9 تقنيات متطورة للمنازل الموفرة للطاقة

المنزل الموفر للطاقة ليس منظراً مثالياً لبيت المستقبل ، بل واقع اليوم ، الذي يكتسب شعبية. يسمى الحفاظ على الطاقة ، الموفرة للطاقة ، المنفعلة أو المنزل الصديق للبيئة اليوم مثل هذا المسكن الذي يتطلب الحد الأدنى من التكاليف للحفاظ على ظروف معيشية مريحة فيه. ويتحقق ذلك من خلال القرارات المناسبة في مجال تدفئة, إضاءة, تسخين والبناء. ما هي التقنيات المستخدمة في المنازل الموفرة للطاقة في الوقت الحالي ، وكم من الموارد يمكنها توفيرها؟

رقم 1. توفير الطاقة الرئيسية التصميم

سيكون السكن اقتصاديًا قدر الإمكان إذا تم تصميمه مع مراعاة جميع التقنيات الموفرة للطاقة. إعادة بناء منزل بنيت بالفعل سيكون أكثر صعوبة، أكثر تكلفة ، والنتائج المتوقعة سيكون من الصعب تحقيقه. تم تطوير المشروع من قبل متخصصين ذوي خبرة مع مراعاة متطلبات العميل ، ولكن يجب أن نتذكر أن مجموعة الحلول المستخدمة يجب أن تكون ، قبل كل شيء ، فعالة من حيث التكلفة. نقطة مهمة - مع مراعاة السمات المناخية للمنطقة.

وكقاعدة عامة ، فإنهم يصنعون المنازل الموفرة للطاقة التي يعيشون فيها بشكل دائم ، وبالتالي فإن مهمة توفير الحرارة ، وتعظيم استخدام الضوء الطبيعي ، وهكذا تأتي أولاً. يجب أن يأخذ المشروع في الحسبان المتطلبات الفردية ، ولكن من الأفضل أن يكون هناك منزل سلبي مضغوط قدر الإمكان ، أي أرخص للحفاظ عليها.

نفس المتطلبات يمكن الوفاء بها خيارات مختلفة. صنع القرار المشترك من قبل أفضل المهندسين المعماريين والمصممين والمهندسين جعل من الممكن خلق إطار منزل عالمي موفر للطاقة. يتعاون التصميم الفريد في حد ذاته مع جميع العروض المفيدة اقتصاديًا:

• بفضل تقنية ألواح SIP ، فإن الهيكل متين للغاية ؛
• مستوى لائق من العزل الحراري والضوضاء ، وكذلك عدم وجود جسور باردة ؛
• لا يتطلب البناء نظام التدفئة باهظ الثمن المعتاد ؛
• باستخدام لوحات الإطار ، تم بناء المنزل بسرعة كبيرة ويتميز بعمر خدمة طويل ؛
• الغرف مدمجة ومريحة ومريحة أثناء التشغيل اللاحق.

بدلا من ذلك ، يمكنك استخدام كتل الخرسانة الخلوية لتركيب الجدران الحاملة ، وعزل الهيكل من جميع الجوانب والحصول على الترمس كبيرة نتيجة لذلك. كثيرا ما تستخدم خشب كما أكثر المواد صديقة للبيئة.

رقم 2. الحلول المعمارية للمنزل الموفرة للطاقة

لتحقيق وفورات في الموارد ، تحتاج إلى إيلاء الاهتمام لتخطيط ومظهر المنزل. سيكون المنزل موفرًا للطاقة بقدر الإمكان إذا تم أخذ الفروق الدقيقة التالية في الاعتبار:

