Rumah hemat energi - bagian 2

6. Pemanasan dan pasokan air panas

tata surya

Cara paling ekonomis dan ramah lingkungan untuk memanaskan ruangan dan memanaskan air adalah dengan menggunakan energi matahari. Mungkin ini karena kolektor surya dipasang di atap rumah. Perangkat semacam itu mudah dihubungkan ke sistem pemanas dan pasokan air panas rumah, dan prinsip operasinya adalah sebagai berikut. Sistem ini terdiri dari kolektor itu sendiri, sirkuit pertukaran panas, tangki penyimpanan dan stasiun kontrol. Pendingin (cairan) bersirkulasi di kolektor, yang dipanaskan oleh energi matahari dan mentransfer panas melalui penukar panas ke air di tangki penyimpanan. Yang terakhir, karena insulasi termal yang baik, mampu menahan air panas untuk waktu yang lama. Dalam sistem ini, pemanas cadangan dapat dipasang, yang memanaskan air ke suhu yang diperlukan jika cuaca mendung atau durasi sinar matahari tidak mencukupi.

Kolektor bisa datar dan vakum. Yang datar adalah kotak yang ditutup dengan kaca, di dalamnya ada lapisan dengan tabung di mana pendingin bersirkulasi. Kolektor semacam itu lebih tahan lama, tetapi hari ini mereka digantikan oleh yang vakum. Yang terakhir terdiri dari banyak tabung, di dalamnya ada tabung lain atau beberapa dengan pendingin. Ada ruang hampa antara tabung luar dan dalam, yang berfungsi sebagai isolator panas. Pengumpul vakum lebih efisien, bahkan di musim dingin dan dalam cuaca mendung, dapat dirawat. Kehidupan pelayanan kolektor adalah sekitar 30 tahun atau lebih.

Pompa panas

Pompa panas menggunakan panas lingkungan tingkat rendah untuk pemanas rumah, termasuk. udara, lapisan tanah bawah dan bahkan panas sekunder, misalnya dari pipa pemanas sentral. Perangkat tersebut terdiri dari evaporator, kondensor, katup ekspansi dan kompresor. Semuanya dihubungkan oleh pipa tertutup dan beroperasi berdasarkan prinsip Carnot. Sederhananya, pompa kalor mirip dalam pengoperasiannya dengan lemari es, hanya saja fungsinya terbalik. Jika pada tahun 80-an abad terakhir pompa panas jarang dan bahkan mewah, hari ini di Swedia, misalnya, 70% rumah dipanaskan dengan cara ini.

Kondensasi boiler

Boiler gas konvensional beroperasi dengan prinsip yang cukup sederhana dan mengkonsumsi banyak bahan bakar. Dalam boiler gas tradisional, setelah membakar gas dan memanaskan penukar panas, gas buang keluar ke cerobong asap, meskipun mereka membawa potensi yang cukup tinggi.Boiler kondensasi, karena penukar panas kedua, mengambil panas dari uap udara yang terkondensasi, yang karenanya efisiensi pemasangan bahkan dapat melebihi 100%, yang sesuai dengan konsep rumah hemat energi.

Biogas sebagai bahan bakar

Jika banyak limbah pertanian organik menumpuk, maka bioreaktor dapat dibangun untuk produksi biogas. Di dalamnya, biomassa diproses karena bakteri anaerob, sehingga menghasilkan pembentukan biogas, yang terdiri dari 60% metana, 35% karbon dioksida, dan 5% pengotor lainnya. Setelah proses pembersihan, dapat digunakan untuk pemanas dan air panas domestik. Sampah daur ulang diubah menjadi pupuk yang sangat baik yang dapat digunakan di ladang.

Tahap Desain Rumah - Perencanaan Efisiensi Energi

Sudah selama pemilihan sebidang tanah untuk pembangunan ruang hidup masa depan, lanskap alam harus diperhitungkan. Medan harus datar dan tidak memiliki perbedaan ketinggian. Namun, jika masih ada perbedaan, maka dapat dimanfaatkan secara menguntungkan, akan menjamin pasokan air, yang biayanya minimal.

