Energieeffizientes Zuhause - Teil 2

Nr. 6. Heizung und Warmwasserversorgung

Solaranlagen

Die wirtschaftlichste und umweltfreundlichste Art, einen Raum zu heizen und Wasser zu erwärmen, ist die Nutzung von Sonnenenergie. Vielleicht liegt das an den auf dem Dach des Hauses installierten Sonnenkollektoren. Solche Geräte lassen sich leicht an das Heizungs- und Warmwasserversorgungssystem des Hauses anschließen, und das Funktionsprinzip ist wie folgt. Das System besteht aus dem eigentlichen Kollektor, dem Wärmetauscherkreislauf, dem Speicher und der Regelstation. Im Kollektor zirkuliert ein Kühlmittel (Flüssigkeit), das durch die Energie der Sonne erwärmt wird und Wärme über den Wärmetauscher an das Wasser im Speicher abgibt. Letzteres kann aufgrund der guten Wärmedämmung lange Zeit heißes Wasser halten. In dieses System kann ein Backup-Heater eingebaut werden, der bei bewölktem Wetter oder zu geringer Sonnenscheindauer das Wasser auf die gewünschte Temperatur erwärmt.

Kollektoren können flach und Vakuum sein. Flache sind eine mit Glas verschlossene Kiste, in der sich eine Schicht mit Rohren befindet, durch die das Kühlmittel zirkuliert. Solche Kollektoren sind langlebiger, werden aber heute durch Vakuumkollektoren ersetzt. Letztere bestehen aus vielen Rohren, in denen sich ein weiteres Rohr oder mehrere mit Kühlmittel befinden. Zwischen Außen- und Innenrohr befindet sich ein Vakuum, das als Wärmeisolator dient. Vakuumkollektoren sind effizienter, auch im Winter und bei bewölktem Wetter, wartbar. Die Lebensdauer der Kollektoren beträgt etwa 30 Jahre oder mehr.

Wärmepumpen

Wärmepumpen nutzen minderwertige Umweltwärme zum Heizen, inkl. Luft, Erdreich und sogar Sekundärwärme, zum Beispiel aus einer Zentralheizungsleitung. Solche Geräte bestehen aus einem Verdampfer, einem Kondensator, einem Expansionsventil und einem Kompressor. Alle sind durch eine geschlossene Rohrleitung verbunden und arbeiten nach dem Carnot-Prinzip. Einfach gesagt funktioniert eine Wärmepumpe ähnlich wie ein Kühlschrank, nur funktioniert sie umgekehrt. Waren Wärmepumpen in den 80er Jahren des letzten Jahrhunderts eine Seltenheit und sogar Luxus, werden heute beispielsweise in Schweden 70 % der Häuser auf diese Weise beheizt.

Brennwertkessel

Herkömmliche Gaskessel funktionieren nach einem recht einfachen Prinzip und verbrauchen viel Brennstoff. In herkömmlichen Gaskesseln entweichen nach der Verbrennung des Gases und der Erwärmung des Wärmetauschers Rauchgase in den Schornstein, obwohl sie ein ziemlich hohes Potenzial haben.Brennwertkessel entziehen durch den zweiten Wärmetauscher den kondensierten Luftdämpfen Wärme, wodurch der Wirkungsgrad der Anlage sogar über 100 % liegen kann, was in das Konzept eines Energiesparhauses passt.

Biogas als Brennstoff

Fallen viele organische landwirtschaftliche Abfälle an, kann ein Bioreaktor gebaut werden für die Biogasproduktion. Darin wird Biomasse durch anaerobe Bakterien verarbeitet, wodurch Biogas entsteht, das aus 60 % Methan, 35 % Kohlendioxid und 5 % anderen Verunreinigungen besteht. Nach dem Reinigungsprozess kann es für Heizung und Warmwasser verwendet werden. Recycelter Abfall wird in hervorragenden Dünger umgewandelt, der auf den Feldern verwendet werden kann.

Phase des Hausentwurfs - Planung der Energieeffizienz

Bereits bei der Auswahl eines Grundstücks für den Bau von zukünftigem Wohnraum sollte die natürliche Landschaft berücksichtigt werden. Das Gelände muss unbedingt eben sein und darf keine Höhenunterschiede aufweisen. Wenn es jedoch immer noch Unterschiede gibt, können sie gewinnbringend genutzt werden, wodurch die Wasserversorgung sichergestellt wird, deren Kosten minimal sind.

