Енергийно ефективна къща - част 2

№6. Отопление и топла вода

Слънчеви системи

Най-икономичният и екологичен начин за отопление на помещения и затопляне на вода е използването на енергията на слънцето. Това е възможно благодарение на слънчевите колектори, монтирани на покрива на къщата. Такива устройства се свързват лесно към системата за отопление и топла вода на къщата, а принципът им на работа е следният. Системата се състои от самия колектор, топлообменна верига, резервоар за съхранение и станция за управление. В колектора циркулира топлоносителят (течността), който се нагрява за сметка на енергията на слънцето и чрез топлообменника отдава топлина на водата в резервоара за съхранение. Благодарение на добрата си топлоизолация тя може да съхранява гореща вода за дълго време. В тази система може да се монтира дубльор, който загрява водата до необходимата температура в случай на облачно време или недостатъчно слънчево греене.

Колекторите могат да бъдат с плоски плочи или от вакуумен тип. Плоските колектори представляват кутия, затворена със стъкло, в която има слой с тръби, през които циркулира топлоносителят. Такива колектори са по-здрави, но вече се изместват от вакуумни колектори. Последните се състоят от няколко тръби, в които има още една или повече тръби с охлаждащата течност. Между външната и вътрешната тръба има вакуум, който служи като топлинен изолатор. Вакуумните колектори са по-ефективни, дори през зимата и при облачно време, и могат да се ремонтират. Животът на колекторите е около 30 и повече години.

Термопомпи

Термопомпите използват нискокачествена топлина от околната среда, включително въздух, подпочвени води и дори вторична топлина, например от тръбопровода за централно отопление, за отопление на дома. Тези агрегати се състоят от изпарител, кондензатор, разширителен клапан и компресор. Всички те са свързани със затворени тръбопроводи и работят на принципа на Карно. Накратко казано, термопомпата е подобна на хладилник, само че работи в обратната посока. Докато през 80-те години на миналия век термопомпите са били рядкост и дори лукс, днес в Швеция например 70% от жилищата се отопляват по този начин.

Кондензационни котли

Конвенционалните газови котли работят на доста прост принцип и използват много гориво. При конвенционалните газови котли, след като газът е изгорял и топлообменникът се е нагрял, димните газове излизат през комина, въпреки че имат висок потенциал. Кондензационните котли извличат топлината от кондензиращите въздушни пари чрез втори топлообменник, така че ефективността на инсталацията може да достигне 100 %, което напълно съответства на концепцията за енергийно ефективен дом.

Биогаз като гориво

Ако натрупвате много органични отпадъци от селското стопанство, можете да изградите биореактор. за производство на биогаз. Тук биомасата се обработва от анаеробни бактерии, за да се получи биогаз, състоящ се от 60 % метан, 35 % въглероден диоксид и 5 % други примеси. След процеса на почистване може да се използва за отопление и битова гореща вода. Рециклираните отпадъци се превръщат в отличен тор, който може да се използва на полето.

Етап на планиране на къщата - планиране на енергийната ефективност

Още при избора на терен за изграждане на бъдещото ви жилище трябва да се вземе предвид естественият ландшафт. Теренът трябва да е равен и без преходи. Въпреки това, ако има наклони, те все още могат да се използват благоприятно, това ще осигури водоснабдяване, разходите за което са минимални.

Както беше споменато по-рано, струва си да изберете по-слънчевата страна, защото тя може да се използва вместо електрическата. Звукоизолацията и топлоизолацията трябва да се вземат предвид още при проектирането на енергийно ефективна къща, тъй като без тях икономията на енергия е просто невъзможна.

Наклонът на верандата, покривът и надвесът трябва да са с оптимална ширина, така че да няма сянка на дневна светлина и същевременно да предпазват фасадата от дъжд и прегряване. Покривът е проектиран така, че да издържа на критичната тежест на снега през зимата. Не забравяйте да организирате добра изолация и правилно оттичане на водата.

Цялото оборудване за пасивни къщи се "свързва" с енергийно ефективна система още на етапа на проектиране.

Описание

Пасивната къща (наричана още енергийно ефективна къща) определя списък с технически изисквания за потребление на енергия в една къща от 13%. Годишното потребление на енергия е 15Wh/m2.

За да се построи такава къща, трябва да се спазват определени изисквания, които да създадат условия за ниска консумация на енергия. За да се запознаете напълно с пасивната къща, трябва да разгледате поотделно всеки от елементите, които я изграждат.

Формата на къщата

Тъй като топлинните загуби са пряко свързани с площта на пода, при проектирането на пасивна къща трябва да се вземе предвид формата на къщата, например куполна къща. Енергийно ефективната еднофамилна къща трябва да бъде построена така, че коефициентът на компактност да е в рамките на нормата. Тази стойност определя съотношението между брутната подова площ на къщата и нейния обем.