Seperti disebutkan sebelumnya, ada baiknya memilih sisi yang lebih banyak diterangi matahari, karena dapat digunakan sebagai pengganti sisi listrik. Kedap suara dan isolasi termal harus sudah disediakan ketika proyek rumah hemat energi sedang dipersiapkan, karena penghematan energi tidak mungkin dilakukan tanpa mereka.

Kemiringan teras, atap dan kanopi harus memiliki lebar yang optimal, sehingga tidak ada naungan di hadapan sinar matahari, sekaligus melindungi fasad dari hujan dan panas berlebih. Atapnya dirancang dengan mempertimbangkan berat kritis salju di musim dingin.Jangan lupa untuk mengatur insulasi berkualitas tinggi dan saluran air yang kompeten.

Semua peralatan rumah pasif "dihubungkan" ke dalam satu sistem hemat energi pada tahap desain

Keterangan

Konsep rumah pasif (atau disebut rumah hemat energi) mendefinisikan daftar persyaratan teknis di mana konsumsi energi di rumah adalah 13%. Indikator konsumsi energi untuk tahun ini adalah 15 W * h / m2.

Untuk pembangunan rumah seperti itu, perlu mematuhi persyaratan tertentu yang akan menciptakan kondisi untuk konsumsi energi yang rendah. Untuk membiasakan diri sepenuhnya dengan rumah pasif, Anda perlu membongkar setiap elemen yang menyusunnya secara terpisah.

bentuk rumah

Mengingat adanya ketergantungan langsung kehilangan panas pada total luas rumah, dalam proses mendesain rumah pasif, penting untuk memperhatikan bentuk struktur, seperti pada rumah berkubah. Rumah pribadi hemat energi harus dibuat sedemikian rupa sehingga faktor kekompakan berada dalam kisaran normal. Indikator ini menentukan rasio total luas rumah dengan volumenya.

Indikator ini menentukan rasio total luas rumah dengan volumenya.

Pastikan untuk mempertimbangkan kebutuhan untuk menggunakan semua kamar dan tempat di masa depan saat menentukan bentuk dan luas rumah. Rumah pasif tidak boleh memiliki kamar yang tidak terpakai atau sedikit digunakan (ruang ganti yang luas, kamar tamu atau kamar toilet). Mereka membutuhkan sejumlah besar energi untuk mempertahankannya. Pilihan ideal untuk rumah pasif adalah bentuk bulat dari struktur.

sinar matahari

Karena pembangunan rumah pasif ditujukan untuk penghematan energi maksimum lebih lanjut, poin penting adalah penggunaan sumber energi alami, mis. sinar matahari. Untuk penghematan energi maksimum di rumah pasif, semua jendela dan pintu terletak di sisi selatan. Pada saat yang sama, kaca di sisi utara fasad tidak dianjurkan. Tidak ada gunanya menanam tanaman besar di sebelah rumah pasif, dari mana bayangan besar dilemparkan.

isolasi termal

Salah satu poin penting yang diperhitungkan saat membangun rumah pasif adalah menyediakan struktur dengan insulasi termal.

Penting untuk menghindari kemungkinan kehilangan panas. Isolasi termal disediakan oleh semua sambungan sudut, jendela, pintu, pondasi

Secara khusus, lakukan peletakan bahan insulasi panas dengan hati-hati di dinding (misalnya, di rumah jerami) dan atap. Pada saat yang sama, nilai koefisien perpindahan panas 0,15 W / (m * k) tercapai. Indikator yang ideal adalah 0,10 W / (m * K). Bahan untuk mencapai nilai di atas adalah: busa dengan nilai ketebalan 30 cm dan panel SIP, yang ketebalannya minimal 270 mm.

