С наступлением лета российский юг, в особенности черноморское побережье, становится местом паломничества туристов из разных регионов страны. Как правило, предпочитающие отечественные курорты зарубежным россияне едут к морю не по путевкам, а все тем же незабвенным с советских времен «дикарем». Правда, сегодня формат расселения немного изменился: частный сектор в основном представлен мини-гостиницами, поскольку так проще и удобнее и отдыхающим, и хозяевам.
По сути, это те же коттеджи, только увеличенной площади и с удобствами в каждой комнате. Эти самые удобства существенно повышают расходы хозяев мини-гостиниц на их содержание, при этом платить за комнату, как за номер в большом отеле или доме отдыха, постояльцы не готовы. И здесь на помощь могут прийти современные энергоэффективные решения для систем жизнеобеспечения дома. Средний срок окупаемости мини-отеля составляет пять-семь лет, при этом одна из наиболее затратных статей — расходы на кондиционирование, отопление и горячее водоснабжение.
Так, одна сплит-система «съедает» в жаркий месяц около 1000–1200 руб. с каждого однокомнатного номера. Для Евпатории, к примеру, это составляет около 10 % от платы за номер в ценах 2014 года. И это не единственная проблема, ведь каждый кондиционер — это примерно киловатт дополнительной нагрузки на электросеть. Зачастую владельцы мини-гостиниц вынуждены ограничивать их площадь именно за счет трудностей с получением необходимой мощности от городской сети.
В пик сезона отпусков практически все курортные города испытывают серьезные проблемы с электроснабжением жилого сектора, вызванные именно перегрузкой сетей из-за интенсивного использования сплит-систем. С ростом сектора мини-гостиниц эта проблема обостряется. В той же Евпатории летом пиковая нагрузка на электросети из-за массового использования кондиционеров достигает 60–70 МВт, тогда как городская система электроснабжения рассчитана всего на 38 МВт.
В результате без электроэнергии остаются как отдельные дома, так и целые микрорайоны, а аварийные бригады работают в напряженном круглосуточном усиленном режиме. Похожая картина наблюдается и на других крымских курортах. «Летом увеличивается нагрузка на каждый дом, возникает перегруз на линии, что становится причиной отключения света», — говорит начальник управления по вопросам ЖКХ ялтинского горсовета Николай Герон.
По словам чиновника, электрические сети не выдерживают перегрузки, которые создают кондиционеры. В целом, это снижает привлекательность сектора мини-отелей для туристов, поскольку дома отдыха и санатории часто «сидят» на выделенных линиях, а частные гостиницы, возводимые обычно в районах малоэтажной застройки, вынуждены подключаться к наиболее ветхим веткам городских сетей электроснабжения. Нельзя оставить без внимания и то обстоятельство, что достающаяся с таким трудом электроэнергия тратится крайне неэффективно.
Кондиционеры охлаждают помещения, выбрасывая тепло на улицу, но при этом за подогрев воды приходится платить отдельно. А уж горячий душ в своем номере хочет иметь каждый отдыхающий, особенно если это семья с детьми. Для тех, кто принимает постояльцев круглый год, существует еще и проблема отопления. Кондиционеры в режиме обогрева потребляют электроэнергии еще больше, чем в режиме охлаждения.
К тому же, для использования их при отрицательных температурах нужно потратиться на специальные «зимние комплекты». Что касается горячей воды, то потребность в ней в холодное время года возрастает. Строить же котельную невыгодно, поскольку зимой на юге отдыхающих немного.
В летний зной и в зимнюю стужу
Современной альтернативой привычным способам кондиционирования, отопления и горячего водоснабжения являются тепловые насосы. Это решение, позволяющее объединить все три задачи в одну. Все привыкли, что тепловые насосы применяются для отопления и подогрева воды, однако они столь же успешно справляются с задачей кондиционирования помещений в летнее время. Причем здесь необходимо сделать уточнение.
