Нискобюджетни мерки

Нискобюджетните мерки са достъпни за почти всички потребители и изискват ниско равнище на технически познания, както и ниски или дори никакви инвестиции.

Една такава мярка е уплътняването на фугите на прозорците, което е един от най-евтините и най-ефективни начини за икономия на енергия и средства във всеки тип жилищна сграда. Контролираната вентилация помага за намаляване на конденза и влагата, като дава възможност на свежия въздух да прониква, когато е необходимо. Потокът на въздуха, който прониква през неуплътнените прозорци, обаче е неконтролируем: много вероятно е навлизането на твърде много студен въздух и загубата на твърде много топлина. Уплътняването на прозорците означава, да се блокират нежеланите пролуки, които позволяват навлизането на студения въздух и излизането на топлия. Да се запази топлият въздух означава да се използва по-малко енергия за отопление на вътрешните пространства, следователно да се намалят разходите за отопление, както и да се повиши температурата в жилищата.

Фигура 10. Уплътняване на фугите на прозорци и под

Уплътняването на фугите обикновено се прави, като се използва самозалепваща лента, направена от синтетичен каучук (EPDM), който е изключително траен еластомер, който запазва формата си с години. Лентата се произвежда с различни профили (напр. E и C) и размери, поради което е подходяща за много различни профили на прозорци и врати. Има и ленти, които са направени от полиуретан и други полимери, но те не могат да поддържат свойствата си толкова дълго, колкото лентите от синтетичен каучук. Въпреки това лентите са податливи на разлепване най-често поради неправилна подготовка на повърхностите, поради което уплътняването на фугите на прозорците обикновено не представлява надеждно, дълготрайно решение за повишаване на енергийната ефективност.

Старите еднокатни прозорци обикновено са лошо уплътнени и имат големи пропуски на въздух. Ако не е възможно са се поставят двукатни прозорци, теченията все пак могат да бъдат спрени, като се използва запечатване с пяна. Плътната пяна се предлага на ролки с различни цветове. Лесно се поставя, евтина е и се намира в големите магазини. При плъзгащи се прозорци обаче това не е възможно да се изпълни.

Фолиото, като второ стъкло, е прозрачна лента, която се фиксира към прозореца, за да създаде ефект на двоен стъклопакет. Възможно е обаче да се налага периодично разтягане на фолиото (със сешоар), което не е много удобно, а и фолиото може лесно да се скъса. Все пак тази мярка може да се използва като временно решение за намаляване на топлинните загуби. Това е евтино решение, с кратък период на откупуване и може да се прилага без специални технически умения.

Фигура 11. Поставяне на фолио като второ стъкло

Тези мерки са приемливи като временни решения, докато се намерят по-добри, по-надеждни и дълготрайни решения , напр. смяна на прозорците и вратите, изцяло или частично, което не винаги е възможно (напр. през зимата или в случай, че не разполагате с необходимите средства).

В повечето случаи живеещите не са наясно със своето потребление на електроенергия и много малко са запознати с мощността на устройствата и уредите, които използват. Тъй като ефективността трябва да се възприема като разумно използване, а не като намалено използване, потребителите трябва да могат да проследяват как използват енергията. Обикновеният начин е да се наблюдават сметките за електроенергия. Те обаче не отчитат консумацията на отделните устройства, нито разпределението на потреблението през месеца. За да се улесни разбирането, могат да се използват малки устройства за измерване на потреблението на енергия.

Фигура 12. Малки устройства за измерване на потреблението на енергия

Такива устройства могат да се намерят в специализираните магазини. Никакви специални познания не са необходими за инсталирането или използването им. Те се включват в контакта на стената, а уредите се включват в измервателното устройство. Всички могат да следят потреблението на енергия, някои да го записват във времето, а други да показват и действителните стойности на напрежението и честотата на електрическия ток. По-усъвършенстваните варианти позволяват опростено програмиране на потреблението чрез таймер, така че енергията може да се изразходва през нощта или през определено време от деня. Тези устройства и информацията, която предоставят, могат да послужат на обитателите да се самообучават да използват енергията по по-ефективен начин.

Друга проста, евтина и рентабилна мярка е поставянето на радиаторни отражатели (радиаторно фолио) върху стената зад отоплителните тела. Те представляват пяна, покрита с алуминиево фолио с дебелина около 4 mm. Елиминират проникването на по-голямата част от топлинния поток в стената зад радиатора и го пренасочват обратно към помещението.

Фигура 13. Отражателно радиаторно фолио

В заключение, нискобюджетните мерки са евтини и лесни за изпълнение. Те не изискват никакви специални знания, за да бъдат използвани ефективно, и срокът им за откупуване обикновено е една година или по-малко. Уплътняването на фуги обаче трябва да се счита само за временно решение, за кратковременно подобряване на топлинния комфорт и енергийната ефективност.

Топлоизолация

За да се поддържа комфортът, топлините загуби през зимата трябва да се компенсират с отоплителна система, а топлинните печалби през лятото трябва да се компенсират с охладителна система. Правилното изолиране на сградата ще намали тези загуби и печалби, като осигури ефективна защита от топлинни потоци.

Фигура 14. Основни мерки, прилагани по сградната обвивка

Топлоизолацията включва намаляване на преноса на топлина (преноса на топлинна енергия между обекти с различни температури) между обекти в топлинен контакт или между обекти в обхвата на излъчване. Топлоизолирането може да се постигне чрез специално разработени инженерни методи или процеси, както и чрез подбор на подходящи за обекта форми и материали. Предаването на топлина е неизбежна последица, когато обекти с различна температура влязат в контакт един с друг. Топлоизолацията осигурява зона на изолиране, в която топлопроводимостта е намален или излъчването на топлина е отразено, вместо да се абсорбира от тялото с по-ниска температура.