• الموقع الصحيح. يمكن أن يقع المنزل في الاتجاه الزاوي أو العرضي ويتلقى إشعاعات شمسية مختلفة. البيت الشمالي هو الأفضل لبناء الزواللشل تدفق أشعة الشمس بنسبة 30 ٪. على العكس من ذلك ، من الأفضل بناء المنازل الجنوبية في الاتجاه العرضي من أجل تقليل تكاليف تكييف الهواء ؛
• كثافة، والتي في هذه الحالة يفهم كنسبة المناطق الداخلية والخارجية للمنزل. يجب أن يكون الحد الأدنى ، وهذا يتحقق بسبب رفض الغرف المنتفخة والديكورات المعمارية نوع من نوافذ الخليج. اتضح أن المنزل الأكثر اقتصادا هو مربع.
• مخازن الحراريةالتي تفصل مساحات المعيشة عن الاتصال مع البيئة. كراجات، شرفاتو loggias والأقبية والطوابق العلوية غير السكنية سيكون عائقا ممتازا لاختراق الهواء البارد من الخارج ؛
• ضوء النهار المناسب. بفضل التقنيات المعمارية البسيطة ، من الممكن إضاءة المنزل بأشعة الشمس خلال 80٪ من وقت العمل بأكمله. مبنى حيث تقضي الأسرة معظم الوقت (غرفة المعيشة ، غرفة الطعام ، الأطفال) هو الأفضل لترتيب على الجانب الجنوبيبالنسبة للمؤن والحمامات والجراجات وغيرها من الغرف الإضافية ، هناك ما يكفي من الضوء المنتشر ، بحيث يمكن أن يكون لديهم نوافذ على الجانب الشمالي. نوافذ الشرق في غرفة النوم في الصباح سيوفرون طاقة ، وفي المساء لن تتداخل الأشعة مع الراحة. في فصل الصيف في غرفة النوم هذه سيكون من الممكن الاستغناء عن الضوء الاصطناعي على الإطلاق. كما ل حجم النافذة، ثم تعتمد إجابة السؤال على أولويات كل: لحفظ الإضاءة أو التدفئة. استقبال كبير - التثبيت الأنبوب الشمسي. يبلغ قطرها من 25 إلى 35 سم وسطحًا داخليًا معكوسًا تمامًا: إذ تأخذ أشعة الشمس على سطح المنزل ، فإنها تحافظ على شدتها عند مدخل الغرفة ، حيث تنتشر من خلال الناشر. ينطفئ الضوء إلى درجة أنه بعد التثبيت ، يصل المستخدمون غالبًا إلى المفتاح عند مغادرة الغرفة ؛
• السقف. يوصي العديد من المهندسين المعماريين بجعل الأسقف بسيطة قدر الإمكان للحصول على منزل موفر للطاقة. غالبًا ما يتوقفون عند إصدار الجملون ، وكلما كان لطيفًا ، كلما كان المنزل اقتصاديًا. على سطح منحدر بلطف ، سوف يستمر الثلج ، وهذا عزل إضافي في فصل الشتاء.

رقم 3. العزل الحراري لمنزل كفاءة في استخدام الطاقة

حتى المنزل المبني مع وضع كل الحيل المعمارية في الاعتبار ، يتطلب عزلًا مناسبًا ليكون محكم الغلق تمامًا وعدم إطلاق الحرارة في البيئة.

عزل الجدار

حوالي 40 ٪ من الحرارة من المنزل يترك من خلال الجدران، وبالتالي ، يتم إيلاء اهتمامهم لارتفاع درجات الحرارة. الطريقة الأكثر شيوعًا وأسهل الاحترار هي تنظيم نظام متعدد الطبقات. الجدران الخارجية للمنزل مغمد سخان ، في دوره الذي غالبا ما يكون الصوف المعدني أو البوليسترين الموسع، هي التي شنت شبكة التعزيز على القمة ، وبعد ذلك - القاعدة والطبقة الرئيسية للجص.

تكنولوجيا أكثر تكلفة وتقدمية - واجهة جيدة التهوية. جدران المنزل مغلفة بألواح من الصوف المعدني ، ويتم تركيب الألواح المكسوة بالحجر أو المعدن أو مواد أخرى على إطار خاص. بين طبقة العزل والإطار لا تزال هناك فجوة صغيرة ، والتي تلعب دور "وسادة الحرارية" ، لا تسمح للعزل الرطب والحفاظ على الظروف المثلى في المنزل.

