Построен е по проект, по който работи група професионалисти. Той е функционален, енергийно ефективен, а електроенергията, получена в него, може да се използва и за захранване на превозни средства, използвани от жителите. Ще бъдат ли това домовете на бъдещето? Плюс енергия и електромобилност?

Къщата с плюс енергия и електромобили е пробивен проект от последното десетилетие. Той е извършен през 2011 г. в Берлин по искане на Федералното министерство на транспорта, строителството и градоустройството. Автор на проекта е известният архитект Вернер Собек заедно с екип от учени и продуценти.Летвата беше поставена много високо, защото беше необходимо да се използват такива технически решения, които да осигурят по-високи енергийни добиви, отколкото произтичаха от изчисленото търсене на сградата, както и да се осигури мобилност на жителите, използвайки собствена възобновяема енергия. Имаше много доказани технологии за избор, но акцентът беше поставен върху избора на устройства, които работят заедно. Интелигентното управление на енергията и устройствата също беше от ключово значение. Дизайнерите са създали сграда с образцова архитектура, функционална и технически усъвършенствана.

Плюс-енергийна къща, подходяща за обитатели

Къщата е проектирана за четиричленно семейство. Функционално проектираното жилищно пространство е разпределено на два етажа. Отвореното пространство на приземния етаж е доминирано от дневната функция. Разполага с кът за сядане, кът за хранене и кухня. Благодарение на стъклената фасада стаите са светли и близо до заобикалящата природа. На първия етаж има две стаи за деца и спалня за родители.Техническото помещение, кухнята, банята и тоалетната са групирани и образуват рационално и икономично инсталационно и функционално разпределение. Техническото помещение, където са разположени термопомпата и рекуператорът със съпътстващите ги инсталации, е достъпно отвън, от лицева кота. Пред сградата има паркинг за електрически автомобили с необходимата инфраструктура за зареждане на батериите.

Зареждане на колата у дома със соларна инсталация>

Стъклените фасади осигуряват изобилие от дневна светлина, близък контакт с природата и създават впечатление за простор, по-голям, отколкото би изглеждало от проекциите на сградата.

Енергийна къща - конструкция и материали

Намерението на инвеститора беше да намали търсенето на първична енергия. Затова проектантите са избрали дървена конструкция, която позволява изграждането на пасивна къща, като същевременно осигурява желания ефект на екологичен баланс. Дървото е естествен материал, който е източник на възобновяеми ресурси и в същото време натрупва въглероден диоксид.На етапа на производство на дървени материали и по време на строителството на къщата потреблението на първична енергия е многократно по-ниско, отколкото в случай на използване на други строителни материали. Къщата е с дървена рамкова конструкция от LVL (ламиниран фурнир слепен дървен материал) с използване на I-греди. Използването на този материал направи възможно проектирането на отворени, просторни интериори без необходимост от стоманени греди. Рамковата конструкция е укрепена с двустранна обшивка от OSB плоскости. За топлоизолацията на външните прегради е използвана целулоза, въведена чрез вдухване на слой с дебелина 36 cm.

Как да изолирате къщата си с целулоза>

Всички прегради - под, стени и покрив - са от готови елементи. Характеризират се с нисък коефициент на топлопреминаване и значително намаляват дела на термомостовете във външните прегради.

Сградата е пасивен обект. Стените и таваните от вътрешната страна на сградата са завършени с гипсокартон.Предните и градинските фасади са направени от стъклени стени, изработени от стъклопакет. Страничните фасади са изпълнени като вентилируеми с използване на стенни фотоволтаични модули. Изборът на строителни и довършителни материали беше внимателно балансиран от архитекта по отношение на визуални, функционални и технически стойности, както и по отношение на въздействието върху околната среда по време на производството, изпълнението на инвестициите, експлоатацията на сградата и накрая в процеса на рециклиране.

За да се генерира достатъчно електричество, за да се задоволят нуждите на сградата и превозните средства, над 22 kWp фотоволтаични клетки бяха инсталирани на покрива и страничните фасади

Възобновяем източник на енергия в плюс-енергийна къща

Сградата с плюс енергия произвежда собствена възобновяема енергия в такова количество, че е енергийно самодостатъчна. В тази къща източникът на възобновяема енергия са две фотоволтаични инсталации – едната с мощност 14,1 kWp разположена на покрива на сградата, а другата с мощност 8,0 kWp интегрирана във фасадата на сградата.В проектните допускания годишното потребление на електроенергия за нуждите на сградата е прогнозирано на 10 MWh, а за електрически превозни средства - 6 MWh, което е взето предвид при избора на фотоволтаична инсталация. Въпреки че къщата е построена през 2011 г. и фотоволтаичните модули, с които е оборудвана, са с по-ниска мощност и ефективност от използваните в момента, параметрите за добив на електроенергия са постигнати към този момент.

