Корзина
+78126421031
+78129848067

Строительство энергетически самодостаточного семейного дома

Строительство энергетически самодостаточного семейного дома
Пути к самоокупаемости: шаги к домашней автономии

29.07.21

Еще четыре или пять лет назад, когда смелая идея «островного» дома впервые появилась на нашей строительной «сцене», многие люди хлопали себя лбами. Однако сегодня вес значительно сместился в сторону любителей самодостаточного жилья.

Мы, люди, очень противоречивы. С одной стороны, мы хотели бы быть независимыми от крупных поставщиков газа и электроэнергии, с другой стороны, мы потребляем все больше и больше энергии благодаря требовательному образу жизни. Однако многие, особенно молодые, стремятся к переменам.

Они мечтают быть экологически чистыми, используя самые современные технологии и природные ресурсы. Интересным экспериментом на тему индивидуального жилья является архитектурный проект, созданный по инициативе небольшой группы экспертов. Его основная идея - ускорить внедрение более устойчивых технологий (в первую очередь электричества, воды, воздуха) в обычные домохозяйства.

 

Самодостаточный оазис

Самостоятельный дом не подключен к инженерным сетям - электричеству, воде, газу или канализации. Термин «остров» используется как крайний вариант полной независимости строительства от инженерных сетей с использованием современных методов управления природными ресурсами. С академической точки зрения «Мать-Земля» предоставит все необходимое для дома. Однако его архитектурный и технический дизайн должен существенно снизить требования к зданию.

Основа самодостаточности - энергонезависимость. В семейном строительстве он представлен энергетически пассивными, нулевыми или плюсовыми домами. Их реализация требует особых решений концепции дома, строительных конструкций, технического оснащения и будущей эксплуатации.

Однако представление о том, что это положительный момент, ошибочно. Утверждение об однозначной финансовой выгоде данной концепции также вводит в заблуждение. Хотя источники естественной энергии бесплатны, рабочее оборудование по-прежнему относительно дорого.

 

Разница между концепциями

Современные технологии, строительные системы и материалы действительно позволяют спроектировать и построить энергетически самодостаточный семейный дом. Однако, если вы действительно хотите жить в таком доме, нужно начинать с самой концепции постройки. Уточните больше: городская или сельская жизнь, энергетические возможности выбранного места, наличие местных традиционных и альтернативных источников энергии (таких как источник воды для теплового насоса) и многие другие вопросы.

Места с максимально возможным усилением солнечного излучения обычно считаются оптимальными, а компактный объект с минимумом площадей, представляющих тепловые потери, является наиболее подходящей формой. Ориентация здания через остекление и максимальное количество окон на юг или юго-запад.


Видение островного дома

Однако простая теория, с практической точки зрения, - это здание, которое не подключено к энергораспределительным сетям и потребляет только то, что производит само. Например, он производит электричество с помощью фотоэлектрических панелей (резервный источник - бензиновый или дизельный генератор) в сочетании с батареей достаточного размера, чтобы обеспечивать электричеством, когда солнце не светит. Избыточное электричество также должно нагревать воду в накопительном баке.

В качестве источника питьевой воды требуется собственная скважина, канализационное соединение заменяется экологической очистной станцией для бытовых сточных вод. Дождь и серая вода используются для смыва туалетов, мытья, ухода за садом или мытья автомобиля. Отопление обеспечивается печами или котлами на дровах или топливе на дровах. Отрадно, что можно снизить общее потребление энергии даже без значительного снижения уровня жизни или комфорта.

 

Экономия в первую очередь

Исследования подтверждают, что из общего количества энергии, потребляемой для работы домашних хозяйств (зданий), только от 40 до 45% используется эффективно, при этом более половины общего потребления идет на отопление. Поэтому приоритетный принцип эксплуатации энергоэффективных домов - не тратить впустую и минимизировать общее потребление. Этого можно добиться за счет минимизации потерь тепла в здании, выбора энергосберегающих приборов и оптимизации хозяйственных операций (отказ от покупки излишне «прожорливого» большого холодильника, мытье только заполненной стиральной машины, мытье заполненной посудомоечной машины и т.д.) за счет экономии энергии из альтернативных источников.