بالإضافة إلى ذلك ، من أجل تقليل فقد الحرارة عبر الجدران ، يتم استخدام المركبات العازلة في الأماكن التي يكون فيها السقف مجاورًا ، مع مراعاة الانكماش المستقبلي والتغيرات في خصائص بعض المواد مع زيادة درجة الحرارة.

عزل السقف

حوالي 20 ٪ من الحرارة يمر عبر السقف. لعزل السقف باستخدام نفس المواد كما في الجدران. منتشرة اليوم الصوف المعدني ورغوة البوليسترين. ينصح المهندسون المعماريون بجعل عزل الأسقف لا يقل عن 200 مم ، بغض النظر عن نوع المواد. من المهم حساب الحمل على الأساستحمل الهياكل والسقف بحيث لا تنتهك سلامة الهيكل.

العزل الحراري لفتحات النافذة

النوافذ تمثل 20 ٪ من فقدان الحرارة في المنزل. رغم أن نوافذ زجاجية مزدوجة حديثة أفضل من النوافذ الخشبية القديمة ، وحماية المنزل من المسودات وعزل الغرفة عن التأثيرات الخارجية ، فهي ليست مثالية.

خيارات أكثر تقدماً لمنزل موفر للطاقة هي:

• نظارات انتقائيةهذا العمل على مبدأ الغلاف الجوي للأرض. سمحوا بإشعاع الموجات القصيرة ، لكنهم لم يسمحوا بإخراج أشعة الحرارة ، وخلق "تأثير الدفيئة". النظارات الانتقائية هي I- و K- نوع. في والزجاج يتم تطبيق الطلاء في فراغ على المواد النهائية. في K-الزجاج يتم تطبيق الطلاء أثناء عملية التصنيع باستخدام تفاعل كيميائي. تعتبر النظارات I أكثر فعالية ، لأنها تحتفظ بنسبة 90 ٪ من الحرارة ، في حين أن النظارات K - 70 ٪ ؛
• نظارات خاملة غاز انتقائي تقليل فقدان الحرارة من خلال النوافذ. الموصلية الحرارية للغاز الخامل المستخدم أقل من تلك الموجودة في الهواء ، وبالتالي فإن المنزل لا يفقد الحرارة خلاله.

العزل الحراري للأرضية والأساس

من خلال الأساس وأرضية الطابق الأول ، يتم فقد 10٪ من الحرارة. الأرضية معزولة بنفس مواد الجدران ، لكن يمكن استخدام خيارات أخرى: السائبة الخلطات العازلة للحرارة ، الخرسانة الرغوية والخرسانة الخلوية ، الحبيبية مع الموصلية الحرارية سجل 0.1 W / (م ° C). لا يمكنك عزل الأرض ، ولكن سقف الطابق السفلي ، إذا كان هذا منصوص عليه في المشروع.

من الأفضل عزل الأساس من الخارج ، مما سيساعد على حمايته ليس فقط من التجمد ، ولكن أيضًا من العوامل السلبية الأخرى ، بما في ذلك آثار المياه الجوفية ، درجات الحرارة القصوى ، إلخ. من أجل تدفئة استخدام الأساس رش البولي يوريثين ، الطين الموسع والبوليسترين.

رقم 4. استرداد الحرارة

الحرارة من المنزل لا تترك فقط من خلال الجدران والسقف ، ولكن أيضا من خلال نظام التهوية. من أجل تقليل تكاليف التدفئة ، يتم استخدام تهوية الإمداد والعادم مع الاسترداد.

المنقه يسمى مبادل حراري ، والذي بني في نظام التهوية. مبدأ عملها هو على النحو التالي. يترك الهواء الساخن عبر قنوات التهوية الغرفة ، ويمنحها الحرارة لمبادل حراري ، على اتصال معها. يتم تبريد الهواء النقي البارد من الشارع ، الذي يمر عبر جهاز الاسترداد ، ويدخل المنزل في درجة حرارة الغرفة. نتيجة لذلك ، تحصل الأسر على هواء نظيف نظيف ، ولكن لا تفقد الحرارة.

