Многоквартирный, на девять семей, «Дом будущего» (по-немецки: Haus der Zukunft) площадью 1000 м2 построен в предместье Цюриха в местечке Brütten. Квартиры в автономном доме сданы в аренду, уже есть первые отзывы арендаторов.
Поскольку энергоэффективность – это первый и неотъемлемый шаг на пути к энергетической независимости, здание, разумеется, построено по стандарту Minergie (швейцарский стандарт энергоэффективных зданий, концептуально и с точки зрения параметров близкий стандарту Пассивного дома — Passivhaus). Понятно, что здесь мощно утеплены наружные стены (теплопроводность U = 0,11 Вт/м2К), кровля (U = 0,15 Вт/м2К), использованы очень теплые окна (U = 0,6/м2К) и т.д.
Энергетическая и инженерная концепция автономного дома проста и логична.
К электрическим сетям дом не подключен, также, как и к внешним источникам тепла. Все производится на месте.
Производство энергии осуществляется солнечной электростанцией мощностью 126,5 кВт, и эта солнечная электростанция занимает весь фасад и всю кровля здания. На фасаде установлены тонкопленочные фотоэлектрические модули. Они обладают посредственной эффективностью, зато не бликуют, бывают разных цветов, то есть идеально подходят в качестве фасадных материалов. На кровле автономного дома установлены высокоэффективные монокристаллические модули. Производимое на месте электричество покрывает все нужды Дома будущего. «Избыточная» электроэнергия направляется на краткосрочное хранение в литий ионные (литий-железо-фосфатные) аккумуляторы емкостью 192 кВт*ч. «Максимальный избыток» электричества, возникающий в летнее время года идет на длительное хранение. Для этого с помощью электролиза производится водород, который хранится в специальных емкостях общим объемом 120 м3 под давлением до 30 атм. (см. фото).
Тепло производится с помощью геотермального теплового насоса мощностью 28 кВт (два зонда по 338 м. вглубь каждый). В подвале расположены гигантские емкости для хранения тепла (2 х 125 м3), изолированные XPS толщиной 200 мм. Горячая вода для домашнего использования производится самым чистым способом – проточным, с помощью модулей свежей воды.
Разумеется, обязательным элементом энергоэффективного дома является вентиляция с рекуперацией тепла (когда я читаю, что где-нибудь в Якутии построили «энергоэффективный дом», в котором в стенах «клапаны» для естественной вентиляции, у меня волосы дыбом встают). В данном случае установлена центральная вентиляционная установка с эффективностью 83%. Для защиты от замерзания используется подвод тепла из помещения, в котором установлены аккумуляторные батареи.
В доме нельзя откинуть (приоткрыть) окна, поставив их «в режим проветривания», можно лишь открыть полностью. Это сделано в целях минимизации энергетических потерь – чтобы жители не оставили «случайно» зимой открытые форточки.
Когда «текущей» энергии, то есть производимой солнечной электростанцией, выдаваемой аккумуляторами и накопителями тепла недостаточно для обеспечения обитателей, в дело вступает водород. С помощью топливного элемента производится электроэнергия и тепло. По расчетам, потребность в использовании водорода при данных параметрах автономного дома и конфигурации инженерных систем может возникать всего лишь в течение 20-30 дней в году, главным образом в январе.
Разумеется, квартиры сдаются с полной отделкой, меблировкой и оснащены самой современной (энергоэффективной) техникой и светодиодным освещением.
Жители дома не платят за свет и тепло, если остаются в рамках установленного «бюджета», который в среднем составляет 2200 кВт*ч в год. В каждой квартире установлен монитор, показывающий, сколько энергии потребляется. Первый опыт жильцов показывает, что пока они вписываются в данную «социальную норму».
