Casa com eficiência energética - parte 2

Número 6. Aquecimento e fornecimento de água quente

sistemas solares

A maneira mais econômica e ecológica de aquecer uma sala e aquecer água é usar a energia solar. Talvez isso se deva aos coletores solares instalados no telhado da casa. Tais dispositivos são facilmente conectados ao sistema de aquecimento e abastecimento de água quente da casa, e o princípio de sua operação 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 refrigerante (líquido) circula no coletor, que é aquecido pela energia do sol e transfere calor através do trocador de calor para a água no tanque de armazenamento. Este último, devido ao bom isolamento térmico, é capaz de manter a água quente por muito 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 fechada com vidro, dentro dela há uma camada com tubos por onde circula o refrigerante. Esses coletores são mais duráveis, mas hoje estão sendo substituídos por coletores a vácuo. Este último consiste em muitos tubos, dentro dos quais há outro tubo ou vários com refrigerante. Existe um vácuo entre os tubos externo e interno, que serve como isolante térmico. Os coletores de vácuo são mais eficientes, mesmo no inverno e em tempo nublado, de fácil manutenção. A vida útil dos coletores é de cerca de 30 anos ou mais.

Bombas de calor

As bombas de calor usam calor ambiental de baixo grau para aquecimento doméstico, incl. ar, subsolo e até calor secundário, por exemplo, de uma tubulação de aquecimento central. Tais dispositivos consistem em um evaporador, um condensador, uma válvula de expansão e um compressor. Todos eles estão conectados por uma tubulação fechada e operam com base no princípio de Carnot. Simplificando, uma bomba de calor é semelhante em operação a um refrigerador, só que 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 desta forma.

Caldeiras de condensação

As caldeiras a gás convencionais operam com um princípio bastante simples e consomem muito combustível. Nas caldeiras a gás tradicionais, depois de queimar o gás e aquecer o trocador de calor, os gases de combustão escapam para a chaminé, embora tenham um potencial bastante alto.Caldeiras de condensação, devido ao segundo trocador de calor, retiram calor dos vapores de ar condensado, devido aos quais a eficiência da instalação pode até ultrapassar 100%, o que se encaixa no conceito de uma casa de economia de energia.

Biogás como combustível

Se muitos resíduos agrícolas orgânicos se acumulam, um biorreator pode ser construído para produção de biogás. Nele, a biomassa é processada devido a bactérias anaeróbicas, resultando na formação de biogás, composto por 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. O lixo reciclado é convertido em excelente fertilizante que pode ser usado nos campos.

Estágio de Projeto da Casa - Planejamento de Eficiência Energética

Já durante a seleção de um terreno para a construção do futuro espaço habitacional, a paisagem natural deve ser levada em consideração. O terreno deve necessariamente ser plano e não ter diferenças de altitude. No entanto, se ainda houver diferenças, elas poderão ser usadas de maneira lucrativa, garantirá o fornecimento de água, cujo custo é mínimo.

Como mencionado anteriormente, vale a pena escolher um lado mais iluminado pelo sol, pois pode ser usado no lugar do elétrico. O isolamento acústico e o isolamento térmico devem ser fornecidos já quando o projeto de uma casa energeticamente eficiente está sendo preparado, porque a economia de energia é simplesmente impossível sem eles.

A inclinação da varanda, o telhado e a cobertura devem ter uma largura ideal para que não haja sombra na presença da luz do dia, protegendo a fachada da chuva e do superaquecimento. O telhado é projetado levando em consideração o peso crítico da neve no inverno.Não se esqueça de organizar isolamento de alta qualidade e drenos de água competentes.

Todos os equipamentos domésticos passivos são “ligados” a um único sistema energeticamente eficiente na fase de projeto

Descrição

O conceito de uma casa passiva (também chamada de casa economizadora de energia) define uma lista de requisitos técnicos com os quais o consumo de energia em uma casa é de 13%. O indicador de consumo de energia para o ano é de 15 W * h / m2.

