Солнечные батареи и умные розетки: как сделать дом энергоэффективным

Фото: Личный архив.

Энергосбережение – это не только про экономию, но и еще и про комфорт, безопасность и заботу о будущем. В этом уверена Екатерина Самаркина, кандидат технических наук, директор института энергетики ИРНИТУ. Мы поговорили с экспертом о том, какие умные технологии энергосбережения доступны уже сегодня всем желающим, трудно ли ими управлять, и реально ли в частном доме получать электричество от солнечной батареи.

- Умные технологии - это скучно и сложно?

- Ничего подобного! На самом деле процесс их использования гораздо проще и даже интереснее, чем кажется на первый взгляд. Стоит только попробовать, и вы удивитесь, насколько это комфортно. Например, вы ушли из дома, а свет горит. С умными лампами беспокоиться не о чем, они сами понимают, что нужно выключаться. Также есть умные розетки. Они могут отключать телевизор или компьютер, если вы забыли это сделать.

- Значит, выходя из дома, можно не переживать, не остался ли включенным утюг?

- Конечно. Технологии помогают и экономить электричество, и делают наш дом безопаснее. Купите для начала хотя бы пару умных розеток. И если еще не заменили лампы – советую попробовать, разница заметна сразу. Лично я установила такие у себя дома. Теперь могу управлять ими со смартфона, даже находясь в университете.

- Нужно ли быть айтишником, чтобы пользоваться умными технологиями?

- Ничего сверхсложного нет. Управлять «умным домом» можно с помощью простого приложения в телефоне - выбираешь нужную кнопку, и, допустим, свет включается или выключается. Не сложнее, чем пользоваться обычным пультом от телевизора. Есть возможность настроить управление приборами голосом или по расписанию. Например, чайник сам включится и закипит утром, когда вы еще только просыпаетесь. В системе «умный дом» отопление также регулируется автоматически. Это настоящая находка для стремящихся к разумным тратам.

- Если включить в процесс детей, то получится еще и воспитание разумного потребления?

- Уверена, что родители быстро разберутся во всех новшествах, а дети с удовольствием помогут настроить новые гаджеты. В начале они воспринимают это как игру: им нравится управлять электричеством через телефон, они внимательно следят, чтобы нигде не горел лишний свет, напоминают о необходимости выключать приборы. Это отличный способ научить детей заботиться о природе и быть ответственными. Можно даже придумать небольшие «энергочелленджи»: кто первым научится управлять умной лампочкой, или кто больше дней подряд не забудет выключить свет в своей комнате. Так энергосбережение становится в семье общим делом.

- А если замахнуться на что-то покрупнее, например, на установку солнечной панели?

- Почему бы и нет? Если вы живете в частном доме - можно попробовать это сделать. Конечно, полностью обеспечить дом электричеством за счет панели не получится, но она позволит получить резервное освещение или зарядить телефон в случае отключения света. Приятно осознавать, что эту энергию мы получим от солнца, это бесплатно и экологично. Так, я использую солнечные панели, отдыхая на Байкале, там, где вообще нет электричества. Кстати, если вы хотите заметно снизить расходы на отопление и горячую воду, можно приглядеться к таким устройствам, как солнечные коллекторы и тепловые насосы.

- Каков принцип работы солнечных коллекторов и тепловых насосов?

- Солнечные коллекторы - это устройства, которые устанавливают на крыше или фасаде дома. Они собирают солнечный свет и превращают его в тепло для нагрева воды дома или для отопления. Энергия солнца бесплатная, а коллекторы работают практически без затрат на электроэнергию. В тёплое время года они способны полностью обеспечить дом горячей водой, а весной и осенью существенно снизить расходы на отопление

Тепловой насос – устройство, которое умеет забирать тепло из окружающей среды: воздуха, земли или воды. Даже зимой, когда на улице холодно, в земле и воздухе всё равно есть энергия, которую насос может использовать для обогрева дома или нагрева воды. Для получения 1 кВт тепла тепловому насосу нужно затратить всего 0,2–0,35 кВт электроэнергии, что делает его достаточно экономичным. Кроме того, они могут работать и на охлаждение летом, заменяя кондиционер.

