Ученые выяснили, что прототип дома на солнечной энергии, построенный в Уэльсе, Великобритания, может производить на 30 процентов больше электроэнергии, чем потребляет в течение целого года. Этот дом может стать примером для строительства будущих зданий. Рассмотрим, в чем же заключаются его преимущества, а также изучим особенности функционирования основных систем.
Сохранение экологии
В течение 12 месяцев этот дом потребляет 1112 кВт/ч энергии от сети, но вырабатывает в общей сложности 1458 кВт/ч, создавая 31-процентный излишек, который образуется за счет возобновляемых источников. По словам исследователей, эта годовая разница в 346 кВт/ч эквивалентна экономии 179 кг выбросов углерода, что не может не впечатлять.
Недешевое удовольствие
SOLCER House стоимостью 120 000 фунтов стерлингов (более 12 000 000 рублей) - это отдельно стоящий дом с тремя спальнями, построенный Университетом Кардиффа.
Данные, опубликованные в журнале Energies, раскрывают годовые показатели энергопотребления дома, который был построен в 2015 году с целью демонстрации того, как доступное жилье может выглядеть в будущем. Дом имеет площадь 100 квадратных, что не так уж и мало.
По словам исследователей, на момент строительства здания пять лет назад оно было сопоставимо с обычными домами аналогичного размера на рынке.
Это лишь начало
Прототип представляет собой отдельно стоящее обособленное жилище, но его создатели предполагают, что дом будет двухквартирным или являться частью целого ряда здания с просторными террасами. Это станет возможным, если будет продолжено крупномасштабное строительство домов, которые предназначены для рынка социального жилья.
Дом расположен в промышленной зоне Южного Уэльса и сегодня используется как испытательный центр, а также как постоянный офис и место для деловых встреч.
"Наше исследование показало, что моделирование энергопотребления и подробный мониторинг могут привести к лучшему пониманию того, как функционирует здание, - сказал доктор Джо Паттерсон из Кардиффского университета. - Это очень важно, поскольку мы объединяем отдельные низкоэнергетические компоненты в целые системы. Мы стремились сохранить доступные затраты на строительство, предоставить жилищному рынку что-то, что можно воспроизвести, особенно социальное жилье, где низкие затраты на электроэнергию могут быть огромной выгодой для жителей".
Как это работает?
Почти половина (44 %) всей энергии, используемой в доме, поступает от центрального отопления и производства горячей воды, а остальная часть идет от электрических устройств, таких как освещение и различные бытовые приборы.
"Энергосберегающие характеристики дома можно улучшить с помощью водосберегающего оборудования", - добавляют исследователи.
При таких улучшениях дом будет возвращать в сеть на 40 процентов больше энергии, чем потребляет в течение года. А это является более существенным достижением по сравнению с текущим показателем в 31 %.
Каждый дюйм собственности был спроектирован экспертами так, чтобы максимально повысить экологичность. Разработчики называют свой проект «системным подходом для всего дома».
Важной особенностью дома являются фотоэлектрические солнечные панели, которые покрывают всю южную крышу, а также система хранения аккумуляторов, которая питает тепловой насос, освещение и бытовую технику.
В доме также есть просвечивающийся солнечный коллектор, который использует солнечные лучи для создания теплого воздуха, что снижает необходимость включения системы центрального отопления.
Технология предусматривает облицовку внешней поверхности южной стены первого этажа сталью, поглощающей солнечные лучи. Создаваемый теплый воздух затем засасывается в дом вентилятором и направляется либо непосредственно в комнаты, либо предназначается для поддержки системы отопления.
Что это - энергия солнца?
Солнечная энергия - это преобразование энергии солнечного света в электричество. Существуют два метода производства солнечной энергии.
Фотогальванические элементы - вид солнечных панелей, которые вы можете увидеть встроенными в калькулятор. Такие устройства способны напрямую преобразовывать свет в электрическую энергию.
Однако в системах с концентрированной солнечной энергией установленные зеркала или линзы сначала используются для сбора солнечного света, падающего на большую площадь, и последующей его фокусировки. При этом создается тепло, которое можно использовать для привода паровой турбины и выработки электроэнергии.
Производительность солнечных панелей напрямую зависит от солнечного света, который они получают в данном месте. Этот фактор в большой степени зависит как от широты, так и от климата.
По имеющимся данным НАСА, восточная часть Сахары - Ливийская пустыня - самое солнечное место на Земле.
В 2017 году на солнечную энергию приходилось всего 1,7 % мирового производства электроэнергии, и этот показатель ежегодно увеличивается на 35 %.