Сколько стоит это чудо? 5,3 миллиона швейцарских франков – стандартная стоимость подобного по площади здания в Швейцарии (напомним, что помещения полностью оборудованы) + 0,8 миллиона – дополнительные затраты на «особые» инженерные системы. Дополнительные затраты по расчетам амортизируются за счет повышенной арендной платы (но поскольку жители не платят «коммуналку» общая сумма их арендных платежей находится на среднем местном уровне). Эти цифры не включают «водородную часть» — электролизер, емкости для водорода и топливные элементы. Они предоставлены для данного объекта в рамках НИОКР и их стоимость не указывается.
Комментарии
Хочу себе такой дом построить где-нибудь в горах полярного Урала...
А кто их оплачивает-то? Типа для целей пиара будем считать бесплатными?
Гы. А какой процент территории планеты может себе позволить топить дома геотермом - почему-то скромно умалчивается.
Да пусть ковыряются. Может реально, что полезное лет за 5-10 придумают, и мы тоже сможем этим попользоваться, когда они технологии обкатают на себе, НО НЕ НА НАС - это главное.
У них выхода нет, пусть крутятся...
Кстати, непонятно, если у них геотерм доступен, зачем с солнечном гавном заморачиваться? Электрогенерацию на дармовом тепле не умеют делать???
Это не использование геотермального тепла, это просто тепловой насос, т.е. холодильник наоборот, как показывает практика на затраченный 1 квт/ч электроэнергии способен дать 1,5-3 ктв/ч тепловой энергии. У нас такие тоже есть у людей, правда не очень широко распространены, поскольку топливные котлы получаются экономически более эффективны.
они не горячий геотерм используют, а тепловые насосы, там нужен перепад температур градусов десять, чтоб система качала тепло. Качать будет везде, но почуть, поэтому там комплексное решение.
При постоянном отборе грунтового тепла( в случае электрогенерации ) зона начинает охлаждаться,т.к. отбор тепла не компенсируется притоком тепла.Для теплоснабжения это не имеет значения,так основной отбор идет в отопительный период,а за лето зона отбора успевает нагреться до первоначального уровня.
Алекс. https://m.aftershock.news/?q=node/472484
Ок, баян, сношу в Блоги.
Практически всем доступно. Оно же на глубине уже несколько метров всегда +8. В том же подмосковье геотермальное тепло активно используется, себе тоже буду ставить при первой же возможности.
Тут просто небольшая путаница в терминах - под геотермальным часто подразумевают только "концентрированное" тепло из горячих источников и от близкой к поверхности магмы. Однако, его можно откачивать и в "рассеянном" виде из верхних слоёв грунта, практически в любом месте шарика.
Посчитай предварительно затраты на э/э (насос в системе постоянно работает), на саму установку и на работы (в том числе, зарыть на пару метров в землю несколько десятков метров трубы). Возможно, всё не так выгодно.
Считал, конечно.
Капитальные затраты вдвое-втрое меньше, чем подводка магистрального газа (в местных условиях), при работе на ночном тарифе в аккумулятор тепла стоимость этого самого тепла даже меньше газа. В общем, имеет смысл, при вдумчивом и осторожном подходе, конечно.
скажем так оно стоитстолькоже на отрезке в 20 лет, те или 20лет дергатся с дровами газаом или еще чем или только чинить систему, и это если не учитывать рост стоимости ресурсов.......
реально там два сложных компонента которые дорого чинить это:
остальное это грид - сетка для сбора тепла посути замкнутый контур из труб может быть:
Ога. Еще и увеличивать глубину промерзания. Так победим.
кхм многие потом отсыпают участки слоем кремзита и сверху еще до полуметра почва-грунта что бы выровнять(ну или прочий ландшафтный дизайн) и улучшить условия роста растений(в основном дренаж)..... бывают еще и слой экструзии укладывают для утепления....
когда начинают говорить о эффективности т/н почему-то забывают, что из оборота изымается немало полезной площади участка, то самое место где будут зарыты трубы, строить на этом участке ничего нельзя, сажать тоже.