Фигура 15. Къща преди (вляво) и след (вдясно) положени топлоизолационни материали

Изолационният потенциал на материала се определя от неговата топлопроводимост (λ), като ниската топлопроводимост е равна на висок потенциал на изолиране (R-стойност). В топлотехниката други важни свойства на изолационните материали са плътността (ρ) и специфичният топлинен капацитет (c).

1.1. Топлоизолация на стените

Независимо от геометрията на сградата външните стени представляват значителна част от сградната обвивка, поради което имат голямо влияние върху енергийните характеристики. В една типична сграда стените са отговорни за 30% – 40% от загубите на топлина, в зависимост от геометрията на сградата. За да се постигне възможно най-високата ефективност на топлоизолация, са разработени и се разработват нови материали и решения с ниски стойности на топлопроводимост, в допълнение към използваните традиционни изолационни материали, които са с все по-голяма дебелина.

Фигура 16. Схематично представяне на изолационни слоеве (вляво) и снимка на външен вид на изолацията без завършващ слой

Фасадните изолационни системи обикновено се предлагат като комплект, състоящ се от някои (определени) предварително изработени компоненти, които се монтират върху фасадата директно на обекта. Конфигурацията на компонентите на системата, предназначени за конкретна сграда и цели, зависи от изискванията, поставени от потребителя или инвеститора, или от националните регламенти. В повечето случаи тя включва лепилото, което се полага върху зидарията, топлоизолационния материал, анкери, основен слой, армировка (обикновено мрежа от стъклени влакна) и завършващ слой. Завършващият слой може да включва декоративни елементи, които правят такива системи подходящи за сгради с естетическа стойност или дори за защитени исторически сгради. Фасадните системи включват също и аксесоари, като напр. готови ъглови летви, свързващи и бордюрни профили, профили за компенсатори на топлинно разширение и базови профили, които дават възможност за пълно избягване на топлинните мостове.

Фигура 23. Характерни компоненти на ETICS (фасадна изолационна система),
базирани на EPS (вляво) и минерална вата (вдясно)

Има и вентилируеми фасадни системи, или вентилируеми фасади. Вентилируемите фасади са решение за външно облицоване на сгради, което може да се прилага, както при нови, така и при съществуващи сгради. Те представляват специален интерес за архитектите по редица причини, като напр. по-добра топлоизолация и непрекъснат външен вид на сградата. Така фасадата по принцип се монтира по-бързо и по-лесно се почиства. Вентилируемите фасади дават възможност за циркулиране на въздуха между носещата стена и облицоващия материал. Облицоващият материал може да бъде мрамор, керамични плочи, метални панели или други материали. По този начин носещата стена е защитена, както от студ, така и от топлина, което води до икономия на енергия. Вентилируемите фасади обикновено имат вградена система от компоненти, произведени от един производител.

Фигура 24. Схематично представяне на вентилируема фасадна система
с тухли (вляво) и каменни плочи (вдясно)

Всеки тип зидария може да се използва като опора за монтиране на вентилируема фасада, напр. бетонна или тухлена стена. Топлоизолацията, използвана в една система, е материалът, който осигурява топлинна и допълнително звукоизолация. Тя трябва да е непрекъсната, за да се избягнат топлинните мостове. Изолацията се монтира към зидарията, или като се прикрепва точково със смола и дюбели или със специални профили, включващи серия от армировки, прикрепени към носещата стена и точки за закрепване, които придържат изолацията фиксирана към профилите. Пространството между носещата стена и облицовъчния материал защитава носещата стена през лятото, като позволява вентилацията ѝ и предотвратява топлопроводимостта, а през зимата предотвратява преноса на влага върху носещата стена. Монтажът на облицовката е последната част от винтилируемата фасада, която се вижда само от външната страна. Един от най-добрите материали, които могат да се използват при вентилируемите фасади са трисантиметровите плочи от естествен камък, които са лесни за монтаж. За този тип фасади не се изисква конкретен размер на плочите, тъй като системата е регулируема.

Поставянето на топлоизолация на стените представлява мащабна промяна във външния вид и функционалността на сградата. Да се направи по правилния начин не е лесна работа. Това включва не само подготовка на съществуващите стени (напр. почистване и запълване на евентуални дупки), но изисква също и премахване на всички допълнителни устройства и части върху стените (напр. външни тела на климатици, осветителни тела, улуци). След като изолацията е монтирана ще е необходимо тези елементи да се върнат обратно на местата им, като се избегнат всякакви повреди на изолацията или фасадната система.

В повечето случаи изолирането на сградните стени включва балконите и терасите и техните стени (ако има такива), както и други повърхности, които могат да се считат за части от стените на сградата. По този начин сградата получава компактна и непрекъсната изолация, което е важно не само от инженерна гледна точка (т.е. избягване или минимизиране на топлинните мостове), но и от естетическа гледна точка.

1.1. Топлоизолация на покриви

Покривът е най-горното покритие на сградата, включващо всички материали и конструкции, необходими за поддържането му върху стените на сградата или върху колони, защитавайки я от дъжд, сняг, слънце и вятър. Покривът е важна част от сградната обвивка, защото неизолираните покриви са причина за 25% до 35% от топлинните загуби, в зависимост от вида, формата, размера и състоянието му.

Фигура 27. Топлинни загуби (вляво) и печалби (вдясно) без топлоизолация

Има два основни вида покриви при многофамилните жилищни сгради: скатни покриви (използвани за тавански помещения или тавани) и плоски покриви (често без достъп, понякога използвани като тераси). Скатните покриви са сравнително често срещани при многофамилните жилищни сгради и редовите апартаментни сгради; пространството под покрива се използва като жилищни или складови помещения.