- Студенты придерживаются стратегии энергосбережения?

- Наши студенты-энергетики уже на первом курсе учатся анализировать, сколько энергии потребляет их дом, сколько за это нужно заплатить и как уменьшить платежи за потребляемую энергию. Когда счета за электричество действительно становятся меньше, у ребят появляются энергосберегающие привычки, которые они передают своим родителям, братьям, сестрам. А еще у каждого появляется ощущение личной причастности к чему-то большему и важному. Молодёжь часто становится настоящими экспертами в области энергосбережения и учит этому взрослых. Например, после практических занятий наши первокурсники приняли решение о создании молодежного движения «ЭнергоПатруль». Мы находим жилой дом, интересный для исследования, проводим его энергоаудит с помощью тепловизоров, выявляя, где расходуется лишняя энергия. Также наши ребята проводят увлекательные занятия по энергосбережению в школах города Иркутска.

- Вероятно, в будущем умных технологий станет еще больше?

- В том числе и поэтому вступать в число тех, кто использует новшества, стоит уже сейчас, чтобы не отставать от технического прогресса. Постоянно разрабатывается что-то новое. К примеру, наши студенты сейчас работают над созданием автономной следящей солнечной электростанции. Прототип оснащён интеллектуальной системой, которая автоматически поворачивает солнечные панели вслед за солнцем, чтобы собирать максимум энергии в течение дня. Для этого используются датчики освещённости, современные контроллеры и интеллектуальные системы управления, которые меняют угол наклона панелей. Ребята применяют методы машинного обучения для прогнозирования выработки электроэнергии на основе погодных данных. Благодаря такому подходу электростанция способна вырабатывать на 20-30% больше энергии по сравнению с обычными стационарными панелями. Особенность этого проекта - в тесном сотрудничестве энергетиков и программистов. Это отличный пример того, как студенческие исследования могут приносить реальную пользу, делая кампус университета более зелёным и современным.

СПРАВКА «КП»

Умная или смарт лампочка – светодиодная лампа, оснащённая приёмником сигнала, микроконтроллером и регулирующими сенсорами. Она вкручивается в обычный патрон, связывается со смартфоном через Wi-Fi или Bluetooth, чип внутри лампы получает команды из приложения и меняет параметры света – делает ярче, включает или выключает.

Умная розетка – это Wi-Fi или Bluetooth-устройство, которое подключается к электросети и позволяет управлять питанием приборов удаленно через смартфон или с помощью голосового помощника. Умная розетка вставляется в обычную, и уже в нее включается электроприбор. Внутри стоит реле – электронный выключатель, который размыкает/замыкает цепь по сигналу от Wi-Fi/Bluetooth, выдерживает нагрузку обычно до 10–16 А, т.е. чайник или, к примеру, обогреватель.

Солнечная панель преобразует солнечную энергию в электричество с помощью фотоэлементов.Излишки энергии можно аккумулировать в батареях для использования ночью или в пасмурные дни.

Солнечный коллектор - это устройство, которое преобразует солнечную энергию в тепло для нагрева воды или отопления дома. В отличие от солнечных панелей, которые производят электричество, коллекторы напрямую греют жидкость-теплоноситель. В их конструкции используются трубки с вакуумом, как в термосе, внутри - абсорбер с теплоносителем. Определенные модели эффективны даже зимой в -30 градусов.

Тепловой насос переносит тепловую энергию из одного места в другое, используя минимальное количество электричества. Проще говоря «выкачивает» тепло из улицы, грунта или воды и «перекачивает» его в дом. На 1 кВт затраченного электричества даёт 3–5 кВт тепла (КПД 300–500%).

Все статьи проекта "Тарифный калькулятор" вы сможете найти в отдельной рубрике на нашем сайте по ССЫЛКЕ.