почему это? как только температура воздуха поднимается выше +2 смысл использования грунтового грида сходит на нет - даже так имеет смысл весь избыток мощности наоборот сливать в грунт что увеличит скорость набора температуры грунта и улучшит условия прорастания.
Насчет строить - это да там куча ограничений вылазит - но строить можно.
Гы. Как настроишь отопление дома с помощью этих "8 градусов", дай экономические расклады, посмеемся.
Ок, сделаю. Самому интересно.
Не только экономические, ещё EROIE.
В мире работают сотни тысяч тепловых насосов и никто не смеется.
В каких локациях и с какой экономикой. Ты читать способен?
Не кипятись.Например,в Скандинавии их очень много.А там климат знаешь какой.И при чем тут экономика? Ведь ,как ты сам утверждал неоднократно,главное физика.
Физическая экономика - это тоже экономика. Это и есть истинная экономика, а не "бумажная" обертка, которую называют экономикой.
Проведи эксперимент, чтобы понять ограничения - отопи для начала геотермом собственную дачу.
Мне это невыгодно,ибо другие теплоносители дешевле.Перекрестное субсидирование ,понимаешь,и дурацкая тарифная политика.На Западе это канает,ибо экономика энергосистемы более рациональная,направленная на энергосбережение.
> На Западе это канает,ибо экономика энергосистемы более рациональная,направленная на энергосбережение.
Гы. Прежде всего это канает за счет пирамид ГКО, то есть возможности дотаций за счет грабежа колоний и пенсионных сбережений.
В Скандинавии нет пирамид ГКО и колоний тож.А насосы есть.
В РФ тоже пирамид нет, но люди по своей воле ставят и тепловые насосы и ветряки и фотовольватику (в комплексе, разумеется). Ибо не до всякого места протянут провода и трубу за разумные деньги.
Да, показывали по телевизору какой-то театр в Дании, который отапливался такой штукой. Но у него теплообменник был опущен в море. Это гораздо проще, чем скважины.
Во-вторых, нужно электричество. В Норвегии оно вырабатывается на ГЭС. В Дании есть ветряки. А у нас надо сжигать газ. При этом львиная доля тепла теряется. До потребителя (электродвигателя вашего теплового насоса) доходит примерно четверть той энергии, что содержалось в газе. Поэтому лучше делать газовое отопление в самом доме.
Теоретически да, но когда трубка с газом и прочие котлы встают в миллион рублей капзатрат, начинаешь задумываться об альтернативах.
Когда 5-7м газовой трубы подводки к дому ставят ценник в 600 000р. + газовое оборудование покупать и разводить внутри дома за отдельную плату.
Даж организации детсад, школа, поликлиника отказались. И богатый сбербанк по прежнему держит ставку кочегара и топят здание углем. Ибо сбербанку за 50м трубы выкатили более 20 лямов.
По всей вероятности, чиновникам из Газпрома очень хочется иностранной валюты. Для этого стараются ограничить потребление газа в России.
Газпром подходит к клиентам индивидуально. Кто бедный, тем малый ценник, кто богатый - тому большой ценник.
Я таки полагаю,что нет ни одной страны в мире,где бы 100% электричества вырабатывалось из газа.В России так это вообще только треть.
Но даже если взять газ,то кпд ПГУ достигает 50-60%.В тепловом насосе кпд 200-300%. Т.е.связка ПГУ+тепловой насос дает 100-180% кпд.Т.е. выше.чем в обычном газовом котле.
Но вопрос не только в кпд,а в общей стоимости систем.Большинство стран не имеют газа от слова вообще,а импортный (СПГ) очень дорогой.
Вот тут статья
http://operby.com/energetika-dlya-nachinayushhix.html
"расчетный КПД КЭС составляет максимум 30%"
У нас в стране основную долю электроэнергии вырабатывают как раз КЭС.
А потом от электростанции энергию надо доставить к потребителям. А в ЛЭП тоже немалые потери.
мне казалось , что электростанции используются и для получения горячей воды (побочный эффект как бы) , которой мы обогреваемся в домах . И теплую воду мы оплачиваем , как и полученное электричество. Как бы двойная оплата.