Този показател определя съотношението между общата подова площ на къщата и нейния обем.

При определянето на формата и размера на къщата е важно да се обмисли използването на всички бъдещи стаи и пространства. Пасивната къща не трябва да съдържа неизползвани или недостатъчно използвани помещения (големи гардероби, стаи за гости или тоалетни). Поддръжката им изисква значително количество енергия. Сферичната форма е идеална за пасивна къща.

Слънчева светлина

Тъй като пасивната къща има за цел да спести възможно най-много енергия, е важно да се използва енергията на природата - слънчевата светлина. За да спестите възможно най-много енергия в една пасивна къща, поставете всички прозорци и врати на южната страна. В същото време не се препоръчва остъкляване на северната страна на фасадата. Също така трябва да избягвате поставянето на масивни растения до пасивна къща, които хвърлят много сянка.

Топлоизолация

Едно от съображенията при строителството на пасивни къщи е структурата да бъде снабдена с топлоизолация.

Важно е да се избегне всякаква възможност за загуба на топлина. Всички ъглови фуги, прозорци, врати и основи трябва да бъдат изолирани.

Особено внимателни сте, когато монтирате топлоизолационен материал в стените (напр. в сламена къща) и покрива. В такъв случай трябва да се постигне коефициент на топлопреминаване от 0,15 W/(m*k). Идеалната стойност е 0,10 W/(m*k). Материалите, които позволяват постигането на горните стойности, са пяна с дебелина 30 cm и CIP панели с минимална дебелина 270 mm.

Прозрачни елементи

Поради значителните топлинни загуби през прозорците през нощта, трябва да се използват само енергийно ефективни видове прозорци. Стъклата, с които са оборудвани елементите, действат като слънчеви батерии. Те съхраняват енергията от слънцето през деня и свеждат до минимум загубите на топлина през нощта.

Самите енергоефективни прозоречни конструкции са с троен стъклопакет. Вътрешното им пространство е запълнено с аргон или криптон. Коефициентът на топлопреминаване е 0,75 W/m2*K.

Стегнатост

Въздухонепроницаемостта на пасивната къща трябва да бъде значително по-висока от тази на конвенционалната конструкция. Въздухонепроницаемостта се постига чрез уплътняване на всички фуги между елементите на конструкцията. Това се отнася и за отворите на прозорците и вратите. Често за тази цел се използва гермабутилов уплътнител.

Вентилационна система

Вентилационната система в стандартна къща е проектирана така, че да губи до 50% от топлината. Пасивната къща, чиято технология има за цел да намали топлинните загуби, изисква различен подход. Вентилационната система се изгражда в зависимост от типа на рекуперацията. Коефициентът на оползотворяване е важен в този случай; разрешени са само стойности от 75% и повече.

Същността на тази вентилационна система е проста. Количеството на въздуха, влизащ в помещението, и нивото на влажност се регулират от самата система. Свежият въздух, който влиза в системата, се загрява от топлия въздух, който излиза от помещенията. По този начин се спестява енергия за загряване на пресните въздушни маси, тъй като топлината се предава на все още студения въздух от загрятия въздух в помещението.

Предимства и недостатъци

Предимствата на пасивната къща включват

• основното и предимство е минималната консумация на електроенергия по време на работа;
• Въздухът, който влиза в дома ви през вентилационната система, е винаги чист. В него няма прах, полени и различни вредни вещества;
• къщите не са подложени на свиване, което ви позволява да извършвате довършителни работи веднага след изграждането на конструкцията;
• в строителството се използват екологично чисти материали;
• пасивната къща е лесна за поддържане, например не е необходимо да се извършват мащабни дейности, ако се налагат ремонти;
• животът на една пасивна къща е 100 години;
• Пасивната къща може да бъде построена в различни архитектурни варианти;
• Пасивната къща може да се препроектира по всяко време, тъй като почти няма вътрешни носещи стени.

Недостатъците са следните:

• Постоянство на температурата. Температурата е еднаква в цялата къща, т.е. спалнята и банята имат еднаква температура. В някои случаи това може да бъде източник на дискомфорт, защото искате по-хладна среда в спалнята и повече топлина в банята;
• Не е възможно да се използват радиатори, тъй като те просто не са налични. Сушенето на пране или сгряването след дълга разходка до радиатора не е опция;
• собствениците на пасивни къщи често се сблъскват с проблема с твърде сухия въздух. Този проблем се дължи на честото отваряне на входната врата през деня, особено през зимата;
• отварянето на прозорец и проветряването на стаята през нощта в пасивна къща също не е възможно.