Фигура 28. Различни приложения на скатни покриви : неотопляем таван (вляво) и апартаменти (вдясно)

Плоските покриви са често срещани при многофамилните жилищни сгради и при сградите високо строителство и могат да включват и общи тераси.

Фигура 29. Различно използване на плоски покриви

Материалите, използвани за изолация на покриви, са в по-голямата си част същите както и при стените, но се полагат по различен начин. Плочите от XPS обикновено се използват за плоски покриви, докато минералната вата под формата на бати, одеяла или плочи обикновено се използва за отопляеми или неотопляеми тавани. Ако един плосък покрив ще се използва например като тераса или общо външно пространство, е необходимо да се осигури подходящ покривен слой, направен примерно от керамични плочки или бетонни подложки, докато изолационният материал трябва непременно да притежава необходимата якост на компресия (примерно XPS). Ако таванът ще бъде използван за живеене, вътрешният завършващ слой обикновено е боядисан гипсокартон. Полагането на топлоизолация на плосък покрив или таван, които няма да се използват за живеене, е по-проста и по-рентабилна икономически мярка, същото важи и за покритата с чакъл тераса, неотопляван таван или складово помещение.

Изолацията на плосък покрив е показана схематично на фигура 30, докато фигура 31 показва различни варианти на профила на изолацията. Чрез подходящи форми и профили е възможно да се постигнат наклони и геометрия, която може да помогне за т.нар. дрениране.

Фигура 30. Структура на плосък покрив с изолация и хидроизолационен слой

Фигура 31. Структура на плосък покрив с части под наклон и без наклон

При тавани изолацията може да бъде монтирана в покрива или върху пода на тавана, в зависимост от това за какво ще се използва таванът. Двата варианта са подобни и са показани на фигура 32.

Фигура 32. Различни начини за монтаж на изолация на таван – в покрива (вляво) и на пода (вдясно)

Ако е възможно, по време на обновяването вентилируемият (неотопляем) таван трябва да се трансформира в невентилируем (неотопляем) таван. Това донякъде увеличава необходимата инвестиция, но значително повишава топлинния комфорт и използваемостта на пространството, като намалява топлинните загуби.

Както при топлоизолацията на стените, изолирането на покривите често включва широкомащабни работи и променя външния вид на сградата и нейната функционалност. Изолирането на таваните изисква изнасянето на всичко от тези пространства, тъй като това се прави отвътре. Всички тръбопроводи, кабели, осветление и други устройства трябва внимателно да се демонтират преди началото на работата и да се монтират след това.

Като цяло изолацията на покриви и тавани може да се счита за рентабилна, тъй като обикновено е с къси периоди за откупуване. В повечето случаи това са 5 до 10 години. Все пак периодът за откупуване при всяка отделна сграда зависи от вида на покрива, формата и размерите, вида на изолацията и дебелината ѝ, височината на сградата и достъпността до покрива и разбира се от цената на изолацията и на труда (последният се влияе и от обема на работата).

Топлоизолация на подове

Подовете се състоят от няколко слоя различни материали, за да изпълняват всички необходими функции. Подовете причиняват от 5% до 15% от загубите на топлина, в зависимост от конфигурацията на сградата. Има два основни типа подове в многофамилните жилищни сгради: подове над неотопляеми пространства (напр. гаражи, мазета или въздух) и подове върху земя (напр. разположени върху пръст или чакъл).

Топлоизолацията върху неотопляеми пространства е подобна на изолацията на стените. При нея се използват същите изолационни материали със завършващ слой, когато е необходимо. В много случаи това се прави заедно с изолацията на стените, така че свойствата и външния вид на всички видими повърхности да се уеднаквят.

Изолирането на подове върху земя в многоетажни жилищни блокове обаче обикновено е сложна и скъпа мярка за повишаване на енергийната ефективност, с дълъг период на откупуване (50 и повече години). Сложността зависи от конфигурацията на съществуващия под. Тази мярка често се съчетава с промени в отоплителната система (напр. монтаж на подово отопление или промени в топлоразпределителната система). Фактът, че всичко трябва да се изнесе от помещението, където се монтира инсталацията, увеличава както сложността, така и разходите.

В някои случаи е възможно да се постави изолация направо върху съществуващия под, без да се премахва нито един от неговите слоеве. Това радикално улеснява изолирането, но отнема 10 cm и повече от височината на помещението, така че това не винаги е добрият избор и е по-подходящ, или в сгради с високи тавани, или в обществени сгради.

Фигура 33. Примери за монтаж на топлоизолация върху подове

Понякога е възможно да се постави сравнително тънък изолиращ слой от съвременна, високотехнологична изолация. Такива изолации обикновено са брандирани (напр. Gerfloor®), и въпреки че осигуряват подобрени топлинни свойства, в повечето случаи те не достигат стойностите, изисквани от нормативите. Все пак те подобряват топлинния комфорт.

Смяна на прозорци и врати

Прозорците и външните врати в старите многоетажни жилищни сгради са предимно дървени, най-често двукатни. В общите пространства (напр. стълбища, входове, мазета) те могат да са от стоманени или алуминиеви профили, с прекъснати топлинни мостове. Рамките и остъкляването често са в лошо състояние, което води до значителни загуби на топлина и проникване на студен въздух в отопляемите пространства. Поради възрастта си връзките между прозорците и околните стени често са лоши, което води дори до още по-големи загуби на топлина. Прозорците и външните врати са важна част от сградната обвивка и са причина за 10% до 25% от загубите на топлина в зависимост от размера, ориентацията и състоянието им. Топлинните загуби през прозорците могат да се намалят чрез поставяне на самозалепващи се ленти срещу течение, но това може да се счита само за временно решение.