يمكن استخدام نظام تهوية مشابه مع تهوية طبيعية: سوف يدخل الهواء إلى الغرفة بالقوة ، وسيخرج بسبب السحب الطبيعي. هناك خدعة واحدة أخرى. يمكن أن يكون مدخل سحب الهواء 10 أمتار من المنزل ، و مجرى الهواء وضعت تحت الأرض في عمق التجميد. في هذه الحالة ، حتى قبل جهاز الاسترداد ، سيتم تبريد الهواء في الصيف وتسخينه في فصل الشتاء بسبب درجة حرارة التربة.

رقم 5. المنزل الذكي

لجعل الحياة أكثر راحة مع توفير الموارد ، يمكنك ذلك تأثيث المنزل الأنظمة الذكية والتكنولوجيابفضل ما هو ممكن بالفعل اليوم:

• ضبط درجة الحرارة في كل غرفة ؛
• يخفض درجة الحرارة في الغرفة تلقائيًا إذا لم يكن هناك أحد فيها
• قم بتشغيل وإطفاء الضوء حسب وجود شخص في الغرفة ؛
• ضبط مستوى الضوء ؛
• تلقائيا تشغيل وإيقاف التهوية اعتمادا على حالة الجو ؛
• تفتح وتغلق النوافذ تلقائيًا لدخول الهواء البارد أو الدافئ إلى المنزل ؛
• فتح وإغلاق تلقائيا أعمى لإنشاء المستوى المطلوب من الإضاءة في الغرفة.

رقم 6. التدفئة وإمدادات المياه الساخنة

أنظمة الطاقة الشمسية

الطريقة الأكثر اقتصادا وصديقة للبيئة لتسخين الغرفة وتسخين المياه - هذا هو استخدام طاقة الشمس. ربما يكون هذا بسبب تركيب مجمعات الطاقة الشمسية على سطح المنزل. يتم توصيل هذه الأجهزة بسهولة بنظام التدفئة وإمدادات المياه الساخنة في المنزل ، و مبدأ عملهم هو على النحو التالي. يتكون النظام من المجمع نفسه ودائرة التبادل الحراري وخزان التخزين ومحطة التحكم.يدور سائل التبريد (السائل) في المجمع ، الذي يتم تسخينه بواسطة طاقة الشمس وينقل الحرارة من خلال المبادل الحراري إلى الماء في خزان التخزين. هذا الأخير ، بسبب العزل الحراري الجيد ، قادر على الاحتفاظ بالماء الساخن لفترة طويلة. في هذا النظام ، يمكن تثبيت سخان احتياطي يعمل على تسخين المياه إلى درجة الحرارة المطلوبة في حالة الطقس الغائم أو عدم كفاية أشعة الشمس.

جامعي يمكن أن تكون مسطحة والفراغ. تلك المسطّحة عبارة عن صندوق مغطى بالزجاج ، بداخله طبقة بها أنابيب يتم من خلالها تدوير السائل. هذه المجمعات هي أكثر دواما ، ولكن اليوم تحل محلها الفراغ. تتكون الأخيرة من العديد من الأنابيب ، والتي لا تزال بداخلها أنبوب أو عدة بها سائل تبريد. بين الأنابيب الخارجية والداخلية فراغ هو بمثابة عازل للحرارة. أدوات تجميع الفراغ أكثر كفاءة ، حتى في فصل الشتاء وفي الطقس الغائم ، يمكن صيانتها. عمر الخدمة لهواة الجمع حوالي 30 سنة أو أكثر.

