Он был построен по проекту, над которым работала группа профессионалов. Он функционален, энергоэффективен, а получаемая в нем электроэнергия также может использоваться для питания транспортных средств, которыми пользуются жители. Будут ли это дома будущего? Плюс энергия и электромобильность?

Дом плюс-энергии и электромобилей – прорывной проект последнего десятилетия. Он был проведен в 2011 году в Берлине по заказу Федерального министерства транспорта, строительства и городского планирования. Автор проекта - известный архитектор Вернер Собек вместе с командой ученых и продюсеров.Планка была поставлена очень высокой, поскольку необходимо было использовать такие технические решения, которые обеспечили бы более высокую выработку энергии, чем это вытекало из расчетной потребности здания, а также обеспечить мобильность жильцов за счет собственной возобновляемой энергии. Было много проверенных технологий на выбор, но упор был сделан на подбор устройств, которые работают вместе. Умное управление энергией и устройствами также было ключевым. Дизайнеры создали здание с образцовой архитектурой, функциональное и технически совершенное.

Энергоэффективный дом с дружественным отношением к жильцам

Дом рассчитан на семью из четырех человек. Функционально спроектированное жилое пространство расположено на двух этажах. В открытом пространстве на первом этаже преобладает дневная функция. В нем есть гостиный уголок, обеденная зона и кухня. Благодаря стеклянному фасаду комнаты светлые и близки к окружающей природе. На втором этаже две комнаты для детей и спальня для родителей.Техническое помещение, кухня, ванная и туалет сгруппированы и образуют рациональную и экономичную установку и функциональную планировку. В техническое помещение, где расположены тепловой насос и рекуператор с сопутствующими установками, можно попасть снаружи, с фасада. Перед зданием есть парковка для электромобилей с необходимой инфраструктурой для зарядки аккумуляторов.

Зарядка автомобиля дома солнечной установкой>

Стеклянные фасады обеспечивают обилие дневного света, тесный контакт с природой и создают впечатление простора, большего, чем кажется с проекций здания.

Дом Plus-energy - строительство и материалы

Намерение инвестора состояло в том, чтобы снизить спрос на первичную энергию. Поэтому дизайнеры выбрали деревянную конструкцию, которая позволяет построить пассивный дом, обеспечивая при этом желаемый эффект экологического баланса. Древесина – природный материал, который является источником возобновляемых ресурсов и в то же время аккумулирует углекислый газ.На этапе производства деревянных материалов и при строительстве дома потребление первичной энергии во много раз ниже, чем в случае использования других строительных материалов. Дом имеет деревянно-каркасную конструкцию из ЛВЛ (ламинированного клееного бруса) с использованием двутавровых балок. Использование этого материала позволило спроектировать открытые, просторные интерьеры без использования стальных балок. Каркасная конструкция усилена двухсторонней обшивкой из плит OSB. Для утепления наружных перегородок использовалась целлюлоза, вносимая вдуванием слоем толщиной 36 см.

Как утеплить дом целлюлозой>

Все перегородки - пол, стены и крыша - выполнены из сборных элементов. Они отличаются низким коэффициентом теплопередачи и значительно снижают долю мостиков холода в наружных перегородках.

Здание является пассивным объектом. Стены и потолки изнутри здания отделаны гипсокартоном.Парадный и садовый фасады выполнены из стеклянных стен с двойным остеклением. Боковые фасады выполнены вентилируемыми с применением настенных фотоэлектрических модулей. Выбор строительных и отделочных материалов был тщательно взвешен архитектором с точки зрения визуальной, функциональной и технической ценности, а также с точки зрения воздействия на окружающую среду при производстве, реализации инвестиций, эксплуатации здания и, наконец, в процессе переработки.

Для выработки электроэнергии, достаточной для обеспечения нужд здания и транспортных средств, на крыше и боковых фасадах были установлены фотогальванические элементы мощностью более 22 кВт

Возобновляемый источник энергии в доме с плюсовой энергией

Здание plus-energy производит собственную возобновляемую энергию в таком количестве, что оно самодостаточно. В этом доме источником возобновляемой энергии являются две фотоэлектрические установки – одна мощностью 14,1 кВт, расположенная на крыше здания, и другая мощностью 8,0 кВт, интегрированная в фасад здания.В проектных предположениях годовой расход электроэнергии на нужды здания прогнозировался в размере 10 МВтч, а на электромобили – 6 МВтч, что учитывалось при выборе фотоэлектрической установки. Хотя дом был построен в 2011 году, а фотоэлектрические модули, которыми он оснащен, имеют меньшую мощность и КПД, чем используемые в настоящее время, предполагаемые на тот момент параметры выработки электроэнергии были достигнуты.