За обновяване на по-стари сгради се предлага широка гама от материали за прозорци и видове остъкляване. Повечето са разработени така, че да имат изолационни качества, които са дори по-високи от изискваните по настоящите стандарти и нормативи за енергийна ефективност и загуби на топлина.

Фигура 34. Примери за различни видове ПВЦ прозорци с U_w стойност от 0.99, 0.83 и 0.81 W/m²K

Фигура 35. Примери на различни алуминиеви прозорци с U_w стойност от 1.30, 1.10 и 0.80 W/m²K

Съвременните рамки за прозорци и врати се произвеждат от четири и петкамерни профили от ПВЦ (фиг. 34), алуминий (фиг. 35), дърво (фиг. 36), или комбинация (фиг. 37), с високо уплътняване срещу проникване на влага и прах, както и с добра топло- и шумозащита. Възможно е новите прозорци да бъдат комбинирани и с противовзломни системи и остъкляване срещу вандализъм.

Фигура 36. Пример за дървени прозорци

Фигура 37. Пример за прозорци с комбинирани рамки от дърво-алуминий

Остъкляването на прозорците се прави с двойни или тройни, а понякога и с четворни стъклопакети, с нискоемисионно покритие на едно и повече от стъклата, а пространството между стъклата се запълва с инертни газове (напр. аргон). По този начин U-стойността обикновено е от 0.80 (и по-ниска при четворните стъклопакети) до 1.20 W/m²K. Нискоемисионното стъкло е прозрачно флоатно стъкло, покрито с метални оксиди по метода на отлагане на катодни пари в условия на вакуум. Този слой, получен вследствие на изпаряването, блокира дълговълновото топлинно излъчване и е познато, като нискоемисионен слой (фиг. 38).

Прозорците могат да бъдат без нискоемисионно покритие, но добавянето му към всяко стъкло подобрява изолационните качества на самото стъкло, допринасяйки към изолационните качества на целия прозорец (фиг. 39).

Фигура 39. Сравнение на изолационните свойства на стъклопакети:
двоен стъклопакет без нискоемисионно покритие (U_g=2.90 W/m²K),
двоен стъклопакет с нискоемисийно покртие (U_g=1.10 W/m²K)
и троен стъклопакет с нискоемисионно покритие (U_g=0.70 W/m²K)

Както и останалите мерки по сградната обвивка, смяната на прозорците и вратите може да се окаже важна задача, изискваща квалифициран труд и внимателен монтаж. Въпреки че самите прозорци иман ниски U стойности и представляват изолирана част от сградната обвивка, лошо извършеният монтаж може да обезсмисли всички очаквани ползи. Такъв е случаят например, когато един скъп прозорец от дърво-алуминий, с три камерен стъклопакет с ниско емисионно стъкло, е монтиран без подходяща изолация около него и/или без уплътнителни ленти. Топлината ще се изгуби не през самия прозорец, а през лошо изолираната част от стената около него.

Осветление и уреди

Осветлението в много жилищни сгради все още се базира на конвенционалните крушки с нажежаема жичка, особено в общите помещения. Тези крушки са евтини, но са с около 10% ефективност, което означава, че само 10% от енергията се използва за осветление, докато останалата част се превръща в топлина. Въпреки че са изтеглени от пазара, все още е възможно да се намерят по магазините. Халогенните крушки с нажежаема жичка се използват в рефлектори и някои специфични крушки, повечето от които декоративни. С течение на времето те постепенно се заместват с компактни луминесцентни лампи (CLLs) или в последно време с LED крушки.

Фигура 58. Различни видове крушки с нажежаема жичка

Компактните луминесцентни лампи са просто “къдрава” версия на луминесцентни лампи с дълга тръба. Тъй като използват по-малко електричество, отколкото традиционните крушки с нажежаема жичка, те обикновено се откупуват за по-малко от година. Компактните луминесцентни лампи днес се предлагат в гама от светли цветове, включително топли (бяло до жълто), каквито не са се предлагали, когато за първи път са се появили. Някои имат и капак, за допълнително разсейване на светлината. Все пак луминесцентните лампи съдържат малко живак и трябва винаги да се рециклират в края на жизнения си цикъл.

Фигура 59. Различни видове компактни флуоресцентни лампи (CFL)

Светодиодните (LEDs) крушки са вид полупроводниково осветително устройство и представляват полупроводници, които превръщат електричеството в светлина.

Фигура 60. Различни видове LED крушки

LED крушките използват само 20% от енергия и издържат 15 до 25 пъти по-дълго от традиционните крушки с нажежаема жичка, а в сравнение с халогенните крушки с нажежаема жичка използват 25% от енергията и издържат 8 до 25 пъти по-дълго. Понастоящем се предлагат разнообразни LED крушките за заместване на крушките с нажежаема жичка от 40W, 60W, и 75W, рефлекторни крушки, често използвани във вградени тела, малки релсови светлини, спотове, настолни лампи, осветление за кухненски шкафове и външно осветление. Предлагат се в разнообразие от цветове и конектори, някои са с възможност за димиране или предлагат удобни функции като сензори за дневна светлина и движение. Системите с LED осветление работят добре в помещения и извън тях поради своята издръжливост и възможност да работят в студена среда. Въпреки че LED крушките са по-скъпи, те все пак спестяват пари, защото издържат по-дълго и са с изключително ниска консумация на енергия.

Освен замяната на крушките със светодиодни, е възможно да се инсталират и нови видове LED осветителни тела. Много от бях се базират на LED ленти с необичайни форми (фиг. 61). Те не само повишават енергийната ефективност, но подобряват комфорта в помещенията.

Фигура 61. Различни видове LED лампи

Отлична добавка към използването на LED осветление са сензорите за движение. Въпреки, че не се използват широко в апартаментите, те могат да повишат значително енергийната ефективност на осветителните системи в общите помещения (напр. входове и асансьори). В днешно време много LED крушки, които са предназначени за използване в общи помещения, вече са снабдени със сензори, така че ключовете за осветление и таймерите вече са станали излишни.