Всяка фотоволтаична инсталация зависи от интензивността на слънчевата радиация, така че предизвикателството е да се синхронизира производството на енергия с енергийните нужди на сградата. Наличните технологии и системи за управление все още не могат да се справят с нежеланото свръхпроизводство, а след това и с енергийния недостиг в сградата.

Съхранение на енергия: как да съхраняваме слънчева енергия>

За да се компенсира този дефект, има два начина за натрупване на енергия. Приоритет беше даден на литиево-йонна батерия с капацитет 40 kWh, следвана от електрическата мрежа (на базата на балансиране на мрежата).Инсталираната батерия се състои от използвани клетки, които преди са били използвани в електрически автомобили - тази инициатива е за удължаване на живота на батериите и отлагане на процеса на рециклиране. Въпреки че клетките вече нямаха необходимия капацитет за по-нататъшна употреба в превозни средства, те все още бяха функционални за съхранение на фотоволтаична енергия в сградата. Общият енергиен баланс на сградата се контролира от интелигентна система за управление на енергията.

Вентилация и източник на топлина в плюс-енергийна къща

Сградата се отоплява с 5,8 kW електрическа термопомпа въздух-вода с водно подово отопление. Термопомпата с всмукване и отвеждане на външен въздух е монтирана в техническото помещение.

EP габарит. Как да намалим изграждането на EP>

В механичната вентилационна система е монтиран допълнителен долен източник за термопомпата, която оползотворява топлинната енергия от използвания въздух.Защото, както във всяка пасивна къща, вентилацията се извършва механично с възстановяване на топлината в рекуператор. Тук е монтиран апарат с капацитет 400 m3/h и ефективност близо 80%.

Автоматизация на плюс-енергийна и електромобилна сграда

Процесът на управление на енергията в сградата е напълно автоматичен. Многобройни сензори извършват измервания и визуализациите на параметрите на сградата се прехвърлят към система с отворен код, която осигурява предварително определено управление на енергията. Програмата оптимизира работата на устройствата, управлява балансирането и акумулирането на електроенергия. Потребителите могат да преглеждат системата чрез таблет или смартфон. Обитателите могат ръчно да регулират температурата в стаите, интензитета на светлината и функциите на щорите на прозорците.

Апартамент в плюс-енергийна и електромобилна къща

За да можем да преценим дали практиката ще потвърди допусканията на дизайна, от март 2012 г. до юни 2013 г.и от май 2014 г. до април 2015 г. сградата е обитавана последователно от две четиричленни семейства. По време на ежедневната употреба на къщата се наблюдава потреблението и производството на електроенергия, а екип от учени от изследователския институт Fraunhofer допълнително изследва функционирането на сградата и устройствата, инсталирани в нея. Първото семейство с охота използва електрически превозни средства – изминали са 8000 км с кола и 3500 км с двуколесни. Тя също изразходваше доста пестеливо електричество, за което нямаше допълнителни такси. Измерванията показаха, че въпреки неблагоприятните метеорологични условия, производството на електроенергия от фотоволтаичните инсталации на покрива и фасадите е по-високо от потреблението за нуждите на сградата. Въпреки това се наблюдава лек дефицит на енергия за захранване на електрически автомобили.

Когато второто семейство се нанесе в къщата, резултатите от изследването се оказаха по-благоприятни и потвърдиха смисъла на пилотната програма. Този път излишъкът от произведена енергия за нуждите на дома е 5530 kWh, а за превозните средства - 3543 kWh.Общият извод от проведеното изследване е тясната връзка между енергийната ефективност на сградата и рационалното й използване. Доказано е, че навиците на хората, които използват сградата и проекологичното отношение оказват значително влияние върху потреблението на енергия. През 2016 г. предназначението на сградата беше променено и там беше разположен информационният и компетентен център за изграждането на бъдещето на Федералното министерство на строителството. Къщата, построена в Берлин, беше пилотна плюс-енергийна сграда и се превърна в модел за следване по пътя към неутрално човешко въздействие върху околната среда, както и база от знания и опит за бъдещи инвеститори. Оттогава се строят все повече и повече технически перфектни къщи.

Категория:

Строителство