Энергоэффективный дом

Как построить теплый (энергоэффективный) дом? Принцип работыВ энергоактивных домах поддерживается идеалогия, основанная на том, что простой солнечной энергии вполне достаточно для круглогодичного обеспечения людей электричеством.

Нужно лишь эффективно использовать ту энергию, которую дает проглянувший в зимний день солнечный луч.

Причем ее можно не только грамотно распределить, но и запасти на будущее.

Самообеспечивающие себя дома являются актуальным примером интеллектуальных зданий, которые отличает низкое потребление электроэнергии, хороший микроклимат и новый тип архитектуры. Сегодня ведется активное тестирование энергоактивных зданий в разных странах.

Принцип работы энергоактивного дома

Крыша имеет довольно мощную теплоизоляцию, ширина которой составляет 550 мм. Но со стороны не видно столь мощной утепленности. Большое количество окон, в том числе и встроенные в крышу, и стеклянные двери создают впечатление легкости постройки. Но такое впечатление обманчиво, так как в энергоактивном доме имеется огромный потенциал противодействия потере тепла.

Благодаря солнечным панелям на крыше, поставляется горячая вода в дом, которая идет в специальный резервуар, а из него поступает для обеспечения потребностей в горячей воде и аккумуляции тепла. В огромных емкостях (танках), способных долгое время сохранять воду горячей, вода хранится и расходуется только на подогрев помещений. Солнечные элементы могут использоваться и для снабжения дома электричеством, которое расходуется и запасается в аккумуляторах.

Во многом энергосбережению способствует конструкция дома. Площадь остекления должна составлять 40% всей площади дома. Крупные окна имеются во всех четырех фасадах здания, а также на крыше. Внутри схема дома представляет собой крест, в каждой секции которого должно быть достаточно света, попадающего в дом со стен и крыши.

Свес крыши, расположенный с южной стороны, защищает дом от лучей высоко стоящего солнца летом, но не мешает проникновению лучей солнца зимой. Конструкция самих окон при этом хорошо оптимизирована для того, чтобы добиться линейного коэффициента пропуска различных температур. В процессе автоматической регулировки температуры окна автоматически открываются и закрываются.

Ясли в солнечном доме

Ежегодные излишки электроэнергии, которые дает энергоактивный дом составляют 9,4 кВт/ч на каждый квадратный метр.

Вместо солнечных панелей для обеспечения дома электричеством можно использовать малые ветрогенераторы. Они работают без подключения к электрической сети. Но в быту применение малых ветрогенераторов считается нецелесообразным из-за высокой стоимости инвертора и аккумуляторных батарей. Для создания надежного электроснабжения требуется добавить к такой установке дизель-генератор.

Стоимость ветрогенератора Exmork 1.5 кВт, 24 В составляет около 50 000 рублей. Одна солнечная батарея Exmork 40 ватт, 12 В обойдется в 3 000 рублей.

Эффективность фотоэлементов и модулей солнечных батарей зависит от правильного подбора сопротивления нагрузке. Фотоэлектрические солнечные панели нельзя подключать к нагрузке напрямую, а нужно использовать контроллер управления для фотоэлектрических систем, который обеспечит оптимальный режим работы батарей.

Максимальные значения эффективности модулей и фотоэлементов

Тип. Коэффициент фотоэлектрического преобразования, %

Кремниевые

  • Si (кристаллический) 24,7
  • Si (поликристаллический) 20,3
  • Si (тонкопленочная передача) 16,6
  • Si (тонкопленочный субмодуль) 10,4

III-V

  • GaAs (кристаллический) 25,1
  • GaAs (тонкопленочный) 24,5
  • GaAs (поликристаллический) 18,2
  • InP (кристаллический) 21,9

Тонкие пленки халькогенидов

  • CIGS (фотоэлемент) 19,9
  • CIGS (субмодуль) 16,6
  • CdTe (фотоэлемент) 16,5

Аморфный/Нанокристаллический кремний

  • Si (аморфный) 9,5
  • Si (нанокристаллический) 10,1

Фотохимические

  • На базе органических красителей 10,4
  • На базе органических красителей (субмодуль) 7,9

Органические

  • Органический полимер 5,15

Многослойные

  • GaInP/GaAs/Ge 32,0
  • GaInP/GaAs 30,3
  • GaAs/CIS (тонкопленочный) 25,8
  • a-Si/mc-Si (тонкий субмодуль) 11,7

Частичное затемнение панели может вызвать падение выходного напряжения из-за потерь в неосвещенном элементе (он выступает при этом в роли паразитной нагрузки). Этот недостаток исправит установка байланса на все фотоэлементы солнечной панели.

Ссылка на основную публикацию