Смяната на крушките или лампите със светодиодни може да доведе до значителни икономии на енергия, пари и средства. Смяната е лесна и не изисква специални познания. Дори инсталирането на крушки и осветителни устройства не изисква никакви специални умения и може лесно да се извърши от един електротехник. Срокът за откупуване обикновено е по-малко от година, в зависимост от използването. Инсталирането на сензори е малко по-сложно, тъй като изисква професионални умения, но е възможно да се инсталират и LED осветителни тела с вградени сензори за движение. Такива тела са малко по-скъпи, но могат да допринесат за намаляване на сметките за електричество.

Персоналните компютри и останалите електронни устройства са неразделна част от ежедневието ни. Въпреки че те имат сравнително ниска консумация на електроенергия в сравнение с конвенционалните домакински електроуреди, фактът, че в много случаи са включени 24 часа в денонощието, води до значително потребление на енергия. Консумацията на персоналните компютри, Wi-Fi рутерите, телевизорите и аудиосистемите може да достигне до една трета от общото потребление на електроенергия. Обитателите, като крайни потребители на електронни устройства, трябва да ги изключват, когато не ги ползват и/или да купуват такива, които автоматично се изключват. Това е една елементарна мярка, която все пак дава отлични резултати. В случай, че обитателите/потребителите трябва да бъдат убедени в голямата консумация на тези “малки устройства” и да бъдат запознати с възможните спестявания, могат да се използват малки устройства (описани по-горе) за измерване на потреблението, напр. на един персонален компютър или Wi-Fi рутер.

Домакинските електроуреди са широко използвани в жилищата, напр. за готвене и поддръжка. Обитателите трябва да бъдат насърчавани да избират енергийноефективни уреди с по-висок енергиен клас. За това е необходимо да се научат да разчитат енергийните етикети, които се издават за всеки домакински уред. Формата на тези етикети и информацията в тях са определени с Директивата 2017/1369 (юли 2017) на ЕС, заместваща предишната Директива за енергийно етикетиране 2010/30/EU. От март 2021 г. системата за енергийно етикетиране използва само класове от A до G вместо от A+++ до D, както преди. Нова система за класификация се отнася за хладилници, съдомиялни машини, перални, телевизори, крушки и лампи. Първите четири групи от продукти трябва да се предлагат с преработени етикети, считано от 1 март 2021 г. Крушките и лампите трябва да имат преработени етикети, считано от 1 септември 2021 г.

Фигура 62. Етикети и примери за етикетиране

По-високоефективните уреди са по-скъпи, но тази цена се оправдава, тъй като те използват по-малко ресурси за една и съща работа. Това е от особена важност например при съдомиялните машини, тъй като те използват както вода, така и електроенергия.

Поведенчески промени и управление на енергията

Освен техническите мерки, които значително подобряват енергийната ефективност на жилищата и сградите като цяло, има и някои мерки, които могат да бъдат предложени и за които са отговорни обитателите на сградата. Тези мерки не изискват инвестиции – прости промени в поведението могат да доведат до икономии на енергия и подобряване на енергийната ефективност. Такива мерки включват:

• кратко и интензивно проветряване, вместо леко отворени прозорци за дълго време;
• изключване на осветлението, когато няма нужда от него;
• изключване на електрическото оборудване, когато не се използва, или инсталиране на автоматични ключове;
• използване на уредите при оптимално натоварване (напр. съдомиялни и перални машини).

Първата стъпка към поведенчески промени на потребителите е да ги накарате да осъзнаят, че енергията е стока като всяка друга и че те плащат за нея. След това идва обучението, което води до промяна на навиците. Чрез обучение потребителите могат да се научат как да подобрят енергийната ефективност чрез елементарни мерки. Само дългосрочната промяна в поведението на потребителите води до постоянни икономии.

Фигура 63. Стъпки към максимално ангажиране на потребителите
в повишаване на енергийната ефективност

Промяната в поведението е толкова важна, колкото и правилното изпълнение на мерките за подобряване на енергийната ефективност. Единствено изолирането на стените и подмяната на прозорците няма да доведат до очакваните дългосрочни ползи, ако ползвателите не променят своите навици.

Като цяло чрез изпълнението на мерки за енергийна ефективност, потреблението на енергия ще се намали до равнището, изчислено при подробното енергийно обследване и ще остане така за известно време. Опитът от изпълнението на много проекти обаче е показал, че след няколко години, потреблението на енергия отново започва да се увеличава. Понякога, три-четири години по-късно, потреблението на енергия се връща на старото равнище, както преди изпълнението на мерките за енергийна ефективност. Подобни тенденции са наблюдавани и при нови сгради. Това неочаквано явление е илюстрирано на фигура 64.

За да се предотврати това, е въведен енергийният мониторинг. Енергийният мониторинг е инструмент за контрол, който има за цел да поддържа енергийната ефективност постоянно на правилното и очаквано равнище. Енергийният мониторинг се базира на периодично регистриране (седмично) на енергийното потребление и измерване на съответните външни среднодневни температури. Енергийният мониторинг се е доказал като полезен инструмент не само след изпълнението на проекти за енергийна ефективност, но и през целия жизнен цикъл на една сграда. В допълнение към откриването и избягването на прекомерно потребление на енергия и вода, енергийният мониторинг дава възможност на собственика на сградата и на персонала, който я експлоатира и поддържа, да:

• експлоатира правилно техническите съоръжения;
• документира резултатите от всички мерки за икономия на енергия;
• идентифицира сградите с най-висок потенциал за подобряване на енергийната ефективност ;
• получава бърза обратна връзка за ефектите от промяната на начина на експлоатация;
• разширява информираността, свързана с възможностите за икономия на енергия;
• подобрява бюджетирането на разходите за енергия и вода.