Нормальное потребление энергии для отопления семейного дома составляет от 90 до 120 кВтч на м2 отапливаемой площади в год. Сегодня в тренде пассивные дома, потребление которых составляет менее 15 кВтч на м2 площади. Вообще говоря, воображаемый «асфальтированный» путь к островному жилью создается домами в пассивном стандарте.

 

Энергетическая независимость здания

Важной частью островного дома является производство и хранение энергии и тепла. Предлагаемое техническое решение основано на местных условиях, но можно сказать, что основной составляющей энергетического баланса (ФЭ, термосолнечный нагрев воды, накопление тепла) является энергия Солнца. В случае неблагоприятных климатических условий рекомендуется использовать для отопления автономный источник тепла (каминные печи или печи-камины с распределением горячего воздуха или горячей воды, твердотопливный котел) или двухвалентный источник энергии (генератор).

Тепло, уходящее из сточных вод, эффективно используется - это может снизить потребление до четверти. При проектировании островного дома необходимо учитывать и другие аспекты, такие как вентиляция, рекуперация, пассивное охлаждение (обогрев) дома, измерение и регулирование.

 

Нам было интересно

Компания Tesla недавно построила самую большую литий-ионную батарею в Австралии, которая состоит из промышленных накопителей Powerpack. Его мощность достигает 100 МВт, мощность - 129 МВтч. Однако эти цифры скоро «исчезнут», поскольку Tesla создаст крупнейшую в мире виртуальную электростанцию, подключив 50 000 домов, оборудованных солнечной системой компании. Благодаря солнечным батареям и аккумулятору Powerwall 2 он достигнет невероятной мощности в 250 МВт и емкости для хранения электроэнергии объемом 650 МВтч. Это похоже на мощность, которую может обеспечить большая угольная электростанция. Кровельщики из Южной Австралии получат солнечные панели и батареи на крыше бесплатно. По оценкам сайта Clean Technica, дома будут использовать вырабатываемую электроэнергию, их счета должны упасть до тридцати процентов. Избыточная энергия, произведенная в домах, будет продаваться в сеть.К концу 2018 года первые 1100 домов из малообеспеченных сообществ должны быть подключены к виртуальной электростанции. В течение четырех лет в проекте будут задействованы 50 000 семей с низкими доходами.

 

Самостоятельное производство электроэнергии

Независимость от центрального поставщика в определенных обстоятельствах становится возможной благодаря возобновляемым источникам энергии, малым электростанциям и аккумуляторным батареям, которые, однако, время от времени необходимо «подпитывать». Батарея - это аккумулятор энергии, который должен производить источник. Батареи по-прежнему дороги, но, как и фотоэлектрические, можно ожидать, что в будущем они станут дешевле.


Технически вместо батареек можно использовать почти бесконечную батарею. Летние излишки будут отправлены в сеть и восстановлены зимой. Виртуальная батарея работает по принципу солнечного «облака». Энергия с вашей крыши, которую вы не будете использовать в данный момент, будет храниться в вашей виртуальной батарее. И оттуда вы можете просто взять его снова, когда вам это нужно. Идея гениально проста, но претворить ее в жизнь оказалось труднее.
Поскольку это облачное решение, нет необходимости устанавливать физический аккумулятор, что требует дополнительных инвестиций и требует значительных затрат на пространство в здании. Виртуальную батарею также можно комбинировать с физической батареей.

 

Дилемма подходящего топлива

В проектах по отоплению новых и реконструированных зданий древесина и изделия на ее основе чаще всего выступают в качестве альтернативы электричеству, газу или тепловому насосу. Само отопление из кусков древесины особенно подходит для коттеджей мощностью от 5 до 15 кВт (годовые затраты примерно до 1000 евро), более высокая мощность деревообработки требует слишком больших затрат. Просто чтобы дать вам представление: из 1 кг древесины можно получить около 4 кВт мощности.

Также предлагается альтернатива отоплению автоматическими котлами на пеллетах мощностью около 100 кВт. Доказано, что для более высоких характеристик более экономичными являются древесная щепа или опилки. Существуют также другие формы биотоплива - агропеллеты или овощные гранулы, полученные прессованием соломы рапса или зерновых, подсолнечника, сена и т.п.