Каждая фотогальваническая установка зависит от интенсивности солнечного излучения, поэтому задача состоит в том, чтобы синхронизировать производство энергии с энергетическими потребностями здания. Имеющиеся технологии и системы управления до сих пор не справляются с нежелательным перепроизводством, а затем и с дефицитом энергии в здании.

Хранение энергии: как хранить солнечную энергию>

Чтобы компенсировать этот дефект, есть два способа накопления энергии. Приоритет был отдан литий-ионному аккумулятору емкостью 40 кВтч, затем электросети (на основе балансировки сети).Установленная батарея состоит из бывших в употреблении элементов, которые ранее использовались в электромобилях - эта инициатива направлена на продление срока службы батарей и отсрочку процесса утилизации. Хотя у ячеек больше не было необходимой емкости для дальнейшего использования в транспортных средствах, они все еще могли использоваться для хранения фотоэлектрической энергии в здании. Общий энергетический баланс здания контролируется интеллектуальной системой управления энергопотреблением.

Вентиляция и источник тепла в доме с плюсовой энергией

Здание отапливается электрическим тепловым насосом типа «воздух-вода» мощностью 5,8 кВт с водяными теплыми полами. Тепловой насос с забором и вытяжкой наружного воздуха установлен в техническом помещении.

датчик EP. Как уменьшить строительный EP>

В системе механической вентиляции установлен дополнительный нижний источник для теплового насоса, который рекуперирует тепловую энергию из используемого воздуха.Потому что, как и в каждом пассивном доме, вентиляция делается механическая с рекуперацией тепла в рекуператоре. Здесь установлено устройство производительностью 400 м3/ч и КПД почти 80%.

Автоматизация плюс-энергетического и электромобильного строительства

Процесс управления энергопотреблением в здании полностью автоматизирован. Многочисленные датчики выполняют измерения, а визуализация параметров здания передается в систему с открытым исходным кодом, которая обеспечивает заданное управление энергопотреблением. Программа оптимизирует работу устройств, управляет балансировкой и накоплением электроэнергии. Пользователи могут просматривать систему через планшет или смартфон. Жители могут вручную регулировать температуру в комнатах, интенсивность света и функции оконных жалюзи.

Квартира в доме плюс-энергия и электромобиль

Чтобы иметь возможность оценить, подтвердит ли практика проектные допущения, с марта 2012 г. по июнь 2013 г.а с мая 2014 г. по апрель 2015 г. в здании последовательно проживали две семьи из четырех человек. Во время ежедневного использования дома осуществлялся контроль за потреблением и выработкой электроэнергии, а группа ученых из научно-исследовательского института Фраунгофера дополнительно изучала функционирование здания и установленных в нем устройств. Первая семья охотно ездила на электромобилях - они преодолели 8000 км на машине и 3500 км на двухколесном транспорте. Также она весьма экономно пользовалась электричеством, за которое не взималась дополнительная плата. Измерения показали, что, несмотря на неблагоприятные погодные условия, выработка электроэнергии фотоэлектрическими установками на крыше и фасадах превышала потребление на нужды здания. Однако наблюдался небольшой дефицит энергии для питания электромобилей.

Когда в дом въехала вторая семья, результаты исследований оказались более благоприятными и подтвердили смысл пилотной программы. На этот раз избыток произведенной энергии для нужд дома составил 5530 кВтч, а для транспортных средств – 3543 кВтч.Общим выводом проведенного исследования является тесная связь между энергоэффективностью здания и рациональным способом его использования. Показано, что привычки людей, использующих здание, и проэкологический настрой оказывают существенное влияние на потребление энергии. В 2016 году назначение здания было изменено, и здесь разместился информационно-компетентный центр по строительству будущего Федерального министерства строительства. Дом, построенный в Берлине, был пилотным зданием плюс энергия и стал образцом для подражания на пути к нейтральному влиянию человека на окружающую среду, а также базой знаний и опыта для будущих инвесторов. С тех пор строится все больше и больше технически совершенных домов.

Категория:

Строительство