Фигура 64. Потребление на енергия преди и след изпълнение на мерките

Международният опит от извършването на енергиен мониторинг като отделна мярка показва, че постигнатите икономии от потреблението на енергия и вода са между 5% и 15%. Това разбира се изисква предприемане на действия веднага след регистриране на отклонения от целевите стойности.

Мерки за отоплителната система

Отоплителната система е най-сложната система в многофамилните жилищни сгради. Тя се състои от множество взаимосвързани и взаимозависими компоненти и всяка отделна част оказва своето влияние върху цялостната ефективност на системата. В последно време в някои жилищни сгради тя се допълва от климатизационни системи, обикновено базирани на ВЕИ или в комбинация с ВЕИ. В тези случаи въздухът в апартаментите не само се загрява, но и се охлажда, вентилира или изсушава/овлажнява.

Промените в отоплителната система почти винаги представляват основна промяна особено ако са засегнати няколко или всички апартаменти. Такива промени винаги трябва да се препоръчват, проектират и контролират от висококвалифициран персонал. Дори на пръв поглед незначителни промени в системата могат да имат нежелан ефект върху ефективността ѝ. Тук даваме някои основни идеи и насоки за възможни промени в отоплителните системи и общи препоръки за повишаване на тяхната ефективност. Енергийните одитори или проектантите на отоплителни системи ще се нуждаят от по-подробна информация.

Източници на топлина

Тъй като сградите са строени в различни периоди, техните собственици или наематели използват различни начини за отопление. В старите, обикновено по-малки сгради, всеки апартамент е бил отопляван с печка, електрически нагревател или централизирано топлоснабдяване на твърдо гориво, течен газ или електроенергия. По-новите, обикновено по-големи сгради, често са свързани към централизираното топлоснабдяване, което работи с природен газ или въглища. В последно време все повече централизирани топлоснабдителни системи се базират на биомаса или биогаз.

Предлаганите мерки при отоплителните системи, които целят повишаване на енергийната ефективност, зависят в голяма степен от възрастта и конфигурацията на сградната отоплителна инсталация, наличното гориво/горива и цените на енергията. Има множество възможности и комбинации, някои от които са подходящи за всеки тип сграда. Някои от тях са сравнително прости, докато други представляват и/или изискват основни промени.

Значим проблем в апартаментите и сградите е периодичното отопляване и съответно охлаждане на жилищната площ. Това представлява дори още по-голям проблем при апартаментите, в които се използват и отопляват само някои от стаите през зимата, докато останалите остават неотоплени. В тези случаи отоплението често се осигурява с ръчно обслужвани, индивидуални печки или камини, разположени в отопляваните помещения. Те обикновено са на твърдо гориво (дърва за огрев или въглища) или по-рядко нафта. Понякога наемателите използват различни видове електрически нагреватели, за да затоплят помещенията, когато е необходимо (напр. конвектори или инфрачервени нагреватели, разположени в баните). Периодичното и селективно отопляване на помещенията причинява много проблеми, включително конденз и поява на мухъл, особено там, където има топлинни мостове. Броят на топлинните мостове (студени точки) в селективно отопляваните апартаменти е значително по-голям, отколкото в равномерно затопляните апартаменти.

Едно решение в тези случаи е използването на индивидуални, но автоматични котли, използващи пелети или природен газ, със система за управление, която регулира дозирането и изгарянето на тези горива. Горивата, като дърва за огрев и въглища, не са подходящи за малки индивидуални котли, защото при тях дозирането трябва да се извършва ръчно. Инсталирането на автоматични котли е сравнително лесно и разрешава проблема с периодичното отопляване и охлаждане на помещенията, следователно намалява възможностите за развитие на мухъл.

Друга възможност е инсталирането на система за централизирано топлоснабдяване. Тя може да използва пелети или природен газ, но може да е базирана и на ВЕИ, като геотермална енергия например. Това е по-скъпо решение, което изисква не само инсталирането на топлоизточник, но често и подмяната на тръбопроводната система и/или отоплителните тела (радиатори и др.). Тази мярка обаче може да се комбинира с подово отопление, което от мнозина е оценявано като сериозно предимство. Инсталирането на система за централизирано топлоснабдяване решава и проблема с периодичното затопляне и охлаждане, като в добавка осигурява равномерно затопляне на целия апартамент. Следователно използването на такава система елиминира температурните колебания и намалява броя на критичните точки за образуването на мухъл и значително повишава качеството на въздуха в помещенията. Допълнително предимство на системата за централизирано топлоснабдяване е възможността то да се комбинира със система за производство на топла вода за битови нужди.

В апартаментите, отоплявани с котли, използващи природен газ, е възможно да се запази цялата отоплителна система (тръбопроводи и радиатори), а да се замени само съществуващият котел с кондензен газов котел. Това подобрява ефективността от генерирането на топлина от около 94% до 108% без загуба на топлинен комфорт.

Фигура 43. Модерен кондензен газов котел (ефективност 108%) и индивидуален газов котел (ефективност 96%)

В апартаментите, използващи централизирано топлоснабдяване на базата на твърдо гориво (котли, използващи дърва за огрев и въглища), е възможно да се предложи въвеждането на нови котли , които използват биомаса (напр. дървени пелети). Такива котли са напълно автоматични, което драстично повишава енергийната ефективност (до 30%), като същевременно се увеличава топлинният комфорт и се намаляват емисиите на CO₂. Тази мярка е сравнително евтина и проста за изпълнение. Останалата част от отоплителната система (тръбопроводи и радиатори) може да бъде допълнително подобрена с монтиране на термостатични вентили, където е необходимо. Пространството, използвано за складиране на дърва за огрев и въглища, може да се използва (със или без обновяване) за складиране на пелети.

