Casa energéticamente eficiente - parte 2

Nº 6. Calefacción y suministro de agua caliente

sistemas solares

La forma más económica y respetuosa con el medio ambiente de calentar una habitación y calentar agua es utilizar energía solar. Quizás esto se deba a los colectores solares instalados en el techo de la casa. Dichos dispositivos se conectan fácilmente al sistema de suministro de agua caliente y calefacción de la casa, y el principio de su funcionamiento es el siguiente. El sistema está compuesto por el propio colector, el circuito de intercambio de calor, el acumulador y la estación de control. En el colector circula un refrigerante (líquido), que es calentado por la energía del sol y transfiere calor a través del intercambiador de calor al agua en el tanque de almacenamiento. Este último, debido a un buen aislamiento térmico, puede mantener el agua caliente durante mucho tiempo. En este sistema, se puede instalar un calentador de respaldo, que calienta el agua a la temperatura requerida en caso de tiempo nublado o duración insuficiente del sol.

Los colectores pueden ser planos y de vacío. Los planos son una caja cerrada con vidrio, en su interior hay una capa con tubos por donde circula el refrigerante. Dichos colectores son más duraderos, pero hoy en día están siendo reemplazados por los de vacío. Estos últimos consisten en muchos tubos, dentro de los cuales hay otro tubo o varios con refrigerante. Hay un vacío entre los tubos exterior e interior, que sirve como aislante térmico. Los colectores de vacío son más eficientes, incluso en invierno y en tiempo nublado, mantenibles. La vida útil de los colectores es de unos 30 años o más.

Bombas de calor

Las bombas de calor utilizan calor ambiental de bajo grado para calentar el hogar, incl. aire, subsuelo e incluso calor secundario, por ejemplo de una tubería de calefacción central. Dichos dispositivos consisten en un evaporador, un condensador, una válvula de expansión y un compresor. Todos ellos están conectados por una tubería cerrada y funcionan según el principio de Carnot. En pocas palabras, una bomba de calor funciona de manera similar a un refrigerador, solo que funciona a la inversa. Si en los años 80 del siglo pasado las bombas de calor eran una rareza e incluso un lujo, hoy en Suecia, por ejemplo, el 70% de las casas se calientan de esta forma.

Calderas de condensación

Las calderas de gas convencionales funcionan según un principio bastante simple y consumen mucho combustible. En las calderas de gas tradicionales, después de quemar el gas y calentar el intercambiador de calor, los gases de combustión se escapan a la chimenea, aunque tienen un potencial bastante alto.Las calderas de condensación, debido al segundo intercambiador de calor, toman calor de los vapores de aire condensados, por lo que la eficiencia de la instalación puede incluso superar el 100%, lo que encaja en el concepto de una casa de ahorro de energía.

Biogás como combustible

Si se acumula una gran cantidad de residuos agrícolas orgánicos, entonces se puede construir un biorreactor para la producción de biogás. En él, la biomasa se procesa debido a las bacterias anaerobias, lo que da como resultado la formación de biogás, que consiste en un 60 % de metano, un 35 % de dióxido de carbono y un 5 % de otras impurezas. Tras el proceso de limpieza, se puede utilizar para calefacción y agua caliente sanitaria. Los residuos reciclados se convierten en un excelente fertilizante que se puede utilizar en los campos.

Etapa de diseño de la casa - Planificación de la eficiencia energética

Ya durante la selección de un terreno para la construcción de un futuro espacio habitable, se debe tener en cuenta el paisaje natural. El terreno debe ser necesariamente llano y no tener desniveles. Sin embargo, si todavía hay diferencias, entonces pueden usarse de manera rentable, garantizará el suministro de agua, cuyo costo es mínimo.

Como se mencionó anteriormente, vale la pena elegir un lado que esté más iluminado por el sol, porque se puede usar en lugar de uno eléctrico. La insonorización y el aislamiento térmico ya se deben proporcionar cuando se prepara el proyecto de una casa energéticamente eficiente, porque el ahorro de energía es simplemente imposible sin ellos.