Elemen tembus pandang

Mempertimbangkan bahwa kehilangan panas yang signifikan terjadi melalui jendela di malam hari, maka perlu menggunakan hanya jenis jendela hemat energi. Kacamata yang dilengkapi sel berfungsi sebagai baterai surya. Mereka menyimpan energi matahari di siang hari dan meminimalkan kehilangan panas di malam hari.

Dengan sendirinya, struktur jendela hemat energi memiliki kaca tiga lapis. Di dalam ruang mereka diisi dengan argon atau kripton. Nilai koefisien perpindahan panas adalah 0,75 W/m2*K.

keketatan

Indeks keketatan dalam konstruksi rumah pasif harus jauh lebih tinggi daripada struktur konvensional. Kedap udara dicapai dengan memproses semua sambungan antara elemen struktural. Ini juga berlaku untuk bukaan jendela dan pintu. Seringkali, sealant hermabutil digunakan untuk tujuan ini.

Sistem ventilasi

Sistem ventilasi dalam desain rumah biasa melibatkan kehilangan panas hingga 50%. Rumah pasif, yang teknologinya ditujukan untuk mengurangi kehilangan panas, memerlukan pendekatan yang berbeda. Ventilasi dibangun sesuai dengan jenis pemulihan. Tingkat pemulihan penting dalam hal ini, hanya nilai 75% atau lebih yang diperbolehkan.

Inti dari sistem ventilasi semacam itu sederhana. Jumlah udara yang masuk ke ruangan, serta tingkat kelembapannya, diatur oleh sistem itu sendiri. Udara segar yang memasuki sistem dipanaskan oleh udara hangat yang meninggalkan tempat. Ini memungkinkan Anda menghemat energi untuk memanaskan massa udara segar, karena panas dipindahkan ke udara yang masih dingin dari ruangan yang dipanaskan.

Keuntungan dan kerugian

Dari kelebihan yang menjadi ciri rumah pasif, ada:

• keuntungan utama dan utama adalah konsumsi daya minimum selama operasi;
• Udara yang masuk ke rumah Anda melalui sistem ventilasi selalu bersih. Itu tidak mengandung debu, serbuk sari dan berbagai zat berbahaya;
• rumah tidak menyusut, yang memungkinkan Anda untuk melakukan pekerjaan finishing segera setelah konstruksi struktur;
• bahan ramah lingkungan digunakan dalam konstruksi;
• dalam pemeliharaan, rumah pasif bersahaja, misalnya, jika perlu untuk melakukan perbaikan, pekerjaan massal tidak akan diperlukan;
• durasi periode penggunaan adalah 100 tahun;
• kemungkinan ereksi dalam berbagai dan variasi solusi arsitektur;
• rumah pasif dapat dibangun kembali kapan saja, karena hampir sepenuhnya tidak memiliki dinding penahan beban internal.

Dari kekurangannya, berikut ini dicatat:

• keteguhan suhu. Di seluruh rumah, rezim suhunya sama, mis. baik di kamar tidur maupun di kamar mandi suhunya sama. Dalam beberapa kasus, ini menyebabkan ketidaknyamanan, karena Anda menginginkan iklim mikro yang lebih sejuk untuk kamar tidur, dan lebih banyak kehangatan untuk kamar mandi;
• tidak ada cara untuk menggunakan radiator, karena mereka tidak ada. Mengeringkan pakaian atau menghangatkan diri setelah berjalan jauh di dekat radiator tidak akan berhasil;
• seringkali pemilik rumah pasif dihadapkan pada masalah kekeringan udara yang berlebihan. Masalah ini muncul karena pintu depan sering dibuka sepanjang hari, terutama di musim dingin;
• juga tidak mungkin untuk membuka jendela dan ventilasi ruangan pada malam hari di rumah pasif.