Фигура 44. Модерен котел на дървени пелети и индивидуален котел на пелети
(и двата с ефективност 92%)

Големите многофамилни жилищни сгради и сградите високо строителство са сравнително нови и в повечето случаи са свързани със система за централизирано топлоснабдяване, със специални котелни помещения на природен газ и по-рядко на мазут или въглища. Промените на тези системи са сравнително редки, тъй като за тях са нужни, не само инженерни решения, а и политически или стратегически промени. Възможно е обаче да се предложи изграждане на специализирани малки системи за централизирано топлоснабдяване, които да обслужват няколко по-малки апартаментни сгради в един жилищен комплекс. Такива системи могат да се базират на природен газ, биомаса или биогаз. Цялата инфраструктура от вече съществуващи тръбопроводи и радиатори в апартаментите може да се използва, като се свърже с новоизграденото котелно помещение. По този начин може да се повиши енергийната ефективност. Допълнителните възможности включват комбиниране с производството на топла вода за битови нужди и слънчеви системи за топла вода. Разбира се, това е скъпа мярка, тъй като се нуждае от значителни инвестиции и е със сравнително дълъг период на откупуване.

Охлаждане

Охлаждането (или кондиционирането на въздуха) в последно време получава значително внимание във връзка с енергийната ефективност. В днешно време, с увеличаването на изискванията за топлинен комфорт, вече не е необходимо само да се осигури отопление през студените периоди, но също така да се осигури охлаждане през горещите. Някои проучвания са показали, че потреблението на енергия за охлаждане през лятото е по-високо, отколкото за отопление през зимата. За съжаление няма просто и рентабилно решение на този проблем.

Монтирането на сплит система климатик – сплит или мултисплит може да осигури охлаждането в пространството, в което е монтирано вътрешното тяло на климатика. Това е евтино и просто решение. То обаче не решава проблема с охлаждането на целите апартаменти или на сградите, което е необходимо, за да се постигне пълнен топлинен комфорт. Инсталирането на централна климатична система, включваща един централен охладителен възел и въздуховодна система за разпределение на въздуха, може да обслужва цяла сграда. Такова решение обаче е скъпо и трудно за обновяване. Трябва да се избере подходящо техническо решение, което да отговаря на нуждите на конкретната сграда и режима ѝ на ползване, като се вземат предвид геометрията и възрастта на сградата, броят на наемателите и наличието на място за инсталиране на цялото необходимо оборудване.

Фигура 47. Климатик сплит система: вътрешно и външно тяло

Независимо от това, когато наемателите искат да си монтират климатици само за себе си, те трябва да избират само тези, които са с висока енергийна ефективност. В днешно време това са инверторните климатици, които могат да се използват и за отопление.

Рекуперация на топлината

Вентилацията с рекуперация на топлината (HRV), позната също и като механична вентилация с рекуперация (MVHR), е вентилационна система при която топлината изхвърляна навън с изходящия от сградата въздух през зимата се предава на входящия студен външен въздух, а през горещите летни дни процеса работи наобратно и горещия външен въздух се охлажда от изходящия по-хладен въздух. Рекуперацията на топлината е метод, който се използва все повече за намаляване на потреблението на енергия за отопление и охлаждане, а по този начин и на разходите за поддържане на комфортни температура и влажност в сградата. Типична система с рекуперация в една сграда се състои от въздуховоди, решетки, шумозаглушители и вентилационен блок, съставен от рекуператор (топлообменник въздух-въздух или ротационен топлообменник), вентилатори, филтри и управление. Системите с рекуперация обикновено възстановяват около 60-95% от топлината в отработения въздух и значително подобряват енергийната ефективност на сградите.

Една система с рекуперация е проектирана да доставя пречистен въздух в обитаемите пространства, за да поддържа желаното равнище на комфорт и качество на въздуха (да поддържа ниски нивата на издишан въглероден диоксид и на замърсители и високи нивата на кислород). Системите с рекуперация поддържат вътрешните пространства напълно проветрени, като възстановяват топлината, която идва от вътрешната среда. Системите с рекуперация работят като прехвърлят топлинната енергия от изходящия въздушен поток върху входящия въздух, без да поддържат контакт между потоците. При някои системи освен възстановяване на температурата на въздуха рекуператори възстановяват и част от влагата, която се губи с изкарване на въздуха, по този начин се поддържат и по-добри нива на влажност на въздуха в помещенията.

Големите системи за рекуперация на топлината се нуждаят от много място. Най-доброто решение е да се помисли за тяхното инсталиране още от самото начало, още във фазата на проектиране и планиране. По принцип обновяването на сгради, инсталирането на такива системи е проблематично, поради размерите на вентилационните тръби и вентилационните блокове и мястото, което е необходимо за тях и което се изважда от използваемия вътрешен обем. В многофамилните жилищни сгради, общите части могат да се използват за разполагане на топлообменниците.

Има няколко вида топлообменници, както е показана на фигура 48.

Фигура 48. Видове топлообменници

Фигура 49. Вентилационен блок с рекуператор

Освен тези големи вентилационни блокове с капацитет от 150 до 5000 m³/h и повече, има и по-малки, по-достъпни. Обикновено те се наричат едностайни или стенни рекуператори и техният капацитет достига до 150 m³/h. Те са предназначени за индивидуално използване и не са свързани с централизираната система. Те са най-подходящи за кухни и бани. Освен като рекуператор на топлина, те могат да предпазват и от образуването на прекомерен конденз и поява на мухъл. Примерен агрегат е показан на фигура 50.

