9 tecnologias de ponta para residências energeticamente eficientes

Uma casa com eficiência energética não é uma visão idealizada da casa do futuro, mas a realidade de hoje, que está ganhando popularidade. Casa ou eco-casa passiva com economia de energia, eficiência energética, é chamada hoje uma habitação que exija um mínimo de custos para manter nela condições de vida confortáveis. Isso é alcançado através de decisões apropriadas no campo da aquecimento, iluminação, aquecimento e construção. Quais são as tecnologias para casas que economizam energia no momento e quantos recursos elas podem economizar?

No. 1. Projeto de economia de energia em casa

A habitação será o mais econômica possível se for projetada com todas as tecnologias de economia de energia em mente. Remanejar uma casa já construída será mais difícil, mais caro, e os resultados esperados serão difíceis de alcançar. O projeto é desenvolvido por especialistas experientes, levando em consideração os requisitos do cliente, mas é preciso lembrar que o conjunto de soluções usado deve ser, acima de tudo, econômico. Ponto importante - tendo em conta as características climáticas da região.

Como regra, eles constroem casas com economia de energia em que vivem permanentemente; portanto, a tarefa de economizar calor, maximizar o uso da luz natural e assim por diante vem em primeiro lugar. O projeto deve levar em conta requisitos individuais, mas é melhor se uma casa passiva for o mais compacto possível, ou seja, mais barato de manter.

Os mesmos requisitos podem ser atendidos várias opções. A tomada de decisão conjunta dos melhores arquitetos, designers e engenheiros nos permitiu criar na fase de desenvolvimento do plano para a construção das instalações casa de estrutura com eficiência energética universal. O design exclusivo coopera em si todas as ofertas economicamente vantajosas:

• graças à tecnologia dos painéis SIP, a estrutura é altamente durável;
• um nível decente de isolamento térmico e acústico, bem como a ausência de pontes frias;
• a construção não requer o sistema de aquecimento habitual caro;
• usando painéis de estrutura, a casa é construída muito rapidamente e é caracterizada por uma longa vida útil;
• os quartos são compactos, confortáveis ​​e convenientes durante a operação subsequente.

Como alternativa, você pode usar blocos de concreto aerados para a montagem de paredes de suporte de carga, isolando a estrutura de todos os lados e obtendo uma grande "garrafa térmica" como resultado. Frequentemente usado madeira como o material mais ecológico.

No. 2. Soluções arquitetônicas para uma casa com eficiência energética

Para obter economia de recursos, você precisa prestar atenção no layout e na aparência da casa. A casa terá a maior eficiência energética possível se as seguintes nuances forem levadas em consideração:

• o local correto. A casa pode ser localizada na direção meridional ou latitudinal e receber radiação solar diferente. Casa do Norte é melhor construir meridionalprejudicar o influxo de luz solar em 30%. Pelo contrário, é melhor construir casas do sul na direção latitudinal, a fim de reduzir os custos do ar condicionado;
• compacidade, que neste caso é entendida como a proporção das áreas interna e externa da casa. Deve ser mínimo, e isso é alcançado devido a rejeição de salas salientes e decorações arquitetônicas tipo de janelas de sacada. Acontece que a casa mais econômica é a caixa;
• tampões térmicosque separam os espaços do contato com o meio ambiente. Garagens varandasgalerias, porões e lofts não residenciais constituirão uma excelente barreira para a penetração do ar frio do lado de fora;
• luz do dia adequada. Graças a técnicas arquitetônicas simples, é possível iluminar a casa com luz solar durante 80% de todo o tempo de trabalho. Instalações onde a família passa mais tempo (sala de estar, sala de jantar, crianças) é melhor organizar no lado sul, para a despensa, banheiros, garagem e outras salas auxiliares, há luz difusa suficiente para que eles possam ter janelas para o lado norte. Janelas do leste no quarto de manhã, eles fornecerão uma carga de energia e, à noite, os raios não interferirão no descanso. No verão, em um quarto desses, será possível ficar sem luz artificial. Quanto a tamanho da janela, a resposta para a pergunta depende das prioridades de cada um: economizar iluminação ou aquecimento. Ótima recepção - instalação tubo solar. Possui um diâmetro de 25 a 35 cm e uma superfície interna completamente espelhada: levando os raios do sol para o telhado da casa, preserva sua intensidade na entrada da sala, onde estão espalhados pelo difusor. A luz fica tão brilhante que, após a instalação, os usuários geralmente procuram o interruptor ao sair da sala;
• o telhado. Muitos arquitetos recomendam tornar os telhados o mais simples possível para uma casa com uso eficiente de energia. Freqüentemente eles param na versão empena, e quanto mais gentil for, mais econômica será a casa. Em um telhado levemente inclinado, a neve permanece, e isso é um isolamento adicional no inverno.