Cara membuat rumah hemat energi

Sebelum Anda mulai memilih bahan untuk insulasi rumah dan ketebalannya, Anda harus memutuskan beberapa masukan penting:

1. persegi masa depan di rumah;
2. luas masing-masing tatapan;
3. tipe pembuka untuk jendela dan ukurannya;
4. volume permukaan ruang bawah tanah dan fondasi;
5. volume dalam ruang tempat tinggal;
6. tinggi langit-langit;
7. pilihan ventilasi - paksa atau alami.

Utama kehilangan panas di rumah terjadi melalui:

1. lubang ventilasi;
2. struktur penutup, yaitu dinding, pondasi dan atap;
3. bukaan jendela.

Sudah pada tahap persiapan proyek, ada baiknya berusaha untuk menciptakan kehilangan panas minimal di semua komponen rumah ini sekaligus, mis. mereka harus serupa, sekitar 33,3%. Dengan demikian, keseimbangan sempurna dicapai antara manfaat dan insulasi tambahan khusus.

Persentase kehilangan panas di rumah

Membangun rumah ramah lingkungan, sebagai suatu peraturan, membutuhkan biaya yang jauh lebih mahal. Biasanya, ini adalah 15-20 persen, tetapi biaya ini akan membenarkan diri mereka sendiri dari waktu ke waktu. Waktu ini kira-kira selama tahun pertama tinggal di rumah baru.

Kompleks acara untuk meningkatkan efisiensi energi rumah Anda:

isolasi termal dinding - hampir semua opsi isolasi melibatkan pembuatan dinding komposit, mis.

engah, di mana setiap lapisan memiliki tujuannya sendiri (bantalan, bagian dan lapisan insulasi panas);

insulasi langit-langit - semua panas naik, jadi insulasi komponen rumah ini sangat penting;

insulasi lantai - lantai dingin berkontribusi pada kehilangan panas yang cepat (penggunaan polistiren atau wol mineral);

isolasi termal bukaan jendela dan pintu.

Teknologi konstruksi

Jika Anda ingin membangun rumah pasif dengan tangan Anda sendiri, Anda harus mencurahkan banyak waktu untuk ini.

Penting selama konstruksi untuk memahami esensi, yang meliputi: teknologi hemat energi untuk rumah pribadi. Ada banyak pilihan untuk menggunakan bahan untuk konstruksi dan isolasi termal.

Sebelum Anda mulai membangun rumah pasif sendiri, disarankan untuk memesan proyek rumah seperti itu dari para profesional. Mereka akan dapat menghitung semua nuansa desain dan menunjukkan bahan-bahan yang diperlukan yang cocok secara khusus untuk sebidang tanah yang dipilih.

Jika ada keinginan untuk membangun rumah pasif, teknologi berikut digunakan dalam konstruksinya:

• dinding hangat;
• lantai hangat;
• isolasi pondasi;
• kedap air atap;
• penggunaan panel SIP untuk dinding, lantai dan atap.

Anda dapat menggunakan algoritme tindakan berikut:

• setelah proyek rumah pasif dibuat, mereka melanjutkan langsung ke pekerjaan pemasangan;
• Awalnya, fondasi dibangun dan isolasi dilakukan. Bahan untuk ini dipilih secara individual. Pilihan yang baik untuk mengisolasi fondasi adalah kaca busa. Sebuah grid sedang dilakukan untuk sistem pemanas lantai cair. Setelah itu, mereka mulai merakit bingkai rumah;
• mulai membangun atap. Untuk insulasi dan anti air, saat memasang atap, bahan insulasi dan film anti air dipasang ke bingkai;
• waterproofing lengkap dinding dan lantai;
• mulai menyelesaikan fasad;
• pasang jendela dan pintu;
• tahap akhir konstruksi adalah finishing fasad rumah.