Дело в том, что геотермальные тепловые насосы, в зависимости от комплектации, могут иметь функцию пассивного охлаждения. В этом режиме они расходуют минимальное количество электроэнергии, сопоставимое с потреблением обычной лампы накаливания. Однако геотермальные насосы — не единственное доступное на сегодняшний день решение. «Тепловые насосы последнего поколения типа “воздух–вода” не только универсальны, но и наиболее экономичны, поскольку, в отличие от геотермальных, они не требуют прокладки грунтового коллектора или бурения скважин. В среднем это снижает комплексную стоимость решения примерно в полтора раза», — говорит Андрей Осипов, руководитель направления «Тепловые насосы» компании «Данфосс».
Как отмечает специалист, в режиме активного охлаждения тепловой насос потребляет намного меньше электроэнергии по сравнению с обычными сплит-системами. Примечательно, что полученное в процессе кондиционирования тепло может тут же использоваться для нужд ГВС. И все это делает один и тот же агрегат, нужно только соответствующим образом подобрать его комплектацию. В целом применение тепловых насосов позволяет снизить расход энергии, затрачиваемой на отопление и ГВС, примерно до 75 %, а на кондиционирование — приблизительно до 50 %.
Мощность теплового насоса подбирается в зависимости от нагрузки, то есть площади мини-отеля и количества номеров. В среднем для коттеджа площадью от 300 до 500 м2 нужен агрегат тепловой мощностью от 18 до 36 кВт. «Конструкция воздушных тепловых насосов Danfoss позволяет собирать каскад необходимой мощности из нескольких агрегатов. На их основе можно построить единую систему для отопления, холодоснабжения и горячего водоснабжения мини-гостиницы, а также, при необходимости, для подогрева воды в бассейне», — объясняет Андрей Осипов.
В табл. 1 приведены два возможных варианта комплектации, позволяющей обеспечить потребности частного отеля указанной выше площади в кондиционировании, отоплении и ГВС.
Универсальные стены
Еще больше снизить расход электроэнергии на кондиционирование и отопление мини-гостиницы, а заодно и уменьшить мощность необходимого для этого оборудования, а значит, и существенно снизить его стоимость (см. разброс цен в таблице), поможет разумный подход к проектированию самого коттеджа. В частности, минимизировать прогрев внутренних помещений в наиболее жаркие летние месяцы позволяет применение навесных вентилируемых фасадов.
Подсчитано, что на долю стен приходится примерно 40 % теплообмена любого здания с окружающей средой. И если зимой под этим подразумевается утечка тепла наружу, то летом — наоборот, прогрев внутренних помещений от более горячего уличного воздуха. Нельзя также забывать и о том, что сами фасады коттеджа подвергаются сильнейшему нагреву жарким южным солнцем, а это существенно увеличивает приток тепла во внутренние помещения. Чтобы его минимизировать, необходима эффективная теплоизоляция.
Традиционные материалы, такие как кирпич, бетон или пеноблоки, не создадут ее без значительного увеличения толщины и массы стен, влекущих за собой усиление фундамента и стремительный рост сметной стоимости строительства мини-гостиницы. Остаются два решения — штукатурный теплоизолирующий фасад либо навесной. Первый вариант имеет ряд недостатков: довольно высокая стоимость, сложность монтажа, необходимость частого ремонта, что особенно актуально на юге, где эрозия штукатурного фасада ускоряется из-за просоленного влажного воздуха и интенсивного солнца.
Альтернативное решение — это доступный сейчас навесной вентилируемый фасад. «Навесные фасады имеют еще одно неоспоримое преимущество — их можно монтировать на уже эксплуатируемые дома. Если при этом использовать облегченную подконструкцию для малоэтажных зданий и легкую стальную облицовку, то дополнительная нагрузка на несущие стены будет незначительной и позволит обойтись без их усиления или укрепления фундамента», — добавляет Сергей Якубов, руководитель департамента фасадных систем и ограждающих конструкций компании «Металл Профиль», крупнейшего российского производителя фасадных и кровельных систем.