Número 3. Isolamento térmico para uma casa com eficiência energética

Mesmo uma casa construída com todos os truques arquitetônicos em mente exige que o isolamento adequado seja completamente hermético e não libere calor no ambiente.

Isolamento de parede

Cerca de 40% do calor da casa sai pelas paredes., portanto, sua atenção é dada ao aquecimento. A maneira mais comum e fácil de aquecer é a organização de um sistema multicamada. Paredes exteriores da casa embainhado um aquecedor, cuja função é frequentemente lã mineral ou poliestireno expandido, uma malha de reforço é montada na parte superior e, em seguida - a base e a camada principal de gesso.

Tecnologia mais cara e progressiva - fachada ventilada. As paredes da casa são revestidas com placas de lã mineral e os painéis de revestimento de pedra, metal ou outros materiais são montados em uma estrutura especial. Entre a camada de isolamento e a estrutura, permanece uma pequena folga, que desempenha o papel de uma "almofada térmica", não permite o isolamento úmido e mantém as condições ideais em casa.

Além disso, para reduzir a perda de calor através das paredes, compostos isolantes são usados ​​nos locais onde o telhado é adjacente, levando em consideração o encolhimento futuro e as mudanças nas propriedades de alguns materiais com o aumento da temperatura.

Isolante para telhado

Cerca de 20% do calor passa pelo telhado. Isolar o telhado usando os mesmos materiais das paredes. Hoje difundido lã mineral e espuma de poliestireno. Os arquitetos aconselham que o isolamento do telhado não seja mais fino que 200 mm, independentemente do tipo de material. É importante calcular a carga em a fundaçãoestruturas de sustentação e teto, para que a integridade da estrutura não seja violada.

Isolamento térmico de aberturas de janelas

As janelas representam 20% da perda de calor em casa. Embora janelas com vidros duplos modernos melhor do que janelas de madeira velhas, proteger a casa de correntes de ar e isolar a sala de influências externas, elas não são ideais.

As opções mais avançadas para uma casa com eficiência energética são:

• óculos seletivosque trabalham com o princípio da atmosfera da terra. Eles emitiram radiação de ondas curtas, mas não emitiram raios de calor, criando um "efeito estufa". Os óculos seletivos são do tipo I e K. Ativado E vidro o revestimento é aplicado no vácuo ao material acabado. Ativado K-glass o revestimento é aplicado durante o processo de fabricação usando uma reação química. Os óculos I são considerados mais eficazes, pois retêm 90% do calor, enquanto os óculos K - 70%;
• vidros seletivos de gás inerte minimizar a perda de calor através das janelas. A condutividade térmica do gás inerte usado é menor que a do ar, de modo que a casa quase não perde calor através deles.

Isolamento térmico do piso e da fundação

Através da fundação e do piso do primeiro andar, 10% do calor é perdido. O piso é isolado com os mesmos materiais que as paredes, mas outras opções podem ser usadas: misturas isolantes térmicas a granel, concreto com espuma e concreto com aeração, granulobeton com uma condutividade térmica recorde de 0,1 W / (m ° C). É possível isolar não o piso, mas o teto do porão, se for previsto pelo projeto.

É melhor isolar a base do lado de fora, o que ajudará a protegê-la não apenas do congelamento, mas também de outros fatores negativos, incluindo os efeitos das águas subterrâneas, temperaturas extremas, etc. Para aquecer a base, use poliuretano pulverizado, argila expandida e poliestireno.

Número 4. Recuperação de calor

O calor da casa sai não apenas através das paredes e do telhado, mas também através sistema de ventilação. Para reduzir os custos de aquecimento, é utilizada a ventilação de suprimento e exaustão com recuperação.

Recuperador chamado trocador de calor, embutido no sistema de ventilação. O princípio de seu trabalho é o seguinte. O ar aquecido pelos dutos de ventilação sai da sala e aquece o trocador de calor em contato com ele. O ar fresco e frio da rua, passando pelo recuperador, aquece e entra na casa em temperatura ambiente. Como resultado, as famílias recebem ar fresco e limpo, mas não perdem calor.

