8,3 кВт, добавлена возможность их передвижения, и вот уже имеется дом, который производит намного больше энергии, чем ему необходимо. Он вращается и без опасений ждет будущего. Не это ли нужно?

Вобан – экологичный квартал

Гостей Фрайбурга-в-Брайсгау встречает надпись: «Мы создаем мир, который хотим». Вобан – прежние казармы гитлеровских, а затем французских войск – превратился в квартал, представляющий собой экологичесный городской эксперимент. Здесь проживает 5000 человек. Преобладают малоэтажные здания. Часть домов рядовой застройки являются пассивными. На крышах домов установлены солнечные коллекторы и батареи,­ производящие горячую воду и электроэнергию.

Слово «эксперимент» уже не подходит – так можно было сказать в 2006 г., когда квартал строился. Сегодня – это удачный пример решения проблем молодых городских жителей, ищущих квартиру, а также – владельцев частных домов, которые из-за дороговизны городских участков вынуждены строиться в сельской местности. Вобан находится не в 20–30 км от города, откуда далеко добираться до детского ­садика, школы или ­кинотеатра, а всего в двух километрах от старого центра Фрайбурга.

Цель была определена сознательно: поощрять поселение молодых семей с детьми в границах города, уменьшить тенденцию их переселения в пригород и тем самым снизить количество людей, издалека приезжающих каждый день в школу и на работу. Проживание на расстоянии разрушает ощущение единства, приводит к тому, что город становится безлюдным, чужим и заброшенным...

В Вобане построены небольшие секционные дома и квартиры с учетом того, чтобы молодые люди могли их купить (для гостей можно снять специально предусмотренные для этого квартиры). Как правило, объединяют четыре-пять квартир с садом – отсюда такое большое количество небольших скверов, парков, игровых площадок. С верхнего этажа каждого дома родители могут наблюдать за своими детьми, играющими в саду. Всюду столько зелени, что кажется, будто дома «утопают» в ней. Специально создана атмосфера, в которой каждый житель чувствует себя как в собственном доме (можно сказать, «как в деревне»). Свежий воздух без автомобильных выхлопов, пение птиц, балконы, напоминающие садовые террасы, – все это не идиллические картинки будущего, а сознательно спланированное настоящее.

Основным средством передвижения в квартале является трамвай, который курсирует по «зеленому коридору», разделяющему квартал­ пополам. В Вобане автомобили становятся «врагом номер один» экологичного стиля жизни. Улицы предназначены для пешеходов! Подъездные улочки выглядят, как широкие тротуары. Скорость автомобилей ограничена до 30 км в час. Девелоперам­ не надо строить паркинги. Владельцы домов подписывают заявление о том, что они отказываются от автомобиля. Тот, кто хочет иметь автомобиль – имеет на это право, но он должен выкупить за 2 тыс. евро место в одном из трех паркингов на окраинах микрорайона (которые питаются солнечной энергией). Запасным вариантом является car sharing – в случае необходимости можно арендовать общий автомобиль. Но 10% жителей все равно держит автомобиль ­нелегально, припарковав его вдалеке от Вобана.

Теплую воду и электроэнергию обеспечивают солнечные коллекторы и батареи. Местная котельная с оборудованием для когенерации работает на древесных опилках. Она производит электрическую и тепловую энергию. В микрорайоне вырабатывается больше электроэнергии, чем нужно. Это позволяет кварталу Вобан продавать ее избытки. В этом квартале можно увидеть первый жилищный кооператив, состоящий из домов рядовой застройки Energy+. Стоимость отопления дома площадью 90 м2 составляет за год около 120 евро. Сточная вода используется для полива, а механическая вентиляция с рекуперацией тепла – это уже стандарт.

Кто проживает в квартале Вобан?­ 40% расположенных здесь домов­ – частная собственность, 40% домов­ – построены для сдачи в аренду, 20% – это социальное жилье. Основную массу жителей составляет интеллигенция, молодежь и люди, занимающие руководящие должности.

Сколько стоит квартира или секция дома в Вобан? Не дороже, чем в других частях Фрайбурга. Представители власти, на протяжении многих лет являющиеся членами партии «зеленых», заботятся об экологии и стимулируют в городе политику охраны окружающей среды. От всех инвесторов они требуют строить дома, потребность в тепловой энергии которых не превышала бы 50 кВт•ч/ (м²•год).

В двухсоттысячном городе, который называют «солнечной столицей» Германии, на сегодня установлена тысяча солнечных установок. Слава «зеленого рая» привлекает в Фрайбург-в-Брайсгау и квартал в Вобан людей со всего мира.