Как да построим енергийно ефективна къща

Преди да започнете да избирате топлоизолационните материали за вашата къща и техните дебелини, трябва да знаете някои важни базови стойности:

1. района на бъдещия дом на бъдещия дом;
2. площта на всяка фасади;
3. вид на отворите за прозорци и техните размери;
4. повърхностна площ мазета и основи;
5. вътрешен обем жилищно пространство;
6. височина височина на тавана;
7. опция вентилация - принудителна или естествена вентилация.

Основен загуба на топлина в къщата се случва чрез:

1. Вентилационни отвори;
2. Сградната обвивка, а именно стените, основите и покрива;
3. Отвори за прозорци.

Още на етапа на проектиране си струва да се стремите към минимални топлинни загуби във всички тези компоненти на къщата едновременно, т.е. те трябва да са сходни - около 33,3%. По този начин се постига перфектен баланс между ползите и специалната допълнителна изолация.

Процент на топлинните загуби на къщата

Като правило изграждането на екокъща е значително по-скъпо. Обикновено тя е 15-20%, но тези разходи ще бъдат оправдани с времето. Времето ще бъде приблизително през първата година от живота в новата къща.

Пакет от мерки за подобряване на енергийната ефективност на къщата:

Изолация на стени - почти всички варианти за изолация включват съставни стени, т.е.

многослойни, като всеки слой има своето предназначение (лагер, изолационна част и облицовка);

изолация на тавана - цялата топлина се издига нагоре, така че изолацията на тази част от къщата е много важна;

изолация на пода - студеният слой на пода допринася за бърза загуба на топлина (използвайте полистирол или минерална вата)

изолация на отворите на прозорците и вратите.

Строителни технологии

Ако искате да построите пасивна къща със собствените си ръце, трябва да отделите много време за това.

При изграждането на къща е важно да се разберат енергоспестяваща технология за еднофамилна къща. Съществуват много възможности за строителни материали и топлоизолация

Преди да започнете сами да строите пасивна къща, е препоръчително да поръчате проект за такава къща от професионалисти. Те ще могат да изчислят всички детайли и да посочат необходимите материали за конкретния парцел.

Ако желаете да построите пасивна къща, технологиите, които се използват за нейното изграждане, са

• топли стени;
• подово отопление;
• изолация на основата; - хидроизолация на покрива;
• покривна хидроизолация;
• Използване на CIP панели за стени, под и покрив.

Може да се използва следният алгоритъм:

• След като проектът на пасивната къща е изготвен, започва монтажът;
• Основата е изградена и изолирана от самото начало. Материалите за това се избират индивидуално. Пеновото стъкло е добър вариант за изолация на основи. Поставя се мрежа за системата за подово отопление. След това се сглобява рамката на къщата;
• Конструкция на покрива. За топлоизолация и хидроизолация, когато полагате покрива, монтирайте топлоизолационния материал и хидроизолационното фолио към рамката;
• хидроизолация на стените и пода;
• Завършете фасадата;
• монтаж на прозорци и врати;
• Последният етап от строителството е завършването на фасадата на къщата.

Технология на пасивната къща

За да се постигне висока степен на икономия на енергия, изграждането на пасивна къща изисква едновременно работа в четири области на четири фронта:

1. Без топлинни мостове - Избягвайте включвания, които провеждат топлина. За тази цел има специална програма за изчисляване на температурното поле, която дава възможност за откриване и анализ на наличието на всички проблеми във всички структури на сградната обвивка с цел бъдеща оптимизация.
2. Възстановяване на топлинаМеханична вентилация и вътрешно уплътняване. Откриването и отстраняването на течове става възможно чрез организиране на тестове за херметичност на сградите.
3. Топлоизолация трябва да бъде осигурена във всички външни зони - фуги, ъгли и преходи. В този случай коефициентът на топлопреминаване трябва да е по-нисък от 0,15 W/m2K.
4. Модерни прозорци - Изолационни стъкла с ниски емисии, пълни с инертен газ.

Фактори, влияещи върху енергийната ефективност

№5. Интелигентен дом

За да направите живота си по-удобен и същевременно да пестите ресурси, можете да оборудвате дома си с интелигентни системи и технологии, които още днес позволяват

• Настройте температурата във всяка стая;
• автоматично намаляване на стайната температура, когато в стаята няма никой;
• включване и изключване на осветлението в зависимост от присъствието на човек в стаята;
• регулиране на нивото на осветеност;
• автоматично включване и изключване на вентилацията в зависимост от състоянието на въздуха;
• автоматично отваряне и затваряне на прозорци за вкарване на хладен или топъл въздух в къщата;

• автоматично отваряне и затваряне на щорите, за да се осигури необходимото ниво на светлина в стаята.