Um sistema de ventilação semelhante pode ser usado junto com a ventilação natural: o ar entra na sala à força e sai devido a correntes de ar naturais. Há mais um truque. Um gabinete de entrada de ar pode estar a 10 metros da casa e duto de ar colocado no subsolo em profundidade de congelamento. Nesse caso, mesmo antes do recuperador, no verão o ar será resfriado e no inverno será aquecido devido à temperatura do solo.

No. 5. Casa inteligente

Para tornar a vida mais confortável enquanto economiza recursos, você pode mobiliar a casa sistemas inteligentes e tecnologiagraças ao qual já é possível hoje:

• definir a temperatura em cada quarto;
• abaixe automaticamente a temperatura na sala se não houver ninguém nela;
• acender e apagar a luz, dependendo da presença de uma pessoa na sala;
• ajuste o nível da luz;
• ligar e desligar automaticamente a ventilação, dependendo das condições do ar;
• abrir e fechar automaticamente janelas para a entrada de ar frio ou quente na casa;
• abrir e fechar automaticamente persianas para criar o nível de iluminação necessário na sala.

No. 6. Aquecimento e abastecimento de água quente

Sistemas solares

A maneira mais econômica e ecológica de aquecer uma sala e aquecer a água - Isso é para usar a energia do sol. Talvez isso se deva a coletores solares instalados no telhado da casa. Tais dispositivos são facilmente conectados ao sistema de aquecimento e ao abastecimento de água quente da casa, e o princípio do seu trabalho é o seguinte. O sistema consiste no próprio coletor, no circuito de troca de calor, no tanque de armazenamento e na estação de controle.Um líquido de refrigeração (líquido) circula no coletor, que é aquecido pela energia do sol e transfere o calor através do trocador de calor para a água no tanque de armazenamento. Este último, devido ao bom isolamento térmico, é capaz de reter água quente por um longo tempo. Neste sistema, pode ser instalado um aquecedor de reserva, que aquece a água até a temperatura necessária em caso de tempo nublado ou duração insuficiente da luz do sol.

Os coletores podem ser planos e a vácuo. As planas são uma caixa coberta de vidro, dentro dela há uma camada com tubos através dos quais circula o líquido de refrigeração. Esses coletores são mais duráveis, mas hoje são substituídos pelo vácuo. Estes últimos consistem em muitos tubos, dentro dos quais ainda há um ou vários tubos com líquido de refrigeração. Entre os tubos externo e interno existe um vácuo que serve como isolante térmico. Os coletores de vácuo são mais eficientes, mesmo no inverno e no tempo nublado, são mantidos. A vida útil dos coletores é de cerca de 30 anos ou mais.

Bombas de calor

Bombas de calor use calor de baixo potencial do ambiente para aquecer uma casaincluindo ar, intestinos e até calor secundário, por exemplo, da tubulação de aquecimento central. Tais dispositivos consistem em um evaporador, um condensador, uma válvula de expansão e um compressor. Todos eles são conectados por um oleoduto fechado e operam com base no princípio de Carnot. Simplificando, uma bomba de calor é semelhante em operação a uma geladeira, mas funciona ao contrário. Se nos anos 80 do século passado as bombas de calor eram uma raridade e até um luxo, hoje na Suécia, por exemplo, 70% das casas são aquecidas dessa maneira.

Caldeiras de condensação

Ordinário caldeiras a gás Eles trabalham de acordo com um princípio bastante simples e consomem muito combustível. No tradicional caldeiras a gás depois de queimar o gás e aquecer o trocador de calor, os gases de combustão escapam para chaminéembora eles tenham um potencial bastante alto. Caldeiras de condensação devido a um segundo trocador de calor o calor é removido do vapor de ar condensado, devido ao qual a eficiência da instalação pode exceder até 100%, o que se encaixa no conceito de uma casa que economiza energia.

Biogás como combustível

Se um monte de lixo agrícola orgânico se acumular, você poderá construir biorreator para produção de biogás. Graças às bactérias anaeróbias, a biomassa é processada, resultando na formação de biogás, que consiste em 60% de metano, 35% de dióxido de carbono e 5% de outras impurezas. Após o processo de limpeza, pode ser utilizado para aquecimento e água quente sanitária. Os resíduos reciclados são convertidos em excelentes fertilizantes que podem ser usados ​​nos campos.