Wie bereits erwähnt, lohnt es sich, eine Seite zu wählen, die stärker von der Sonne beleuchtet wird, da sie anstelle einer elektrischen verwendet werden kann. Schallschutz und Wärmedämmung müssen bereits bei der Vorbereitung des Projekts eines energieeffizienten Hauses vorgesehen werden, denn ohne sie ist Energiesparen einfach nicht möglich.

Die Vordachschräge, das Dach und das Vordach sollten eine optimale Breite haben, damit bei Tageslicht keine Verschattung entsteht und die Fassade vor Regen und Überhitzung geschützt ist. Das Dach ist unter Berücksichtigung der kritischen Schneelast im Winter ausgelegt.Vergessen Sie nicht, eine hochwertige Isolierung und kompetente Wasserabläufe zu organisieren.

Alle Passivhaus-Geräte werden in der Planungsphase zu einem einzigen energieeffizienten System „verknüpft“.

Beschreibung

Das Konzept eines Passivhauses (auch Energiesparhaus genannt) definiert eine Liste von technischen Anforderungen, bei denen der Energieverbrauch in einem Haus 13 % beträgt. Der Energieverbrauchsindikator für das Jahr beträgt 15 W * h / m2.

Für den Bau eines solchen Hauses müssen bestimmte Anforderungen eingehalten werden, die Bedingungen für einen niedrigen Energieverbrauch schaffen. Um sich vollständig mit einem Passivhaus vertraut zu machen, müssen Sie jedes Element, aus dem es besteht, separat zerlegen.

Hausform

In Anbetracht dessen, dass die Wärmeverluste direkt von der Gesamtfläche des Hauses abhängen, ist es bei der Planung eines Passivhauses wichtig, auf die Form der Struktur zu achten, beispielsweise bei einem Kuppelhaus. Ein energiesparendes Privathaus sollte so gebaut werden, dass der Kompaktheitsfaktor im normalen Bereich liegt. Dieser Indikator bestimmt das Verhältnis der Gesamtfläche des Hauses zu seinem Volumen.

Dieser Indikator bestimmt das Verhältnis der Gesamtfläche des Hauses zu seinem Volumen.

Berücksichtigen Sie bei der Bestimmung der Form und Fläche des Hauses unbedingt die Notwendigkeit, alle zukünftigen Räume und Räumlichkeiten zu nutzen. Das Passivhaus sollte keine ungenutzten oder wenig genutzten Räume (großzügige Umkleide-, Gästezimmer oder Toilettenräume) haben. Sie benötigen eine erhebliche Menge an Energie, um sie aufrechtzuerhalten. Die ideale Variante für ein Passivhaus ist die Kugelform des Baukörpers.

Sonnenlicht

Da der Bau eines Passivhauses auf weitere maximale Energieeinsparung abzielt, ist ein wichtiger Punkt die Nutzung einer natürlichen Energiequelle, d.h. Sonnenlicht. Für maximale Energieeinsparung in einem Passivhaus befinden sich alle Fenster und Türen auf der Südseite. Gleichzeitig wird eine Verglasung auf der Nordseite der Fassade nicht empfohlen. Es lohnt sich nicht, neben dem Passivhaus massive Pflanzen zu pflanzen, von denen ein großer Schatten geworfen wird.

Wärmeisolierung

Einer der wichtigen Punkte, die beim Bau eines Passivhauses berücksichtigt werden müssen, ist die Wärmedämmung des Baukörpers.

Es ist wichtig, jegliche Möglichkeit eines Wärmeverlusts zu vermeiden. Die Wärmedämmung wird durch alle Eckverbindungen, Fenster, Türen, Fundament gewährleistet

Führen Sie insbesondere das Verlegen von wärmedämmenden Materialien in Wänden sorgfältig durch (z Strohhaus) und das Dach. Gleichzeitig wird ein Wärmedurchgangskoeffizient von 0,15 W/(m*k) erreicht. Der ideale Indikator ist 0,10 W / (m * K). Materialien, die das Erreichen der oben genannten Werte ermöglichen, sind: Schaum mit einem Dickenwert von 30 cm und SIP-Platten, deren Dicke mindestens 270 mm beträgt.