Принципи на енергийно ефективната къща

Основната цел на нискоенергийните къщи е да се намали потреблението на топлина и електроенергия, особено при по-топъл климат. Основните цели са:

• Проста форма на периметър и формата на сградата и формата на покрива;
• пълен херметически затворен;
• натрупване топлоизолационен слой - най-малко 15 cm;
• ориентация с южно изложение;
• с изключение на "топлинни мостове;
• използването на използване на екологични и топли материали;
• използване на използване на екологични и топли материали; използване на възобновяема природна енергия;
• създаване на механична вентилацияне само естествена вентилация.

Естествената вентилация води до най-големи топлинни загуби, което означава, че нейната ефективност е много ниска. Тази система изобщо не работи през лятото, а през зимата трябва да проветрявате помещението навреме.

Инсталирането на устройство като рекуператор на въздух дава възможност за затопляне на входящия въздух. Около 90% от топлината се осигурява чрез загряване на въздуха, което означава, че можете да се отървете от обичайните тръби, котли и радиатори.

Основни принципи за проектиране и изграждане на енергийно ефективна къща

Предимството на екокъщата

Една енергийно ефективна къща има Предимства на енергийно ефективната къща в сравнение с други видове жилища:

• икономика - ако къщата е пасивна, всички разходи за енергия ще останат на същото ниско ниво, дори ако разходите се повишат;
• повишено ниво на комфорт - чистота, приятен микроклимат и свеж въздух, осигурени от специална инженерна система;
• пестене на енергия - разходите за отопление в тези къщи са 10 пъти по-ниски от тези в обикновените къщи;
• ползи за здравето - без мухъл, без течение, с висока влажност и постоянно свеж въздух;
• без вреда за околната среда - модерната, енергийно ефективна технология намалява емисиите на вредни вещества в атмосферата.

Модерната екокъща може да се обобщи с една дума: баланс.

Пасивното жилищно пространство е специален стандарт за енергийна ефективност, който позволява екологичен и икономичен живот с минимално въздействие върху околната среда. Консумацията на ресурси е възможно най-ниска, което означава, че не е необходимо да се инсталира отделна отоплителна система или че размерът и капацитетът на вече инсталираната е съвсем малък.

Набор от характеристики на пасивна къща

Какъв ще бъде нашият свят след 10 години?

Борба с фалшивите новини

Според статия, публикувана в Science Focus, технологиите могат да ни отведат в свят, в който не сме сигурни кое е реално и кое не. Същевременно благодарение на технологиите можем да различаваме фактите от измислиците, което е особено важно в ерата на фалшивите новини и Deepfake.

Най-вероятно до 2030 г. технологиите ще ни помогнат да водим по-добър живот, да сме морално и физически здрави. Вероятно и работните места ще претърпят сериозни промени.

Генетична революция

Много изследователи вече възлагат големи надежди на CRISPR за редактиране на генома, което би могло да излекува наследствени заболявания или да намали значително риска от развитие на болестта на Алцхаймер. Говори се дори за обръщане на биологичното стареене. Но докъде можем да стигнем във войната срещу болестите? В края на краищата повечето заболявания не се причиняват от един ген, а от комбинация от няколко гена и фактори на околната среда. Някои гени, които ни предразполагат към едно заболяване, същевременно ни предпазват от друго.

Изследователите посочват, че един от основните проблеми днес е наличието на CRISPR, който е скъп. Освен това редактирането на човешкия геном поражда и етични дилеми - например широко разгласеното деяние на китайски учен, който използва технологията CRISPR-Cas9 върху неродени бебета, за което сега излежава присъда в затвора.

Може би през следващите 10 години ще успеем да разрешим някои трудни етични въпроси.

Въпреки това много учени се надяват, че в бъдеще лекарите ще могат да използват техниката в полза на хората, но все още предстои да се определят "най-фините подробности". Изглежда вероятно различните култури да подхождат по различен начин към етичните въпроси. В това отношение бъдещето е сложно и трудно предвидимо.

Космическа революция

За последен път човек стъпва на повърхността на Луната през 1972 г. По онова време малцина са предполагали, че хората ще се върнат на Луната едва след 50 години. Що се отнася до най-новите планове на световните космически агенции (както частни, така и публични), плановете за следващото десетилетие включват не само изстрелване на роботизирани космически апарати като Europa Clipper (планирано за изстрелване през 2021 г.), космическия телескоп James Webb, но и завръщане на Луната и човешка мисия до Марс.

Като цяло, що се отнася до изследването на космоса, искаме да вярваме, че проучването на Слънчевата система и наблюдаемата Вселена през следващите 10 години ще донесе желани новини и отговори на въпроси, които вълнуват въображението. Кой знае, може би през 2030 г. човечеството ще разбере със сигурност, че не е самотно в необятната безкрайна Вселена.