مضخات الحرارة

مضخات الحرارة استخدام الحرارة المنخفضة المحتملة للبيئة لتدفئة المنزل، بما في ذلك الهواء والأمعاء وحتى الحرارة الثانوية ، على سبيل المثال من خط أنابيب التدفئة المركزية. هذه الأجهزة تتكون من مبخر ، مكثف ، صمام تمدد وضاغط. جميعها متصلة بواسطة خط أنابيب مغلق وتعمل على أساس مبدأ Carnot. ببساطة ، مضخة الحرارة تشبه العملية في الثلاجة ، لكنها تعمل في الاتجاه المعاكس. إذا كانت المضخات الحرارية في الثمانينيات من القرن الماضي نادرة بل وحتى ترفًا ، في السويد اليوم ، على سبيل المثال ، يتم تسخين 70٪ من المنازل بهذه الطريقة.

الغلايات التكثيف

طبيعي غلايات الغاز أنها تعمل وفقا لمبدأ بسيط نوعا ما وتستهلك الكثير من الوقود. في التقليدية غلايات الغاز بعد حرق الغاز وتسخين المبادل الحراري ، تهرب غازات المداخن مدخنةعلى الرغم من أنها تحمل إمكانات عالية إلى حد ما. تكثيف الغلايات بسبب المبادل الحراري الثاني تتم إزالة الحرارة من بخار الهواء المكثف ، والتي بسببها يمكن أن تتجاوز كفاءة التركيب حتى 100 ٪ ، والتي تتناسب مع مفهوم المنزل الموفر للطاقة.

الغاز الحيوي كوقود

إذا كان هناك الكثير من النفايات الزراعية العضوية تتراكم ، فيمكنك البناء مفاعل حيوي لإنتاج الغاز الحيوي. بفضل البكتيريا اللاهوائية ، تتم معالجة الكتلة الحيوية فيها ، مما يؤدي إلى تكوين غاز حيوي يتكون من 60 ٪ ميثان وثاني أكسيد الكربون بنسبة 35 ٪ و 5 ٪ من الشوائب الأخرى. بعد عملية التنظيف ، يمكن استخدامه للتدفئة والمياه الساخنة المنزلية. يتم تحويل النفايات المعاد تدويرها إلى سماد ممتاز يمكن استخدامه في الحقول.

رقم 7. مصادر الطاقة

يجب توفير الطاقة المنزلية استخدام الكهرباء من الناحية الاقتصادية قدر الإمكان ويفضل الحصول عليها من مصادر متجددة. حتى الآن ، تم تنفيذ الكثير من التقنيات لهذا الغرض.

مولد الرياح

يمكن تحويل طاقة الرياح إلى كهرباء ليس فقط عن طريق توربينات الرياح الكبيرة ، ولكن أيضًا بواسطة طواحين الهواء "المنزل" المدمجة. في المناطق العاصفة ، تستطيع مثل هذه المنشآت توفير الكهرباء بالكامل لمنزل صغير ، وفي المناطق ذات سرعة الرياح المنخفضة ، من الأفضل استخدامها مع الألواح الشمسية.

قوة الرياح تدفع شفرات طاحونة الهواء ، والتي تجعل دوار مولد الطاقة الكهربائية يدور. يولد المولد تيارًا متناوبًا غير مستقر ، يتم تصحيحه في وحدة التحكم. هناك ، يتم شحن البطاريات ، والتي بدورها متصلة بمحولات الطاقة ، حيث يتم تحويل جهد التيار المستمر إلى جهد بديل يستخدمه المستهلك.

يمكن أن تكون طواحين الهواء مع محور دوران أفقي ورأسي. بتكلفة لمرة واحدة ، فإنها تحل بشكل دائم مشكلة عدم التقلب.

البطارية الشمسية

استخدام أشعة الشمس لتوليد الكهرباء ليس شائعًا للغاية ، ولكن في المستقبل القريب ، يتغير الموقف بشكل كبير. مبدأ تشغيل البطارية الشمسية بسيط جدًا: يتم استخدام تقاطع pn لتحويل ضوء الشمس إلى كهرباء. الحركة الاتجاهية للإلكترونات الناتجة عن الطاقة الشمسية هي الكهرباء.