Teknologi rumah pasif

Untuk mencapai tingkat penghematan energi yang tinggi, pembangunan rumah hemat energi membutuhkan pekerjaan yang kompeten pada saat yang bersamaan. dalam empat arah:

1. Tidak ada jembatan termal – cobalah untuk menghindari inklusi yang menghantarkan panas. Untuk melakukan ini, ada program khusus untuk menghitung medan suhu, yang memungkinkan untuk mendeteksi dan menganalisis keberadaan semua tempat yang tidak menguntungkan dari semua struktur pagar bangunan, untuk pengoptimalan di masa mendatang.
2. Pemulihan panas, ventilasi mekanis dan penyegelan internal. Menemukan dan menghilangkan kebocorannya dibuat dengan mengatur tes pada kedap udara bangunan.
3. isolasi termal harus disediakan di semua bagian eksternal - pantat, sudut dan transisi. Dalam kasus seperti itu, koefisien perpindahan panas harus kurang dari 0,15 W/m2K.
4. jendela modern - jendela kaca ganda emisi rendah, yang diisi dengan gas inert.

Faktor-faktor yang mempengaruhi efisiensi energi

Nomor 5. Rumah Pintar

Untuk membuat hidup lebih nyaman dan pada saat yang sama menghemat sumber daya, Anda dapat melengkapi rumah Anda dengan sistem dan peralatan pintar, berkat yang sudah dimungkinkan hari ini:

• mengatur suhu di setiap kamar;
• secara otomatis menurunkan suhu di dalam ruangan jika tidak ada orang di dalamnya;
• menyalakan dan mematikan lampu tergantung pada keberadaan seseorang di dalam ruangan;
• sesuaikan tingkat iluminasi;
• secara otomatis menghidupkan dan mematikan ventilasi tergantung pada keadaan udara;
• membuka dan menutup jendela secara otomatis untuk membiarkan udara dingin atau hangat masuk ke dalam rumah;

• secara otomatis membuka dan menutup tirai untuk menciptakan tingkat pencahayaan yang diperlukan di dalam ruangan.

Prinsip membangun rumah hemat energi

Tujuan utama pembuatan rumah semacam itu adalah untuk mengurangi konsumsi panas dan listrik, terutama selama periode panas. Di antara tugas utama:

• bentuk keliling sederhana dan bangunan dan bentuk atap;
• menyelesaikan keketatan;
• perpanjangan lapisan isolasi termal - tidak kurang dari 15 cm;
• orientasi ke selatan;
• pengecualian "jembatan dingin";
• penggunaan bahan ramah lingkungan dan hangat;
• aplikasi energi alam terbarukan;
• pembuatan ventilasi mekanistidak hanya alami.

Ventilasi alami menghasilkan jumlah kehilangan panas terbesar, yang berarti efisiensinya sangat rendah.Sistem ini tidak berfungsi sama sekali di musim panas, dan di musim dingin perlu ventilasi ruangan tepat waktu.

Memasang perangkat seperti recuperator udara memungkinkan untuk memanaskan udara yang masuk. Ini menyediakan sekitar 90% panas dengan memanaskan udara, yang berarti Anda dapat menyingkirkan pipa, boiler, dan radiator biasa.

Prinsip dasar untuk merancang dan membangun rumah hemat energi

Keuntungan dari rumah ramah lingkungan

Rumah hemat energi memiliki sejumlah kualitas positif di depan jenis ruang hidup lainnya:

• ekonomi - jika rumah pasif, maka semua biaya listrik akan tetap sama rendahnya, bahkan jika biayanya naik;
• tingkat kenyamanan yang meningkat - kebersihan, iklim mikro yang menyenangkan, dan udara segar, semua ini disediakan oleh sistem rekayasa khusus;
• hemat energi - untuk kebutuhan pemanas di rumah-rumah ini, biayanya 10 kali lebih sedikit dibandingkan dengan yang biasa;
• Manfaat untuk kesehatan - tidak ada jamur, tidak ada angin, peningkatan kelembaban dan udara segar terus-menerus;
• tidak membahayakan alam – teknologi hemat energi modern mengurangi tingkat emisi zat berbahaya ke atmosfer.

