«Умные» окна тепло сберегут

16 июля 2014 23:59

Не секрет, что в окна, даже закрытые, из помещения уходит значительная часть тепла. Ученые подсчитали: через оконные проемы теряется от 20 до 40% тепловой энергии. Так, может, взять и замуровать всё окно или его часть? Нет, слишком уж беспросветная экономия получается, да и делать так нельзя по санитарным нормам. У разработчиков из ИГЭУ под научным руководством профессора Вадима Захарова есть свое, «умное» решение этой проблемы.

Заменой лампочек много не сэкономишь

В июле в коридорах энергоуни­верситета пустынно: сотрудники ушли в коллективный отпуск. Но старший преподаватель кафедры промышленной теплоэнергетики Николай Смирнов, один из созда­телей «умных» окон, даже находясь в отпуске, приходит в вуз: «Оста­лись некоторые дела». Он может ча­сами говорить о своей разработке. Только на таких самоотверженных людях и держится наша наука.

Вектором развития для сотруд­ников ИГЭУ служат постановле­ния правительства, касающиеся энергосбережения. «Задачи у нас амбициозные: до 2020 года снизить потребление энергоресурсов на 40 процентов», – говорит Нико­лай Смирнов. Замена лампочек накаливания на энергосберега­ющие, утепление стен зданий и тому подобные меры такой эко­номии не дадут, уверен ученый.

В кабинете у моего собесед­ника стоит огромный сверток. Это модель энергосберегающего окна, которая недавно «ездила» в Москву, на ВДНХ, где проходи­ла XIV Всероссийская выставка научно-технического творчества молодежи. Было представлено более 650 разработок в области технических, естественных и со­циально-гуманитарных наук. В число 39 счастливчиков, кото­рые получили государственные премии для поддержки талант­ливой молодежи в рамках нац­проекта «Образование», вошли и ученые из ИГЭУ.

«Премия составляет 30 ты­сяч рублей, – рассказывает уче­ный. – На первый взгляд, это не­много. Но сегодня госпремии – не единственный способ, с помощью которого в науке можно зара­ботать дополнительные деньги. Наши исследователи получают различные гранты. Даже у сту­дентов, которые успешно зани­маются научной деятельностью, стипендия может достигать 10 тысяч рублей и более».

Управлять «занавесками» с помощью пульта

Снимаем упаковку с демон­страционной модели. Это самое настоящее пластиковое окно, с наружной части которого за­креплена специальная панель из фольги. К окну подключена си­стема автоматизации. Мне дают пульт. При нажатии на кнопку па­нель полностью закрывает окно.

«Лист алю­миния (http://www.alfa-sous.ru/4/czvetnoj-metalloprokat/13/list-alyuminievyij.html), а также  фольга очень хорошо отражает тепло, – объясняет Николай Смирнов. – Мы уже провели ис­пытания в климатической камере. Там было два отсека. В одном был смоделирован микроклимат обыч­ной жилой комнаты, в другом – зимняя морозная погода. Между этими отсеками установили окно с нашей энергосберегающей пане­лью. Испытания показали, что ее использование снижает теплопо­тери в 2-3 раза – в зависимости от вариантов расположения экра­нов, графика использования и кли­матических условий региона».

Естественно, панель рассчита­на на использование в то время, когда жильцам не нужен дневной свет, – как правило, в темное вре­мя суток и во время отсутствия людей в помещении. Систему можно настроить по-разному. Са­мый простой вариант – закрывать окно с помощью пульта. А можно сделать так, чтобы оно само за­крывалось в определенное время, запрограммировав таким образом систему автоматизации. Есть еще один вариант: дополнительно установить датчик освещенности. Стемнеет – окно само закроется, есть хозяин дома или нет.

Разработчик замечает, что вме­сте с энергосберегающими панеля­ми можно использовать функцию «Дежурное отопление». Сейчас в некоторых отопительных системах уже есть автоматическая регули­ровка подачи тепла, и энергетики занимаются совершенствованием этих моделей. Но суть их пример­но одна: в систему вмонтирован микроконтроллер, который регу­лирует подачу тепла. Если хозяе­ва дома куда-то уезжают, можно снизить температуру в жилище до 15 градусов и ниже. Это реальная экономия ресурсов. Ученые из ИГЭУ уже рассчитали, что если два этих изобретения – панели для окон и «дежурное отопление» – внедрить в жилища простых ива­новцев, затраты на отопление сни­зятся в среднем в 1,5 – 2 раза.

Изобретение научат самообеспечению энергией

Николай Смирнов говорит, что на изобретение уже есть па­тенты: «Стоит выступить на од­ной конференции – и идею могут украсть». В планах – совершен­ствовать «умные» окна.

«Мы поддерживаем тесные кон­такты с иностранными учеными из Научно-технического центра по промышленной климатологии и Высшей школы электричества. Это крупнейшие исследовательские центры Парижа. Во Франции очень жесткие требования к строительству домов. Новые здания сами должны вырабатывать энер­гию для нужд жильцов. Там повсе­местно на домах висят солнечные батареи. Мы хотим попробовать установить такие батареи на нашу энергосберегающую панель. По скромным подсчетам, это по­зволит как минимум обеспечивать беззатратное использование этой панели, ведь на ее движение необ­ходима электроэнергия». Кстати, французы высоко оценили идею ивановских коллег и готовы по­мочь им в разработке. Осенью с этой целью группа ивановцев по­едет на стажировку во Францию.

Также в планах Николая Смир­нова и его единомышленников – создание малого инновационно­го предприятия при вузе, которое будет заниматься изготовлением энергосберегающих панелей. Для создания таких предприятий го­сударством предусмотрены гран­ты, которые еще нужно получить. Ученый говорит, что, как только будет изготовлено первое окно, он тут же поставит его у себя дома. Глядишь, скоро появятся и «умные» панели в квартирах обычных ивановцев.

ЦИФРЫ
• 219 суток – средняя продолжительность отопительного сезона в Иванове
• – 3,4 градуса – средняя температура воздуха в течение отопительного периода

КСТАТИ
Параллельно с разработкой энергосберегающих панелей Николай Смирнов находится в постоянном поиске других способов экономии тепла. Недавно он узнал, что американцы изобрели уникальное жидкокерамическое покрытие. Его 3-миллиметровый слой заменяет слой распространенного утеплителя пенополистирола толщиной в 5 сантиметров. В доказательство ученый тут же вынимает железную кружку, часть которой уже обработана покрытием, и наливает в нее кипяток. Поразительно: часть кружки раскалена до предела, часть – чуть-чуть теплая.
«Знаю, что у нас в Иванове производят нечто похожее. Вот бы утеплить таким покрытием дома, – мечтает Николай Смирнов. – Если удастся создать инновационное предприятие, будем просвещать людей, ведь мало кто знает о таких полезных изобретениях».

Полная версия