Чтение онлайн

В сельской местности при наличии достаточного количества органических отходов экодом может иметь биогазовую технику. Так, в России разработана установка, которая позволяет фермерскому хозяйству при наличии трёх коров полностью обеспечивать дом теплом и светом и вдобавок быстро получать экологически чистое удобрение.

Можно использовать энергию движущейся воды, устраивая микроГЭС, которые в отличие от больших ГЭС будут в достаточной мере экологически безвредными. Применима энергия термальных источников там, где они есть.

Короче говоря, для разных мест можно выбрать оптимальную конфигурацию внешних возобновляемых источников. При выгодном месторасположении (большие ветроресурсы, солнечный климат, река с пригодными для микроГЭС условиями) уже сейчас можно получать от индивидуальных возобновляемых источников энергию, превышающую потребности дома, а излишки можно использовать для привода сельхозмашин, питания биокультивационных установок, какого-либо мини-производства, нужд транспорта и т. д. При наличии локальной или большой электросети энергия может передаваться в неё…

Как это ни странно может показаться на первый взгляд, можно отапливать дом, отбирая тепло у холодного воздуха, воды или льда. Всё вещество вокруг нас имеет температуру значительно выше абсолютного нуля. В нём содержится тепловая энергия, но при низкой температуре. Тепло самопроизвольно перетекает от горячих тел к холодным, однако с помощью небольших затрат энергии, например, электрической или механической, можно его заставить течь от холодных тел к горячим. Это подобно тому, как насос заставляет течь воду вверх. Такие устройства называются тепловыми насосами, и мы видим их каждый день: это обычные холодильники. Холодильник отбирает тепло у тел внутри холодильной камеры и отдаёт его через заднюю радиаторную решётку комнатному воздуху.

Чтобы не перегружать нашу популярную книгу излишними техническими мелочами (вы можете найти их в специальной литературе), кратко отметим, что вполне решаема и проблема аккумулирования энергии. Сложность — в создании достаточно эффективных долгосрочных (месяцы) и маневренных (дни, часы) аккумуляторов. Но и они уже тоже есть. Можно строить гравитационные аккумуляторы (ночью излишняя энергия поднимает наверх воду, днём вода, стекая вниз, даёт электрический ток). Можно использовать водородный энергетический цикл (сходный тому, что используется растениями в процессе фотосинтеза). Технология создания металлгидридных аккумуляторов водорода уже развита настолько, что ведущие автомобильные компании начали разработку водородных автомобилей. Расчёты показывают, что металлгидридный водородный аккумулятор объёмом 2–3 куб. м способен с лихвой обеспечить энергопотребности одноквартирного экодома в средней полосе России на отопительный сезон.

Как ни смеялись над лозунгами Л. И. Брежнева, но экономика — а словечко это означает «искусство ведения домашнего хозяйства» — и впрямь должна быть экономной. На освещение в современных домах тратится 20–35 % электроэнергии, но уже есть лампы (галогенные, натриевые и т. д.), лучшие из которых потребляют в 6–7 раз меньше энергии, чем обычные лампы накаливания, а их свет по спектру близок к естественному. Ещё один способ экономии — микропроцессорное управление; на рынке появились датчики присутствия и местоположения человека в помещении, в некоторых домах уже действуют автоматические системы управления освещением. Потенциально это позволит снизить осветительное электропотребление в разы.

Помещения с недостатком естественного освещения можно освещать не только с помощью окон и потолочных фонарей. Немалые энергетические преимущества дают появившиеся в последнее время различные светопроводы для естественного света с концентраторами, находящимися снаружи здания. В зимнее время можно не тратить электроэнергию для работы холодильника, забирая необходимый холод с улицы с помощью специального теплового регулятора. Это тоже способ экономии.

Ныне принятые стандарты бытового электрического тока: напряжение, частота — были выбраны в начале XX века из соображений удобства построения больших распределительных сетей с крупными электростанциями в качестве источников энергии. В экодоме энергоисточники, как правило, будут генерировать постоянный ток пониженного напряжения. Сначала его придётся преобразовывать в переменный ток с повышением напряжения до принятого стандарта, но в перспективе необходимо изменение стандартов в сторону снижения напряжения и перехода на постоянный ток.

Придётся решить и проблему потери тепла. Энергия поступает в дом в различных видах: в химическом (топливо, пища), электрическом, тепловом, а потери, за малым исключением, носят тепловой характер. Потери идут через непрозрачные ограждающие конструкции (стены, пол, потолок), через светопрозрачные ограждения (окна, фонари) и за счёт воздухообмена. Если перекрыть какой-либо один из этих трёх каналов, потери по другим возрастут и почти обесценят затраченные усилия. Поэтому уменьшать теплопотери необходимо по всем трём направлениям одновременно. И для решения этой задачи сейчас имеются десятки различных технических способов. Опять же не будем тратить на них время, просто отметим, что сегодняшние технологии позволяют даже в России с её суровым климатом снизить теплопотери дома до 30–40 кВт ч/мв год. При таких низких потерях можно отказаться от системы отопления в доме вообще. Воистину лучше один раз утеплить дом, чем всю жизнь его отапливать!

Помимо электроэнергии, в обычный дом поступают извне ещё и газ, и другое топливо, холодная и горячая вода, атмосферный воздух. Но экодом — не обычный дом. Ему привычные нам инженерные сети не нужны. Весь смысл экодома — избавиться от сетей, стать от них независимым. Для примера, крупнейший порок централизованных водопроводов — сумасшедшие потери воды в них. Люди гробят природу, чтобы добыть воду и доставить в дома, а 30 % по пути уходит, попадая в подземное пространство города и внося свой вклад в процесс его подтопления. Вдобавок в цене подаваемой воды 80–90 % составляют расходы на поддержание самой сети.

Внутри домов разнообразные сантехнические устройства также имеют течи; бесполезно теряется уже около половины всей забираемой из природных источников воды. Нельзя признать рациональным, что вода питьевого стандарта, очистка которой требует высоких затрат, используется для целей, при которых не нужна особая чистота. Выгоднее и дешевле ставить в доме локальные сети и индивидуальные установки водоснабжения и канализации с разделением воды по степени очистки, в зависимости от характера использования. Бытовые водоочистители уже есть в продаже.

В этом случае, как и в случае с энергией, эффективность означает экономию без ухудшения потребительских стандартов.

К каждому экодому вода может доставляться даже через несколько водопроводов, но в силу близости водозабора и за счёт упрощения водоподготовки и очистки стоков эти короткие водопроводы оправдают себя. Воду можно собирать из дождевых осадков; это делается и сейчас на всех дачах: если дождевая вода удовлетворяет поливным стандартам, её не требуется очищать. Кроме того, использование дождевой воды приближает водный баланс местности к естественному.

В экодоме предпочтительно применение безводных туалетов; кроме прямой экономии воды, это дает ещё и то преимущество, что уменьшится объём сточных вод, причём за счёт самой трудноочищаемой их части. Уже появились эффективные безреагентные технологии стирки и мытья, основанные на физических эффектах — ультразвуке, кавитации и т. д., что позволяет ещё более облегчить очистку сточной воды и её повторное использование. Технически возможно сделать в доме замкнутую водооборотную систему, но не такую, как на космической станции, — в экодоме в этом нет необходимости. В большинстве случаев достаточно очищать воду до качества, позволяющего использовать её для полива или отводить на грунтовую фильтрацию. Так, вода, проходя через почву, одновременно доочищается и обогащает её питательными веществами, что может рассматриваться и как повторное использование воды.