La pendiente del porche, la cubierta y la marquesina deben tener una anchura óptima para que no haya sombra en presencia de la luz del día, al tiempo que protege la fachada de la lluvia y el sobrecalentamiento. El techo está diseñado teniendo en cuenta el peso crítico de la nieve en invierno.No olvide organizar un aislamiento de alta calidad y drenajes de agua competentes.

Todo el equipo de la casa pasiva está "vinculado" a un único sistema energéticamente eficiente en la etapa de diseño

Descripción

El concepto de casa pasiva (también llamada casa de ahorro de energía) define una lista de requisitos técnicos con los que el consumo de energía en una casa es del 13%. El indicador de consumo de energía para el año es de 15 W * h / m2.

Para la construcción de una casa de este tipo, es necesario cumplir con ciertos requisitos que crearán las condiciones para un bajo consumo de energía. Para familiarizarse completamente con una casa pasiva, debe desmontar cada elemento que la compone por separado.

forma de casa

Teniendo en cuenta que existe una dependencia directa de las pérdidas de calor en el área total de la casa, en el proceso de diseño de una casa pasiva, es importante prestar atención a la forma de la estructura, como en una casa abovedada. Una casa privada que ahorre energía debe hacerse de tal manera que el factor de compacidad esté dentro del rango normal. Este indicador determina la relación entre el área total de la casa y su volumen.

Este indicador determina la relación entre el área total de la casa y su volumen.

Asegúrese de tener en cuenta la necesidad de utilizar todas las habitaciones y locales futuros al determinar la forma y el área de la casa. No se debe permitir que la casa pasiva tenga habitaciones sin usar o poco utilizadas (amplios vestidores, habitaciones de huéspedes o baños). Requieren una cantidad significativa de energía para su mantenimiento. La opción ideal para una casa pasiva es la forma esférica de la estructura.

luz de sol

Dado que la construcción de una casa pasiva tiene como objetivo el máximo ahorro de energía, un punto importante es el uso de una fuente de energía natural, es decir, luz de sol. Para lograr el máximo ahorro de energía en una casa pasiva, todas las ventanas y puertas están ubicadas en el lado sur. Al mismo tiempo, no se recomienda el acristalamiento en el lado norte de la fachada. No vale la pena plantar plantas masivas al lado de la casa pasiva, desde la cual se proyecta una gran sombra.

aislamiento térmico

Uno de los puntos importantes que se tienen en cuenta a la hora de construir una casa pasiva es dotar a la estructura de aislamiento térmico.

Es importante evitar cualquier posibilidad de pérdida de calor. El aislamiento térmico lo proporcionan todas las juntas de esquina, ventanas, puertas, cimientos

En particular, realice con cuidado la colocación de materiales aislantes térmicos en las paredes (por ejemplo, en casa de paja) y el techo. Al mismo tiempo, se logra un valor de coeficiente de transferencia de calor de 0,15 W / (m * k). El indicador ideal es 0,10 W / (m * K). Los materiales para lograr los valores anteriores son: espuma con un espesor de 30 cm y paneles SIP, cuyo espesor es de al menos 270 mm.

Elementos translúcidos

Teniendo en cuenta que se produce una pérdida significativa de calor a través de las ventanas durante la noche, es necesario utilizar solo tipos de ventanas que ahorren energía. Los vidrios con los que están equipadas las celdas sirven como baterías solares. Almacenan energía solar durante el día y minimizan la pérdida de calor durante la noche.

Por sí mismas, las estructuras de ventanas que ahorran energía tienen triple acristalamiento. Dentro de su espacio está lleno de argón o criptón. El valor del coeficiente de transferencia de calor es 0,75 W/m2*K.

opresión

El índice de estanqueidad durante la construcción de una casa pasiva debe ser significativamente mayor que el de una estructura convencional. La hermeticidad se logra procesando todas las juntas entre los elementos estructurales. Esto también se aplica a las aberturas de puertas y ventanas. A menudo, se usa un sellador hermabutil para este propósito.

Sistema de ventilación

El sistema de ventilación en el diseño de una casa ordinaria implica una pérdida de calor de hasta el 50%. Una casa pasiva, cuyas tecnologías apuntan a reducir la pérdida de calor, requiere un enfoque diferente. La ventilación se construye según el tipo de recuperación. La tasa de recuperación es importante en este asunto, solo se permite un valor del 75% o más.