Número 7. Fontes de energia

A casa que economiza energia deve use a eletricidade o mais economicamente possível e, de preferência, obtê-lo de fontes renováveis. Até o momento, muitas tecnologias foram implementadas para isso.

Gerador de vento

A energia eólica pode ser convertida em eletricidade, não apenas por grandes turbinas eólicas, mas também por moinhos de vento compactos "domésticos". Em áreas com muito vento, essas instalações são capazes de fornecer eletricidade completamente a uma casa pequena; em regiões com baixa velocidade do vento, é melhor usá-las em conjunto com painéis solares.

A força do vento aciona as pás do moinho de vento, que fazem girar o rotor do gerador de energia elétrica. O gerador gera uma corrente instável alternada, que é retificada no controlador. Lá, as baterias são carregadas, as quais, por sua vez, são conectadas aos inversores, onde a tensão CC é convertida em tensão alternada usada pelo consumidor.

Os moinhos de vento podem ser com um eixo de rotação horizontal e vertical. A um custo único, eles resolvem permanentemente o problema da não volatilidade.

Bateria solar

O uso da luz solar para gerar eletricidade não é tão comum, mas em um futuro próximo a situação corre o risco de mudar drasticamente. O princípio de operação da bateria solar muito simples: uma junção pn é usada para converter a luz solar em eletricidade. O movimento direcional dos elétrons provocados pela energia solar é a eletricidade.

Os projetos e materiais utilizados estão sendo aprimorados constantemente e a quantidade de eletricidade depende diretamente da iluminação. Enquanto os mais populares são várias modificações células solares de silício, mas uma alternativa a elas são as novas baterias de filme de polímero, que ainda estão em desenvolvimento.

Economia de energia

A eletricidade recebida deve ser capaz de gastar com sabedoria. As seguintes soluções são úteis para isso:

• uso de lâmpadas ledque são duas vezes mais econômicas que luminescentes e quase 10 vezes mais econômicas que as "lâmpadas ilíquicas" comuns;
• uso de tecnologia de economia de energia classe A, A +, A ++ etc. Embora inicialmente seja um pouco mais caro que os mesmos dispositivos com maior consumo de energia, no futuro a economia será significativa;
• uso de sensores de presençapara que a luz nas salas não acenda em vão e outros sistemas inteligentes mencionados acima;
  
• se você tivesse que usar eletricidade para aquecimento, é melhor substituir radiadores comuns por sistemas mais avançados. É painéis térmicosque consomem metade da energia elétrica que os sistemas tradicionais, o que é alcançado através do uso de revestimentos acumuladores de calor. Economias semelhantes são fornecidas e módulos de quartzo monolíticocujo princípio operacional se baseia na capacidade da areia de quartzo acumular e reter calor. Outra opção é aquecedores elétricos radiantes de filme. Eles são montados no teto e a radiação infravermelha aquece o chão e os objetos na sala, alcançando o microclima ideal da sala e economizando eletricidade.

Número 8. Abastecimento de água e esgoto

Idealmente, uma casa com eficiência energética deve receber água de um poçolocalizado sob a habitação. Mas quando a água está em grandes profundidades ou sua qualidade não atende aos requisitos, essa decisão deve ser abandonada.

É melhor passar os drenos domésticos através de um recuperador e tirar o calor deles. Para tratamento de águas residuais, você pode usar fossa sépticaonde a conversão ocorrerá através de bactérias anaeróbicas. O composto resultante é um bom fertilizante.

Para economizar água, seria bom reduzir o volume de água drenada. Além disso, o sistema pode ser implementado quando a água usada no banheiro e na pia é usada para liberar o vaso sanitário.

No. 9. O que construir uma casa que economiza energia

Obviamente, é melhor usar as matérias-primas mais naturais e naturais, cuja produção não requer inúmeras etapas de processamento. É madeira e pedra. É melhor dar preferência aos materiais produzidos na região, pois dessa forma os custos de transporte são reduzidos. Na Europa, casas passivas começaram a ser construídas a partir de resíduos inorgânicos. É concreto, vidro e metal.

Se uma vez que você prestar atenção ao estudo das tecnologias de economia de energia, pense sobre o design da casa ecológica e invista nela, nos anos subsequentes o custo de sua manutenção será mínimo ou tenderá a zero.