Para a construção de tal casa, é necessário aderir a certos requisitos que criarão condições para baixo consumo de energia. Para se familiarizar totalmente com uma casa passiva, você precisa desmontar cada elemento que a compõe separadamente.

forma de casa

Considerando que há uma dependência direta das perdas de calor na área total da casa, é importante prestar atenção à forma da estrutura no processo de projeto de uma casa passiva, como em uma casa abobadada. Uma casa particular com economia de energia deve ser feita de tal forma que o fator de compacidade esteja dentro da faixa normal. Este indicador determina a proporção da área total da casa em relação ao seu volume.

Este indicador determina a proporção da área total da casa em relação ao seu volume.

Certifique-se de levar em consideração a necessidade de usar todas as salas e instalações futuras ao determinar a forma e a área da casa. A casa passiva não deve ter cômodos não utilizados ou pouco utilizados (vestiários espaçosos, quartos de hóspedes ou banheiros). Eles exigem uma quantidade significativa de energia para manter. A opção ideal para uma casa passiva é a forma esférica da estrutura.

luz solar

Uma vez que a construção de uma casa passiva visa uma maior economia de energia, um ponto importante é o uso de uma fonte de energia natural, ou seja, luz solar. Para máxima economia de energia em uma casa passiva, todas as janelas e portas estão localizadas no lado sul. Ao mesmo tempo, o envidraçamento do lado norte da fachada não é recomendado. Não vale a pena plantar plantas enormes ao lado da casa passiva, da qual uma grande sombra é lançada.

isolamento térmico

Um dos pontos importantes que são levados em consideração ao construir uma casa passiva é fornecer isolamento térmico à estrutura.

É importante evitar qualquer possibilidade de perda de calor. O isolamento térmico é fornecido por todas as juntas de canto, janelas, portas, fundações

Em particular, realize cuidadosamente a colocação de materiais isolantes de calor nas paredes (por exemplo, em casa de palha) e o telhado. Ao mesmo tempo, é alcançado um valor de coeficiente de transferência de calor de 0,15 W / (m * k). O indicador ideal é 0,10 W/(m*K). Os materiais que permitem atingir os valores acima são: espuma com valor de espessura de 30 cm e painéis SIP, cuja espessura é de pelo menos 270 mm.

Elementos translúcidos

Considerando que a perda de calor significativa ocorre pelas janelas à noite, é necessário usar apenas tipos de janelas que economizam energia. Os vidros com os quais as células são equipadas servem como baterias solares. Eles armazenam energia solar durante o dia e minimizam a perda de calor à noite.

Por si só, as estruturas de janela de economia de energia têm vidros triplos. Dentro de seu espaço é preenchido com argônio ou criptônio. O valor do coeficiente de transferência de calor é 0,75 W/m2*K.

aperto

O índice de estanqueidade na construção de uma casa passiva deve ser significativamente maior que o de uma estrutura convencional. A estanqueidade é conseguida processando todas as juntas entre os elementos estruturais. Isso também se aplica a aberturas de janelas e portas. Muitas vezes, um selante hermabutil é usado para esse fim.

Sistema de ventilação

O sistema de ventilação no projeto de uma casa comum envolve perda de calor de até 50%. Uma casa passiva, cujas tecnologias visam reduzir a perda de calor, requer uma abordagem diferente. A ventilação é construída de acordo com o tipo de recuperação. A taxa de recuperação é importante nesta questão, apenas um valor de 75% ou mais é permitido.

A essência de tal sistema de ventilação é simples. A quantidade de ar que entra na sala, bem como o nível de sua umidade, é regulado pelo próprio sistema. O ar fresco que entra no sistema é aquecido pelo ar quente que sai das instalações. Isso permite economizar energia para aquecer massas de ar fresco, pois o calor é transferido para o ar ainda frio da sala aquecida.