La esencia de tal sistema de ventilación es simple. La cantidad de aire que ingresa a la habitación, así como el nivel de humedad, están regulados por el propio sistema. El aire fresco que ingresa al sistema es calentado por el aire caliente que sale de las instalaciones. Esto le permite ahorrar energía para calentar masas de aire fresco, ya que el calor se transfiere al aire frío de la habitación calentada.

Ventajas y desventajas

De las ventajas que caracterizan a una casa pasiva, se encuentran:

• la principal y principal ventaja es el consumo mínimo de energía durante la operación;
• El aire que ingresa a su hogar a través del sistema de ventilación siempre está limpio. No contiene polvo, polen y diversas sustancias nocivas;
• las casas no se encogen, lo que le permite realizar trabajos de acabado inmediatamente después de la construcción de la estructura;
• se utilizan materiales ecológicos en la construcción;
• en el mantenimiento, la casa pasiva no tiene pretensiones, por ejemplo, si es necesario realizar reparaciones, no se requerirán trabajos a granel;
• la duración del período de uso es de 100 años;
• la posibilidad de erección en varias y variaciones de soluciones arquitectónicas;
• una casa pasiva está sujeta a remodelación en cualquier momento, ya que carece casi por completo de muros de carga internos.

De las deficiencias, se señalan las siguientes:

• constancia de temperatura En toda la casa, el régimen de temperatura es el mismo, es decir. tanto en el dormitorio como en el baño la temperatura es la misma. En algunos casos, esto genera incomodidad, porque se desea un microclima más fresco para el dormitorio y más cálido para el baño;
• no hay forma de usar radiadores, porque simplemente no existen. Secar la ropa o calentar después de una larga caminata cerca del radiador no funcionará;
• a menudo, los propietarios de casas pasivas se enfrentan al problema de la excesiva sequedad del aire. Este problema aparece por la frecuente apertura de la puerta de entrada a lo largo del día, especialmente en invierno;
• tampoco es posible abrir una ventana y ventilar la habitación por la noche en una casa pasiva.

Cómo crear un hogar energéticamente eficiente

Antes de comenzar a elegir materiales para el aislamiento del hogar y su grosor, debe decidir algunos entradas importantes:

1. plaza del futuro en casa;
2. área de cada fachada;
3. tipo de apertura para ventanas y sus tamaños;
4. volumen de superficie sótanos y cimientos;
5. volumen interno vivienda;
6. altura techo;
7. opción ventilación - forzada o natural.

Principal pérdida de calor en la casa pasa por:

1. orificios de ventilación;
2. estructuras de cerramiento, a saber, paredes, cimientos y techo;
3. aberturas de ventanas.

Ya en la etapa de preparación del proyecto, vale la pena esforzarse por crear pérdidas de calor mínimas en todos estos componentes de la casa a la vez, es decir. deberían ser similares, en torno al 33,3%. Así, se consigue un perfecto equilibrio entre las prestaciones y un aislamiento adicional especial.

El porcentaje de pérdida de calor en el hogar.

La construcción de una casa ecológica, por regla general, cuesta un orden de magnitud más caro. Por lo general, esto es del 15 al 20 por ciento, pero estos costos se justificarán con el tiempo. Este tiempo es aproximadamente durante el primer año de vivir en una casa nueva.

complejo de eventos para mejorar la eficiencia energética de tu hogar:

Aislamiento térmico de paredes: casi todas las opciones de aislamiento implican la creación de paredes compuestas, es decir.

soplo, donde cada capa tiene su propio propósito (cojinete, parte aislante térmica y revestimiento);

aislamiento del techo: todo el calor sube, por lo que el aislamiento de este componente de la casa es muy importante;

aislamiento de pisos: los pisos fríos contribuyen a una rápida pérdida de calor (uso de poliestireno o lana mineral);

Aislamiento térmico de aberturas de puertas y ventanas.

Tecnología de construcción

Si desea construir una casa pasiva con sus propias manos, tendrá que dedicarle mucho tiempo.

Es importante durante la construcción comprender la esencia, que incluye tecnologías de ahorro de energía para una casa privada. Hay muchas opciones para usar materiales para la construcción y el aislamiento térmico.