يجري باستمرار تحسين التصميمات والمواد المستخدمة ، وتعتمد كمية الكهرباء بشكل مباشر على الإضاءة. بينما الأكثر شعبية هي التعديلات المختلفة الخلايا الشمسية السيليكونولكن بديلها هو بطاريات أفلام البوليمر الجديدة ، التي لا تزال قيد التطوير.

توفير الطاقة

يجب أن تكون الكهرباء المستلمة قادرة على الإنفاق بحكمة. الحلول التالية مفيدة لهذا:

• استخدام قاد المصابيحالتي هي أكثر اقتصادا مرتين من الانارة وحوالي 10 مرات أكثر اقتصادا من "المصابيح إيليتش" العادية ؛
• استخدام تكنولوجيا توفير الطاقة الفئة A ، A + ، A ++ ، إلخ. على الرغم من أنها في البداية أغلى قليلاً من الأجهزة نفسها ذات استهلاك الطاقة العالي ، إلا أن الوفورات ستكون كبيرة في المستقبل ؛
• استخدام أجهزة استشعار وجودبحيث لا يحترق الضوء الموجود في الغرف دون جدوى ، والأنظمة الذكية الأخرى ، المذكورة أعلاه ؛
  
• إذا كان لديك ل للاستخدام الكهرباء للتدفئة، من الأفضل استبدال المشعات العادية بأنظمة أكثر تطوراً. إنه كذلك الألواح الحراريةالتي تستهلك نصف الطاقة الكهربائية من الأنظمة التقليدية ، والتي تتحقق من خلال استخدام الطلاء المتراكم الحرارة. يتم توفير وفورات مماثلة و وحدات الكوارتز متجانسةيعتمد مبدأ التشغيل على قدرة رمل الكوارتز على تجميع الحرارة والحفاظ عليها. خيار آخر هو فيلم سخانات كهربائية مشع. يتم تثبيتها على السقف ، وتقوم الأشعة تحت الحمراء بتسخين الأرض والكائنات في الغرفة ، وبالتالي تحقيق المناخ المحلي الأمثل للغرفة وتوفير الكهرباء.

رقم 8. إمدادات المياه والصرف الصحي

من الناحية المثالية ، ينبغي أن يكون المنزل الموفرة للطاقة تلقي المياه من بئرتقع تحت المسكن. ولكن عندما يكمن الماء في أعماق كبيرة أو لا تفي جودته بالمتطلبات ، يجب التخلي عن هذا القرار.

من الأفضل أن تمر المصارف المنزلية من خلال جهاز الإنقاذ ويسلب دفئهم. لمعالجة مياه الصرف الصحي ، يمكنك استخدامها خزان الصرف الصحيحيث سيحدث التحويل من خلال البكتيريا اللاهوائية. السماد الناتج هو سماد جيد.

لتوفير المياه ، سيكون من الجيد تقليل حجم المياه المصفاة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تنفيذ النظام عند استخدام المياه المستخدمة في الحمام والمغسلة في تنظيف المرحاض.

رقم 9. ما لبناء منزل موفرة للطاقة

بالطبع ، من الأفضل استخدام معظم المواد الخام الطبيعية والطبيعية ، التي لا يتطلب إنتاجها العديد من مراحل المعالجة. إنه كذلك الخشب والحجر. من الأفضل إعطاء الأفضلية للمواد التي يتم إنتاجها في المنطقة ، لأنه بهذه الطريقة يتم تخفيض تكاليف النقل. في أوروبا ، تم بناء المنازل السلبية من منتجات النفايات غير العضوية. انها ملموسةوالزجاج والمعادن.

إذا لاحظت مرة واحدة دراسة التقنيات الموفرة للطاقة ، فكر في مشروع المنزل البيئي واستثمر فيه ، وستكون تكلفة صيانته في السنوات اللاحقة ضئيلة أو حتى تميل إلى الصفر.