Vantagens e desvantagens

Das vantagens que caracterizam uma casa passiva, existem:

• a principal e principal vantagem é o consumo mínimo de energia durante a operação;
• O ar que entra em sua casa através do sistema de ventilação está sempre limpo. Não contém poeira, pólen e várias substâncias nocivas;
• as casas não encolhem, o que permite fazer trabalhos de acabamento imediatamente após a construção da estrutura;
• materiais ecologicamente corretos são usados ​​​​na construção;
• na manutenção, a casa passiva é despretensiosa, por exemplo, se for necessário realizar reparos, não será necessário trabalho em massa;
• a duração do período de uso é de 100 anos;
• a possibilidade de montagem em diversas e variações de soluções arquitetônicas;
• uma casa passiva está sujeita a redesenvolvimento a qualquer momento, pois quase completamente carece de paredes internas de suporte.

Das deficiências, destacam-se:

• constância de temperatura. Em toda a casa, o regime de temperatura é o mesmo, ou seja, tanto no quarto quanto no banheiro a temperatura é a mesma. Em alguns casos, isso causa desconforto, porque você quer um microclima mais fresco para o quarto e mais calor para o banheiro;
• não há como usar radiadores, porque eles simplesmente não existem. Secar roupas ou aquecer após uma longa caminhada perto do radiador não funcionará;
• muitas vezes os proprietários de casas passivas enfrentam o problema da secura excessiva do ar. Esse problema aparece devido à abertura frequente da porta da frente ao longo do dia, principalmente no inverno;
• também não é possível abrir uma janela e ventilar o quarto à noite em uma casa passiva.

Como criar uma casa energeticamente eficiente

Antes de começar a escolher materiais para isolamento doméstico e sua espessura, você deve decidir alguns entradas importantes:

1. quadrado do futuro em casa;
2. área de cada fachada;
3. tipo de abertura para janelas e seus tamanhos;
4. volume de superfície caves e fundações;
5. volume interno aposentos;
6. altura teto;
7. opção ventilação - forçado ou natural.

Principal perda de calor na casa acontece através de:

1. orifícios de ventilação;
2. estruturas envolventes, nomeadamente paredes, fundação e cobertura;
3. aberturas de janelas.

Já na fase de preparação do projeto, vale a pena se esforçar para criar perdas mínimas de calor em todos esses componentes da casa de uma só vez, ou seja, devem ser semelhantes, em torno de 33,3%. Assim, é alcançado um equilíbrio perfeito entre benefícios e isolamento adicional especial.

A porcentagem de perda de calor em casa

Construir uma eco-casa, via de regra, custa uma ordem de grandeza mais cara. Normalmente, isso é de 15 a 20%, mas esses custos se justificarão com o tempo. Este tempo é aproximadamente durante o primeiro ano de vida em uma casa nova.

Complexo de eventos para melhorar a eficiência energética da sua casa:

isolamento térmico de paredes - quase todas as opções de isolamento envolvem a criação de paredes compostas, ou seja,

puff, onde cada camada tem sua própria finalidade (mancal, parte isolante de calor e forro);

isolamento do teto - todo o calor aumenta, portanto, o isolamento desse componente da casa é muito importante;

isolamento do piso - o piso frio contribui para a rápida perda de calor (uso de poliestireno ou lã mineral);

isolamento térmico de aberturas de janelas e portas.

Tecnologia de construção

Se você deseja construir uma casa passiva com suas próprias mãos, terá que dedicar muito tempo a isso.

É importante durante a construção entender a essência, que inclui tecnologias de economia de energia para uma casa particular. Existem muitas opções para o uso de materiais para construção e isolamento térmico.

Antes de começar a construir uma casa passiva por conta própria, é recomendável solicitar um projeto dessa casa de profissionais. Eles poderão calcular todas as nuances do projeto e indicar os materiais necessários adequados especificamente para o terreno selecionado.