 

Источники резервного копирования

У зависимости от энергосетей есть еще один побочный эффект. Все, что вам нужно, это точно нацеленная молния, сильный ветер, разлившийся ручей, и будет отключение. «Мертвые» провода могут долго оживать. Простые, надежные и мощные устройства - агрегаты или генераторы - предлагают помощь. Они состоят из бензинового или дизельного двигателя и генератора или генератора переменного тока, которые используются для производства электроэнергии. Таким образом, источником резервной энергии является дизельное топливо и бензин. На выбор в основном влияют марка, производительность, расход и цена. А также определение того, какие устройства должны приводить в действие блок питания, т.е. что вы к нему подключаете.

 

Природа в приоритете

«Лучшей» альтернативой возобновляемым источникам является солнечная радиация (годовое количество солнечной радиации составляет 3752–3278 Вт · ч / м2). Потенциал пригоден для производства тепла, электроэнергии и холода. Также можно использовать воздух, землю и воду. Их энергия может эффективно использоваться только тепловым насосом, который, несмотря на относительно большие первоначальные инвестиции, является одним из наиболее многообещающих источников тепловой энергии вообще (будьте осторожны, теплообменник - это электрическое устройство, поэтому независимость остается спорной).

 

Вода из собственных источников

Избавиться от зависимости от коммунальной водопроводной сети можно только с помощью собственной скважины. Вы должны получить разрешение на строительство, чтобы построить его. Источник нужно искать на практическом уровне. Доверьте «поиск» воды и собственно выполнение работ авторизованной компании.

 

Бонус дождевой воды

Дождевая вода обычно не имеет проблем с качеством, а скорее связана с ее количеством и хранением. Обычному семейному дому необходим резервуар объемом около 4-6 м3, чтобы эффективно использовать дождевую воду. Есть еще один источник воды - очищенная вода, но для этого требуется оборудование, способное очищать часть сточных вод, чтобы они могли вернуться в циркуляцию. Практика знает несколько способов очистки:

  • Обработка чистой хозяйственной воды для получения питьевой воды - применяется при отсутствии источника питьевой воды. Помимо фильтрации, он требует дезинфекции и регулярного осмотра.
  • Очистка загрязненной воды для хозяйственных нужд - обратная очистка сточных вод с использованием посуды для мытья посуды. Его можно профильтровать в специальном очистителе DOČV или корневом очистителе.
  • Очистка сточных вод для полива сада или сброса в водоток. Для этого используются DČOV и очистители корней.

 


Примеры:

Проект островного дома чешского архитектора Павла Фойта был создан в 2002 году. Единственным источником электроэнергии является солнечная электростанция мощностью 2,5 кВт, тепло заботится о первичном источнике, котле Dakon мощностью мощностью до 34 кВт с накопительным баком на 4500 литров. Фотоэлектрическая электростанция с накопителем имеет регулируемое распределение электроэнергии, для нагрева используется накопительный накопитель стратификации, в котором вода также нагревается потоком. Эксплуатационные расходы: 8 м3 дров в год, каждые 10 месяцев около 10 кг пропан-бутана для приготовления пищи, 100 л дизельного топлива и 4 л масла для работы электростанции. Вода откачивается из колодца.


Уникальный дом острова «вырос» также в Вельки Лапаш в Словакии, автор проекта - Ing. архитектор Мартина Кратохвилова (компания Archistat). Благодаря качественной изоляции стен по периметру без тепловых мостов и деревоалюминиевых окон с теплоизоляционным тройным остеклением дом получил энергетический сертификат класса А. Они расположены на крыше с идеальным уклоном и ориентацией.

Зимой дом отапливается дровами, массивная печь-накопитель тирольского типа. Тепло распространяется через вентиляционные отверстия. В переходный период приятная температура в салоне будет поддерживаться за счет теплоизоляции и рекуперации. Отходы обрабатываются на установке биологической очистки. Эксплуатационные расходы: летом владельцы платят только за интернет. Когда очень холодно, сжигают около 6,5 м3 дров. К генератору электричества необходимо добавить около 400 евро в год за дизельное топливо. Он используется для подзарядки аккумуляторов зимой, когда идет снег, дождь или туман.

Кровельные материалы в Санкт-Петербурге

https://lenprofisnab.ru

Другие статьи
Меню
+78126421031
+78129848067
ЛенПрофиСнаб
ЛенПрофиСнаб
Россия Ленинградская область Санкт-Петербург Индустриальный пр. 44/2
Карта