Действительно, навесной фасад можно смонтировать на любом доме — от деревянного сруба до каменной постройки. В качестве утеплителя следует использовать пожаробезопасную минеральную вату, которая обладает уникальными теплоизоляционными характеристиками: при толщине слоя в 80–100 мм она дает примерно такой же эффект, как метровой толщины кирпичная кладка, но при этом почти ничего не весит.
Для коттеджной гостиницы вполне подойдет экономичный вариант с легкой минватой из стекловолокна. «Если стекловолоконный утеплитель применяется в комбинации с эффективной гидроветрозащитной мембраной, например, Tyvek, то он может быть гораздо эффективнее тяжелых плит каменной ваты, используемых без мембраны. Как показали наши исследования, система “утеплитель 14 кг/м3 + мембрана” более эффективно защищает здание, чем утеплитель в четыре раза большей плотности без мембраны», — объясняет Гузель Афанасьева, к.т.н., представитель по развитию бизнеса Tyvek компании DuPont.
Следует добавить, что благодаря своей хорошей паропроницаемости мембрана позволяет дому «дышать», создавая комфортный для жилья микроклимат. Как уже было сказано выше, для малоэтажного домостроения ввиду своего малого веса в качестве облицовки больше всего подходит стальной сайдинг. Стоимость этого материала вполне демократична, а срок службы и устойчивость к внешним воздействиям, в том числе к коррозии и УФ-излучению, значительно превосходят аналогичные параметры штукатурного фасада. Кроме того, вентиляционный фасад надежно защищает несущие стены. В итоге экономия достигается еще и за счет возможности безремонтной эксплуатации коттеджа в течение нескольких десятков лет. Небольшой вес стального сайдинга позволяет использовать облегченную подконструкцию, что значительно снижает стоимость системы при полном сохранении ее эксплуатационных свойств. Логичным дополнением к вентфасаду станут энергосберегающие окна. Для южных регионов вполне можно обойтись однокамерными стеклопакетами. Особенно эффективно защищают от жары окна, в которых стеклопакет заполнен инертным газом, а внешнее стекло имеет отражающее покрытие.
Резервные источники электроэнергии
Их наличие не будет лишним не только на случай внезапных отключений, но и в качестве дополнительной подпитки, позволяющей сократить расходы на содержание мини-гостиницы. Например, источником питания для теплового насоса может служить установленная на крыше или рядом с коттеджем солнечная электростанция. При правильном подборе оборудования она способна выдавать достаточно большую мощность.
«Есть мнение, что эффективность преобразования солнечной энергии в электрическую определяется только типом, числом и характеристиками солнечных элементов. Однако это в корне неверно: не меньшее значение имеет применяемый в системе инвертор. Использование в инверторах индивидуальных МРРТконтроллеров со слежением за точкой максимальной мощности солнечной батареи на каждом входе и специальных функций для уменьшения влияния затененных модулей позволяет увеличить ее выработку без добавления панелей», — объясняет Павел Федотов, менеджер по работе с ключевыми клиентами отдела силовой электроники компании «Данфосс».
Об эффективности солнечных станций говорит тот факт, что они успешно применяются сегодня не только в частном, но и в городском хозяйстве, особенно в южных и приморских регионах. Например, такое решение было использовано при реконструкции железнодорожного вокзала в Анапе, где среднее количество солнечных дней в году примерно равно 280-ти. Сейчас на кровле здания работают 560 солнечных модулей суммарной мощностью 70 кВт, а преобразование энергии осуществляется четырьмя инверторами Danfoss серии TLX Pro.
Солнечная станция позволяет вокзалу экономить ежегодно до половины потребляемой электроэнергии. Содержание частной гостиницы — непростой бизнес, связанный со многими коммерческими рисками и большими накладными расходами. Однако разумный подход к проектированию здания гостиницы и его инженерных коммуникаций позволит существенно снизить уровень эксплуатационных затрат и ускорить окупаемость предприятия.