Да, ТЭЦ дают и электроэнергию, и горячую воду. Но у них есть определённая пропорция в выработке тепла и электричества. Далеко не всегда соседние с ним потребители потребляют в этой же пропорции. Поэтому в одних местах есть котельные без электрогенераторов, а в других есть электростанции, сбрасывающие тепло в окружающую среду.
Вот в Барнауле ТЭЦ-2 давала пар для соседних заводов. Заводы закрылись, пар стал не нужен, и технология этой ТЭЦ вынудила сократить и производство электричества. А электричество городу нужно, его туда поставляют и с ГЭС на Енисее, и из Экибастуза.
Вот, к примеру, вот эти станции сбрасывают тепло в окружающую среду
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BA%D0%B8%D0%B1%D0%B0%D1%81%D1%82...
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BA%D0%B8%D0%B1%D0%B0%D1%81%D1%82...
А про двойную оплату. Я когда-то пытался понять, по какому принципу делятся расходы на получение электричества и на получение тепла. Так и не понял. Но как-то делятся. Примерная аналогия: обмолотили пшеничное поле, продали зерно, продали солому.
Тепло отпускается по местным тарифам, а ээ как "рынок"
Скандинавия весьма разная. Вы про Норвежские геотермы что ли?
А вот в лапландии, интересно, много тепловых насосов работает у Санты в домике?
Да и 2200 кВт*ч в год - не сильно много. Ойфон раз в три дня придется заряжать. А стоимость аренды - уже такая же, как у нормальных соседей.
И интересно, а как быстро деградирует теплоизоляция? Через сколько лет удивительные параметры теплопроводности вырастут вдвое? И у кого тогда водород тырить будут?
2200 квтч в год (180 квтч/месяц) - достаточно, если конечно в гараже нет лектромобиля.
У меня двушка, и ежемесячно расход лектричества порядка 120 квтч.
180 квт/ч в месяц - это в среднем на одного человека. При этом надо учитывать, что на дом, как правило, расходуется чуть больше, чем на квартиру.
У вас отопление электричеством? Если нет, то это далеко не все потребление. В указанном домике в 180 ктв/ч надо уложить еще и отопление.
ну просто они увеличат стоимостьпроекта раз в 10.....
но реально ничего не мешает сделать - электролизер и работающий на водороде двс + генератор - расчетно вполне реально можно обеспечить 100% автономность.
насчет процента - да почти везде нет никаких ограничений исключая техногенные. вопрос цены и глубины.
в среднем для того что бы получить 15-20 квт нужно порядка 600 метров теплосъемного контура те 30-40 скважин по 25-30 метров(сучетом потерь) те надо пробурить порядка 900-1200 погонных метров скавжины с учетом что физические параметры скважины не очень важны стоимость выходит от 600 до 1200 рублей метр + стомиость труб + стомисоть чиллера на 20-30 кВт(особый кондей)..... в общем 2-3 млн рублей отобьются они ли нет когда либо считать надо в каждом случае отдельно.
клиентам ставили теплообменники воздух-гликоль - даже так без всяких скважин получаслось что при температуре выше -10 -15 (минус пятнадцати градусов Цельсия) они уже были обеспечены теплом.... при наличии избыточной тепловой мощности можно задуматся о стирлинге или еще каком варианте - для получения электричества.
> вопрос цены и глубины.
Я это понимаю. Очевидно ведь, что сделав проект в наиболее привлекательной локации, чтобы впарить лохам в других локациях - это манипуляция / разводилово.
туту немного продуругое можно насверлить 40 дырок по 30 метров а можно 4 по 300..... и во втором случае цена будет ощутимо выше, но и кпд серьезно лучше
Я не автор. Статья показалась интересной, поэтому разместил. Источник по ссылке вверху
Вот вроде по отдельности все слова знакомые, а все вместе - абракадабра какая-та.
Страницы