Se houver o desejo de construir uma casa passiva, as seguintes tecnologias são usadas em sua construção:

• paredes quentes;
• piso quente;
• isolamento da fundação;
• impermeabilização de telhados;
• uso de painéis SIP para paredes, pisos e telhados.

Você pode usar o seguinte algoritmo de ações:

• depois de feito o projeto da casa passiva, eles seguem diretamente para o trabalho de instalação;
• Inicialmente, é construída uma fundação e seu isolamento é realizado. Os materiais para isso são selecionados individualmente. Uma boa opção para isolar a fundação é o vidro de espuma. Uma grade está sendo realizada para um sistema de aquecimento de piso líquido. Depois disso, eles começam a montar a estrutura da casa;
• começar a construir o telhado. Para isolamento e impermeabilização, ao colocar o telhado, um material isolante e um filme impermeabilizante são montados na estrutura;
• impermeabilização completa de paredes e pisos;
• comece a terminar a fachada;
• instalar janelas e portas;
• a fase final da construção é o acabamento da fachada da casa.

Tecnologia de casa passiva

Para alcançar um alto nível de economia de energia, a construção de casas energeticamente eficientes requer um trabalho competente ao mesmo tempo. em quatro direções:

1. Sem pontes térmicas – tente evitar inclusões que conduzam calor. Para isso, existe um programa especial de cálculo do campo de temperatura, que permite detectar e analisar a presença de todos os locais desfavoráveis ​​de todas as estruturas da vedação do edifício, para futura otimização.
2. Recuperação de calor, ventilação mecânica e vedação interna. Encontrar e eliminar seus vazamentos é criado pela organização de testes de estanqueidade dos edifícios.
3. isolamento térmico deve ser fornecido em todas as seções externas - bumbum, canto e transição. Nesse caso, o coeficiente de transferência de calor deve ser inferior a 0,15 W/m2K.
4. janelas modernas - janelas com vidros duplos de baixa emissão, que são preenchidas com um gás inerte.

Fatores que afetam a eficiência energética

Número 5. Casa inteligente

Para tornar a vida mais confortável e, ao mesmo tempo, economizar recursos, você pode equipar sua casa com sistemas e eletrodomésticos inteligentes, graças aos quais já é possível hoje:

• defina a temperatura em cada quarto;
• abaixe automaticamente a temperatura na sala se não houver ninguém nela;
• ligue e desligue a luz dependendo da presença de uma pessoa na sala;
• ajuste o nível de iluminação;
• liga e desliga automaticamente a ventilação dependendo do estado do ar;
• abrir e fechar automaticamente as janelas para deixar o ar frio ou quente entrar na casa;

• abrir e fechar as persianas automaticamente para criar o nível de iluminação necessário na sala.

Princípios de construção de uma casa energeticamente eficiente

O principal objetivo da criação de tal habitação é reduzir o consumo de calor e eletricidade, especialmente durante um período quente. Entre as principais tarefas:

• forma de perímetro simples e edifícios e formas de telhado;
• completo aperto;
• extensão camada de isolamento térmico - não inferior a 15 cm;
• orientação para o sul;
• exceção "pontes de frio";
• uso materiais ecológicos e quentes;
• inscrição energia natural renovável;
• criação de ventilação mecânicanão apenas naturais.

A ventilação natural produz a maior quantidade de perda de calor, o que significa que sua eficiência é muito baixa.Este sistema não funciona no verão e, no inverno, é necessário ventilar a sala em tempo hábil.

A instalação de um dispositivo como um recuperador de ar permite aquecer o ar de entrada. Fornece cerca de 90% do calor aquecendo o ar, o que significa que você pode se livrar dos canos, caldeiras e radiadores usuais.