Rumah ramah lingkungan modern dapat digambarkan dalam satu kata - keseimbangan

Ruang hidup pasif dianggap sebagai standar efisiensi energi khusus, yang memungkinkan untuk mengatur kenyamanan hidup dengan cara yang ramah lingkungan dan ekonomis, dengan kerusakan minimal terhadap lingkungan. Pada saat yang sama, konsumsi sumber daya dikurangi sebanyak mungkin, yang berarti tidak perlu memasang sistem pemanas terpisah, atau ukuran dan kekuatan yang sudah dibuat cukup kecil.

Kumpulan fitur rumah pasif

Akan seperti apakah dunia kita 10 tahun mendatang?

Lawan berita palsu

Seperti yang dikatakan oleh sebuah artikel yang diterbitkan di portal Science Focus, teknologi dapat membawa kita ke dunia di mana kita tidak yakin apa yang nyata dan apa yang tidak. Pada saat yang sama, berkat teknologi, kita dapat membedakan fakta dari fiksi, terutama di era berita palsu dan Deepfake.

Kemungkinan besar pada tahun 2030, teknologi akan membantu kita menjalani kehidupan yang lebih baik, sehat secara mental dan fisik. Pekerjaan juga diperkirakan akan mengalami beberapa perubahan besar.

revolusi genetik

Saat ini, banyak peneliti menaruh harapan besar pada metode CRISPR untuk pengeditan genom, yang dapat digunakan untuk mengobati penyakit keturunan atau secara signifikan mengurangi risiko penyakit Alzheimer. Bahkan ada pembicaraan tentang kemungkinan membalikkan proses penuaan biologis. Tapi seberapa jauh kita bisa pergi dalam perang melawan penyakit ini? Lagi pula, sebagian besar penyakit tidak disebabkan oleh satu gen, tetapi oleh kombinasi beberapa gen dan faktor lingkungan. Beberapa gen yang membuat kita rentan terhadap satu penyakit juga melindungi kita dari penyakit lain.

Para peneliti mencatat bahwa salah satu masalah utama saat ini adalah ketersediaan CRISPR, yang mahal. Selain itu, mengedit genom manusia juga menimbulkan dilema etika - misalnya, seorang ilmuwan Cina yang menggunakan teknologi CRISPR-Cas9 pada bayi yang belum lahir dipublikasikan secara luas, dan dia sekarang menjalani hukuman penjara.

Mungkin selama 10 tahun ke depan kita akan dapat memecahkan sejumlah masalah etika yang kompleks.

Namun, banyak ilmuwan berharap bahwa di masa depan dokter akan diizinkan menggunakan teknik ini untuk kepentingan orang, tetapi "detail yang lebih baik" belum ditentukan.Agaknya, budaya yang berbeda akan mendekati masalah etika secara berbeda. Jadi dalam hal ini, masa depan adalah kompleks dan sulit diprediksi.

revolusi luar angkasa

Terakhir kali kaki manusia menginjak permukaan Bulan adalah pada tahun 1972. Kemudian, hanya sedikit yang bisa memprediksi bahwa orang tidak akan kembali ke satelit Bumi selama 50 tahun lagi. Adapun rencana terbaru badan antariksa dunia (baik swasta maupun publik), rencana untuk dekade berikutnya tidak hanya mencakup peluncuran kendaraan robot, misalnya Europa Clipper (peluncuran dijadwalkan pada 2021), James Webb Space Teleskop, tetapi juga kembali ke Bulan dan terbang manusia ke mars.

Secara umum, berbicara tentang eksplorasi ruang angkasa, saya ingin percaya bahwa studi tentang tata surya dan alam semesta yang dapat diamati dalam 10 tahun ke depan akan membawa berita dan jawaban yang telah lama ditunggu-tunggu untuk pertanyaan yang membangkitkan imajinasi. Siapa tahu, mungkin di tahun 2030 umat manusia akan tahu pasti bahwa ia tidak kesepian di luasnya alam semesta yang tak terbatas.