Antes de comenzar a construir una casa pasiva por su cuenta, se recomienda solicitar un proyecto de dicha casa a profesionales. Podrán calcular todos los matices del diseño e indicar los materiales necesarios que sean adecuados específicamente para el terreno seleccionado.

Si existe el deseo de construir una casa pasiva, se utilizan las siguientes tecnologías en su construcción:

• paredes cálidas;
• piso cálido;
• aislamiento de cimientos;
• impermeabilización de techos;
• uso de paneles SIP para paredes, pisos y techos.

Puede utilizar el siguiente algoritmo de acciones:

• una vez realizado el proyecto de la casa pasiva, se procede directamente a los trabajos de instalación;
• Inicialmente, se construye una base y se realiza su aislamiento. Los materiales para esto se seleccionan individualmente. Una buena opción para aislar la base es la espuma de vidrio. Se está realizando una rejilla para un sistema de suelo radiante líquido. Después de eso, comienzan a armar el armazón de la casa;
• empezar a construir el techo. Para el aislamiento y la impermeabilización, al colocar el techo, se montan en el marco un material aislante y una película impermeabilizante;
• impermeabilización completa de paredes y pisos;
• empezar a terminar la fachada;
• instalar ventanas y puertas;
• la etapa final de la construcción es el acabado de la fachada de la casa.

tecnología de casa pasiva

Para lograr un alto nivel de ahorro de energía, la construcción de casas energéticamente eficientes requiere al mismo tiempo un trabajo competente. en cuatro direcciones:

1. Sin puentes térmicos – trate de evitar las inclusiones que conducen el calor. Para ello, existe un programa especial para el cálculo del campo de temperatura, que permite detectar y analizar la presencia de todos los lugares desfavorables de todas las estructuras del vallado del edificio, para su futura optimización.
2. Recuperación de calor, ventilación mecánica y sellado interno. Encontrar y eliminar sus fugas se crea organizando pruebas de estanqueidad al aire de los edificios.
3. aislamiento térmico debe proporcionarse en todas las secciones externas: tope, esquina y transición. En tal caso, el coeficiente de transferencia de calor debe ser inferior a 0,15 W/m2K.
4. ventanas modernas – Ventanas de doble acristalamiento de bajas emisiones que se llenan con un gas inerte.

Factores que afectan la eficiencia energética

Numero 5. Casa inteligente

Para hacer la vida más cómoda y al mismo tiempo ahorrar recursos, puedes equipar tu hogar con sistemas y electrodomésticos inteligentes, gracias a los cuales ya hoy es posible:

• establecer la temperatura en cada habitación;
• baje automáticamente la temperatura en la habitación si no hay nadie en ella;
• encender y apagar la luz según la presencia de una persona en la habitación;
• ajustar el nivel de iluminación;
• encender y apagar automáticamente la ventilación según el estado del aire;
• abrir y cerrar automáticamente las ventanas para dejar entrar aire frío o caliente en la casa;

• abre y cierra automáticamente las persianas para crear el nivel requerido de iluminación en la habitación.

Principios para construir una casa energéticamente eficiente

El objetivo principal de crear este tipo de vivienda es reducir el consumo de calor y electricidad, especialmente durante un período caluroso. Entre las principales tareas:

• forma de perímetro simple y edificios y formas de techo;
• completo opresión;
• extensión capa de aislamiento térmico - no menos de 15 cm;
• orientación al sur;
• excepción "puentes de frío";
• uso materiales ecológicos y cálidos;
• solicitud energía natural renovable;
• creación de ventilación mecánicano solo naturales.

La ventilación natural produce la mayor cantidad de pérdida de calor, lo que significa que su eficiencia es muy baja.Este sistema no funciona en absoluto en verano y en invierno es necesario ventilar la habitación de manera oportuna.

La instalación de un dispositivo como un recuperador de aire permite calentar el aire entrante. Proporciona aproximadamente el 90% del calor calentando el aire, lo que significa que puede deshacerse de las tuberías, calderas y radiadores habituales.

