автономний будинок
Проектування та будівництво
Залежно від географічного положення, кліматичних умов, ландшафту і його можливостей грамотне проектування автономного будинку є основною ланкою. Застосовуються і комбінуються технології, використовувані при будівництві «пасивних», енергозберігаючих, «сонячних» будинків. Широкий спектр застосування традиційних матеріалів (дерево, цегла, камінь) в комбінації з теплоізоляційними дає можливість вести будівництво оригінальних по дизайну комфортних автономних будинків. У різних кліматичних зонах їх зовнішній вигляд буде різний, але головний принцип повної автономності життєзабезпечення зберігається. Автономний будинок обмінюється тепловою енергією з зовнішнім середовищем трьома способами: через огороджувальні конструкції (дах, стіни, фундамент), через світлопрозорі, светоулавлівающіе огорожі і за рахунок повітрообміну системи. Для південних місць актуальний приплив теплої енергії і акцент робиться на додаткове охолодження (будуються в основному будинку типу вілл або бунгало), в північних широтах, навпаки, теплова енергія акумулюється і зберігається (автономний будинок має компактний і строгий вигляд). Для нормального функціонування автономного будинку потрібно відносно велику ділянку землі навколо нього. Ділянка буде задіяний не тільки для отримання енергії, на ньому можна влаштувати теплицю, оранжерею, зимовий сад і навіть невелику міні-ферму. Органічні відходи автономного будинку переробляються в різні компости, які можна використовувати в нашому господарстві. Мінімум зусиль для регулювання процесів кондиціонування і теплопостачання (в ідеалі просте перемикання зима-літо) забезпечить комфорт споживачеві цілий рік. Ідея «автономного будинку» полягає в ефективному комбінованому використанні відновлюваної енергії сонця, вітру, землі, води.
1 - вітрогенератор; 2 - сонячні колектори або батареї; 3 - тепловий насос; 4 - акумулятор тепла; 5 - акумулятор енергії; 6 - утилізатор стоків; 7 - бак гарячої води; 8 - колектор тепла землі; 9 - «теплі підлоги»
Автономний будинок розташований так, що талі снігові і дощові води стікаються в спеціальний басейн, де проходять ретельне очищення та фільтрацію. Басейн сам може накопичувати сніг, який розтоплюється обігрівачами або в сонячні дні природним шляхом. Основні резервуари переробного басейну знаходяться під землею. Якщо дозволяють геодезичні умови, проводиться буріння свердловини (в окремих випадках до 110 метрів) для добування чистої води. Також можна використовувати місцеві водоресурсів, в разі їх відсутності застосовується сонячна опреснительная установка зі спеціальним мінералізатором і фільтром. Продуктивність найпростішої установки становить до 2 000 літрів на добу. Залежно від ступеня очищення відбувається диференційоване використання води для побутових і людських потреб. Сонячні колектори забезпечують безперебійне гаряче водопостачання автономного будинку.
Каналізація та утилізація відходів
Душові і туалети витрачають 70 відсотків побутової води, решта приходиться на прання, миття-прибирання. приготування їжі. Тому в автономному будинку не застосовують звичайну сантехніку. Спеціальні водосберегающие пристрої усувають даремні витрати води без погіршення споживчих стандартів. Застосування безводних туалетів економить споживання води і значно зменшує обсяг стічних вод. В автономному будинку можна будувати компостують біотуалети, можна використовувати інші ефективні системи біологічної очистки. Органічні відходи і сміття утилізуються в компостують біореакторі.
Енергопостачання та система опалення
Енергопостачання автономного будинку відбувається шляхом комбінування використання різних систем: - вітрогенераторних установка - сонячні батареї та коллектори- тепловий насос (перетворювач енергії землі, водойми, стічних вод, термального джерела і т. Д.) - теплові акумулятори. Основним джерелом енергії для забезпечення робіт систем опалення, кондиціонування, водопостачання, харчування побутової техніки є вітрогенератор у відносно вітряних районах, але все частіше застосовують взаємозамінну систему вітрогенератор + сонячна батарея. У цьому випадку проводиться електроенергії до 8 000 кВт \ год на місяць, що еквівалентно спалюванню дизельним електрогенератором 30 000 літрів палива. Надлишки електроенергії за допомогою теплового насоса використовуються для опалення або кондиціонування. У відсутності вітру і сонячного світла потужні накопичувальні акумулятори достатньо часу забезпечують електроенергією весь будинок. Тепловий насос і сонячні колектори забезпечують безперебійне гаряче водопостачання автономного будинку, а також у разі необхідності вони виконують роль додаткових генераторів тепла. Всі вузли системи енергопостачання працюють в автономному і комбінує режимах і прекрасно взаємозаміняють один одного. Спільна робота вузлів забезпечить безперебійно електрикою і теплом будинок в будь-який сезон і будь-який час доби. Автоматизована система управління здійснює контроль і управління енергосистемою, вентиляцією і інженерною системою.
Припливно-витяжна вентиляція із спеціальним повітро теплообмінником (рекуператор) забезпечить рівномірно теплий або прохолодний мікроклімат у всіх приміщеннях автономного будинку. Керована вентиляція дозволить уникнути виникнення вогкості (ефект сирих кутів) або гарячого повітря (в приміщеннях безпосередньо під покрівлею в жарку погоду). Система повітрообміну проста і використовує енергію землі. Відпрацьований тепле повітря виштовхується на вулицю, а свіжий фільтроване повітря надходить в будинок. В теплообміннику відбувається процес нагріву свіжого повітря теплом відпрацьованого, тому втрати енергії мінімальні, не потрібно знову нагрівати в приміщеннях повітря, як в звичайних будинках після провітрювання. АСУ стежить за температурою і повітряними потоками в автономному будинку, при необхідності можна іонізувати або ароматизувати його. Все це створює приємний і зручний мікроклімат.
Витрати на різні установки отримання відновлюваної енергії здаються великими. Економічні розрахунки і практика показують, що протягом 3-5 років експлуатації автономного будинку витрати повністю окупаються. Вам не потрібно платити за опалення та електрику, ви знаходите свободу вибору місця проживання. Будівництво автономних будинків в регіонах з нерозвиненою енергосистемою вдалині від магістральних комунікацій ефективне рішення цілого ряду проблем. Система «автономний будинок» екологічно безпечна, зберігає і не руйнує місцевий ландшафт, не шкодить навколишньому середовищу, продукти біологічної обробки можна використовувати в підсобному або сільському господарстві. Будівництво таких будинків допоможе не тільки в освоєнні нових територій, збереження їх ресурсів, але це також ефективне капіталовкладення в житловому будівництві.