Princípios básicos para projetar e construir uma casa com eficiência energética

A vantagem de uma casa ecológica

A casa de poupança de energia tem uma série de qualidades positivas em frente a outros tipos de espaços:

• economia - se a casa for passiva, todos os custos de eletricidade ainda estarão no mesmo nível baixo, mesmo que o custo aumente;
• maior nível de conforto - limpeza, microclima agradável e ar fresco, tudo isso fornecido por um sistema de engenharia especial;
• economia de energia - para as necessidades de aquecimento nessas casas, os custos são 10 vezes menores em comparação com os comuns;
• Benefício para a saúde - não há mofo, correntes de ar, aumento da umidade e ar constantemente fresco;
• nenhum dano à natureza – tecnologias modernas de eficiência energética reduzem o nível de emissões de substâncias nocivas para a atmosfera.

Uma eco-casa moderna pode ser descrita em uma palavra - equilíbrio

O espaço de vida passivo é considerado um padrão especial de eficiência energética, que permite organizar o conforto de vida de maneira ecológica e econômica, com o mínimo de dano ao meio ambiente. Ao mesmo tempo, o consumo de recursos é reduzido o máximo possível, o que significa que não há necessidade de instalar um sistema de aquecimento separado, ou o tamanho e a potência do já criado são bastante pequenos.

O conjunto de características de uma casa passiva

Como será o nosso mundo daqui a 10 anos?

Lute contra as notícias falsas

Como diz um artigo publicado no portal Science Focus, a tecnologia pode nos levar a um mundo onde não temos certeza do que é real e do que não é. Ao mesmo tempo, graças à tecnologia, podemos distinguir fato de ficção, o que é especialmente verdade na era das notícias falsas e do Deepfake.

Muito provavelmente, até 2030, a tecnologia nos ajudará a levar uma vida melhor, mental e fisicamente saudável. Os empregos também devem passar por algumas mudanças importantes.

revolução genética

Hoje, muitos pesquisadores depositam grandes esperanças no método CRISPR para edição de genoma, que pode ser usado para tratar doenças hereditárias ou reduzir significativamente o risco de desenvolver a doença de Alzheimer. Fala-se até da possibilidade de reverter o processo de envelhecimento biológico. Mas até onde podemos ir nessa guerra contra a doença? Afinal, a maioria das doenças é causada não por um gene, mas por uma combinação de vários genes e fatores ambientais. Alguns genes que nos predispõem a uma doença também protegem contra outra.

Os pesquisadores observam que um dos principais problemas hoje é a disponibilidade do CRISPR, que é caro. Além disso, editar o genoma humano também levanta dilemas éticos - por exemplo, um cientista chinês que usou a tecnologia CRISPR-Cas9 em bebês não nascidos foi amplamente divulgado, pelo qual agora está cumprindo pena de prisão.

Talvez nos próximos 10 anos possamos resolver algumas das complexas questões éticas.

No entanto, muitos cientistas esperam que no futuro os médicos possam usar essa técnica para o benefício das pessoas, mas os "detalhes mais sutis" ainda precisam ser determinados.Presumivelmente, diferentes culturas abordarão questões éticas de maneira diferente. Portanto, a esse respeito, o futuro é complexo e difícil de prever.

revolução espacial

A última vez que um pé humano pisou na superfície da Lua foi em 1972. Então, poucos poderiam prever que as pessoas não retornariam ao satélite da Terra por mais 50 anos. Quanto aos últimos planos das agências espaciais mundiais (privadas e públicas), os planos para a próxima década incluem não só o lançamento de veículos robóticos, como o Europa Clipper (com início previsto para 2021), o Telescópio Espacial James Webb , mas também um regresso à Lua e um voo homem a marte.

De modo geral, falando em exploração espacial, gostaria de acreditar que o estudo do sistema solar e do universo observável nos próximos 10 anos trará novidades e respostas há muito esperadas para perguntas que excitam a imaginação. Quem sabe, talvez em 2030 a humanidade saiba com certeza que não está solitária na vastidão do universo infinito.