Principios básicos para diseñar y construir una vivienda energéticamente eficiente

La ventaja de una casa ecológica

La casa de ahorro de energía tiene una serie de cualidades positivas frente a otros tipos de espacios habitables:

• economía - si la casa es pasiva, entonces todos los costos de electricidad seguirán estando en el mismo nivel bajo, incluso si el costo aumenta;
• mayor nivel de comodidad - limpieza, microclima agradable y aire fresco, todo esto es proporcionado por un sistema de ingeniería especial;
• el ahorro de energía - para las necesidades de calefacción en estas casas, los costos son 10 veces menores en comparación con los ordinarios;
• Beneficio para la salud - no hay moho, corrientes de aire, aumento de la humedad y aire fresco constantemente;
• ningún daño a la naturaleza – Las tecnologías modernas de eficiencia energética reducen el nivel de emisiones de sustancias nocivas a la atmósfera.

Una casa ecológica moderna se puede describir en una palabra: equilibrio

El espacio habitable pasivo se considera un estándar especial de eficiencia energética, que permite organizar el confort de vida de una manera económica y respetuosa con el medio ambiente, con un daño mínimo al medio ambiente. Al mismo tiempo, el consumo de recursos se reduce al máximo, lo que significa que no es necesario instalar un sistema de calefacción separado, o que el tamaño y la potencia del ya creado son bastante pequeños.

El conjunto de características de una casa pasiva.

¿Cómo será nuestro mundo dentro de 10 años?

Lucha contra las noticias falsas

Como dice un artículo publicado en el portal Science Focus, la tecnología puede llevarnos a un mundo en el que no estemos seguros de qué es real y qué no. Al mismo tiempo, gracias a la tecnología, podemos distinguir la realidad de la ficción, lo cual es especialmente cierto en la era de las noticias falsas y los Deepfake.

Lo más probable es que para 2030, la tecnología nos ayude a llevar una vida mejor, mental y físicamente saludable. También se espera que los puestos de trabajo sufran algunos cambios importantes.

revolución genética

Hoy en día, muchos investigadores depositan grandes esperanzas en el método CRISPR para la edición del genoma, que puede usarse para tratar enfermedades hereditarias o reducir significativamente el riesgo de desarrollar la enfermedad de Alzheimer. Incluso se habla de la posibilidad de revertir el proceso de envejecimiento biológico. Pero, ¿hasta dónde podemos llegar en esta guerra contra la enfermedad? Después de todo, la mayoría de las dolencias no son causadas por un gen, sino por una combinación de varios genes y factores ambientales. Algunos genes que nos predisponen a una enfermedad también protegen contra otra.

Los investigadores señalan que uno de los principales problemas en la actualidad es la disponibilidad de CRISPR, que es cara. Además, la edición del genoma humano también plantea dilemas éticos; por ejemplo, el acto de un científico chino que usó la tecnología CRISPR-Cas9 en bebés por nacer, por lo que ahora cumple condena en prisión, recibió amplia publicidad.

Quizás en los próximos 10 años podamos resolver algunos de los complejos problemas éticos.

Sin embargo, muchos científicos esperan que en el futuro se permita a los médicos utilizar esta técnica en beneficio de las personas, pero aún no se han determinado los "detalles más finos".Presumiblemente, las diferentes culturas abordarán las cuestiones éticas de manera diferente. Entonces, en este sentido, el futuro es complejo y difícil de predecir.

revolución espacial

La última vez que un pie humano pisó la superficie de la Luna fue en 1972. Entonces, pocos podían predecir que la gente no volvería al satélite de la Tierra hasta dentro de 50 años. En cuanto a los últimos planes de las agencias espaciales mundiales (tanto privadas como públicas), los planes para la próxima década incluyen no solo el lanzamiento de vehículos robóticos, por ejemplo, el Europa Clipper (inicio está previsto para 2021), el Telescopio Espacial James Webb , sino también un regreso a la Luna y un vuelo hombre a marte.

En general, hablando de exploración espacial, me gustaría creer que el estudio del sistema solar y el universo observable en los próximos 10 años traerá noticias muy esperadas y respuestas a preguntas que excitan la imaginación. Quién sabe, tal vez en 2030 la humanidad sepa con certeza que no está sola en la inmensidad del universo infinito.