Фигура 50. Малък стенен рекуператор

В повечето индустриални държави отоплението, вентилацията и климатизацията (HVAC) са причина за една трета от общото потребление на енергия. Охлаждането и изсушаването на пресния вентилационен въздух представлява до 40% от целия енергиен топлинен товар в регионите с горещ и влажен климат. Този процент обаче може да бъде и по-висок, ако се изисква вентилация със 100% пресен въздух. Това означава, че е необходима повече енергия, за да се отговори на нуждите на обитателите от пресен въздух. Рекуперацията става необходима, поради увеличаващите се цени на енергията и за пречистване на пресния въздух. Основната цел на системите с рекуперация на топлината е да намалят потреблението на енергия в сградите, предназначена за HVAC, като възстановяват остатъчната топлина. В тази връзка самостоятелните и комбинирани системи за рекуперация на топлината могат да се вграждат в жилищни или търговски сгради, за да се намалят потреблението на енергия и емисиите на парникови газове.

Термопомпи

Термопомпата е устройство, което се използва за затопляне, а понякога и за охлаждане на сгради, при което топлинната енергия се прехвърля от по-хладното пространство към по-топлото, използвайки хладилен цикъл (обратно на естествения топлообмен, при който топлината се движи от топлото към студеното пространство). Често срещаните източници на топлина за термопомпите включват външния въздух, земята и водни ресурси (подпочвени води, реки и др.). Освен източник на топлина термопомпите имат и различни консуматори на топлината или студа, които произвеждат, такива могат да бъдат въздухът в сградите, водни инсталации и други. В зависимост от вида на източника и на консуматора при термопомпите се използват съкращения, които да ни помогнат да се ориентираме, като например термопомпи въздух-вода са такива системи с източник на топлина външния въздух и консуматор водна отоплителна или охладителна инсталация. Термопомпите се използват за отопление, охлаждане и производство на топла вода за битови нужди.

Ефективността на термопомпите се изразява чрез коефициент на производителност (COP) или сезонен коефициент на производителност (SCOP). Колкото по-голямо е числото, толкова по-ефективна е термопомпата и толкова по-малко енергия използва. Например COP 3.6 означава, че за всеки киловатчас електроенергия, изтеглена от мрежата, ще бъде излъчена 3.6 kWh топлинна енергия. Когато се използват за отопление тези устройства обикновено са много по-енергийноефективни, отколкото простите електрически нагреватели, които отдават около 1 kWh топлина за всеки киловатчас електроенергия, изтеглена от мрежата. Термопомпите е възможно да се комбинират с други системи, за да се повиши сигурността или ефективността, напр. със соларни панели и/или вятърни турбини.

Фигура 51. Термопомпи

Термопомпите се използват за придвижване на топлината между два топлообменника. При системите с източник външен въздух единият топлообменник е извън сградата и е снабден с осев вентилатор, който подпомага работата на топлообменника. Другият или директно нагрява въздуха вътре в сградата или загрява водата, която след това се пуска да циркулира в сградата чрез отоплителни тела, които излъчват топлината в сградата. Тези устройства могат да действат и в режим охлаждане, при което топлината се извлича чрез вътрешния топлообменник и се изхвърля в околния въздух, използвайки външния топлообменник.

Фигура 52. Термопомпи с въздушен източник

Често те се използват и за производство на топла вода за битови нужди, която се съхранява в резервоар за битова гореща вода (бойлер). Термопомпите с въздушен източник са сравнително лесни и евтини за инсталиране и са най-широко използваният вид термопомпи. При меко време COP може да бъде около 4.0, докато при температури под или около 0°C термопомпите с въздушен източник все пак могат да достигнат коефициент на производителност 2.5. Средният коефициент на производителност при сезонни вариации обикновено е 4-5, като при изключителни модели тези стойности могат да бъдат надхвърлени при по-меки климати.

Термопомпите със земен източник (или геотермалните термопомпи) извличат топлина от земята, която е с относително постоянна температура през цялата година на дълбочина повече от 9 m. Добре поддържаните термопомпи със земен източник обикновено имат коефициент на производителност 4.0 в началото на отоплителния сезон и по-ниски сезонни стойности около 3.0, когато топлината в земята намалява. Термопомпите със земен източник са по-скъпи за инсталиране, поради необходимостта от пробиване на сондаж за вертикален монтаж на тръбите на топлообменника или за прокопаване на траншеи за хоризонтално поставяне на тръбите, които пренасят течността на топлообменника (вода или смес вода с малко антифриз). Термопомпите със земен източник могат също така да се използват и за охлаждане на сградите през горещите дни, като по този начин топлината от сградата се прехвърля обратно в почвата през подземната верига. Слънчевите топлинни колектори или тръбите, разположени в асфалта на един паркинг, също могат да се използват за попълване на подземната топлина.

Термопомпите с воден източник работят по подобен начин на термопомпите със земен източник с изключение на това, че те поемат топлина по-скоро от водата, отколкото от земята. Количеството вода трябва да е достатъчно голямо, за да може да противостои на охлаждащия ефект на устройството, без да замръзне или да оказва неблагоприятно влияние върху дивата природа. Обикновено източникът на вода е малък водоизточник, езеро или понякога река.

Термопомпите са скъпо и чувствително оборудване, което е снабдено с електроника и множество сензори, които контролират работата, която е напълно автоматизирана. Решението за инсталиране и използване на термопомпи, особено при многофамилни жилищни сгради, трябва да се вземе от енергийните одитори и инженерни професионалисти. Трябва да бъдат взети предвид много фактори, като състоянието на сградната обвивка е един от най-важните. Всички тези фактори оказват влияние върху стойността на инвестицията, както и върху възможните икономии. Инсталирането на термопомпа от какъвто и да е вид има смисъл само в сгради със сградна обвивка в отлично състояние. Използването на термопомпа може да изисква и промяна в поведението на наемателите/ползвателите.