Lichtdurchlässige Elemente

In Anbetracht dessen, dass nachts durch Fenster ein erheblicher Wärmeverlust auftritt, ist es notwendig, nur energiesparende Fenstertypen zu verwenden. Die Gläser, mit denen die Zellen ausgestattet sind, dienen als Solarbatterien. Sie speichern tagsüber Sonnenenergie und minimieren den Wärmeverlust in der Nacht.

Energiesparende Fensterkonstruktionen selbst haben eine Dreifachverglasung. Im Inneren ist ihr Raum mit Argon oder Krypton gefüllt. Der Wert des Wärmedurchgangskoeffizienten beträgt 0,75 W/m2*K.

Dichtheit

Der Dichtheitsindex beim Bau eines Passivhauses muss deutlich höher sein als bei einer konventionellen Bauweise. Die Luftdichtheit wird durch die Verarbeitung aller Fugen zwischen den Strukturelementen erreicht. Dies gilt auch für Fenster- und Türöffnungen. Häufig wird hierfür ein hermabutil Dichtstoff verwendet.

Belüftungssystem

Das Lüftungssystem im Design eines gewöhnlichen Hauses weist einen Wärmeverlust von bis zu 50% auf. Ein Passivhaus, dessen Technologien darauf abzielen, Wärmeverluste zu reduzieren, erfordert einen anderen Ansatz. Die Lüftung ist nach der Rekuperationsart aufgebaut. Die Wiederfindungsrate ist in dieser Angelegenheit wichtig, nur ein Wert von 75 % oder mehr ist erlaubt.

Das Wesen eines solchen Lüftungssystems ist einfach. Die in den Raum eintretende Luftmenge sowie der Feuchtigkeitsgrad werden vom System selbst reguliert. Frischluft, die in das System eintritt, wird durch die warme Luft erwärmt, die die Räumlichkeiten verlässt. So sparen Sie Energie für die Erwärmung von Frischluftmassen, da Wärme aus dem beheizten Raum an die noch kalte Luft abgegeben wird.

Vorteile und Nachteile

Zu den Vorteilen, die ein Passivhaus auszeichnen, gehören:

• der Haupt- und Hauptvorteil ist der minimale Stromverbrauch während des Betriebs;
• Die Luft, die durch das Lüftungssystem in Ihr Zuhause gelangt, ist immer sauber. Es enthält keinen Staub, Pollen und verschiedene Schadstoffe;
• Häuser schrumpfen nicht, sodass Sie unmittelbar nach dem Bau der Struktur Endarbeiten durchführen können.
• beim Bau werden umweltfreundliche Materialien verwendet;
• Bei der Wartung ist das Passivhaus unprätentiös. Wenn beispielsweise Reparaturen erforderlich sind, sind keine Massenarbeiten erforderlich.
• die Nutzungsdauer beträgt 100 Jahre;
• die Möglichkeit der Errichtung in verschiedenen und Variationen von architektonischen Lösungen;
• ein Passivhaus ist jederzeit sanierbar, da es fast vollständig ohne tragende Innenwände auskommt.

Von den Mängeln werden die folgenden festgestellt:

• Temperaturkonstanz. Im ganzen Haus ist das Temperaturregime gleich, d.h. Sowohl im Schlafzimmer als auch im Badezimmer ist die Temperatur gleich. In einigen Fällen verursacht dies Unbehagen, weil Sie ein kühleres Mikroklima für das Schlafzimmer und mehr Wärme für das Badezimmer wünschen;
• Es gibt keine Möglichkeit, Heizkörper zu verwenden, weil es sie einfach nicht gibt. Das Trocknen von Kleidung oder das Aufwärmen nach einem langen Spaziergang in der Nähe des Heizkörpers funktioniert nicht.
• Oft stehen Besitzer von Passivhäusern vor dem Problem übermäßiger Lufttrockenheit. Dieses Problem tritt aufgrund des häufigen Öffnens der Haustür im Laufe des Tages auf, insbesondere im Winter;
• Auch ist es in einem Passivhaus nicht möglich, nachts ein Fenster zu öffnen und den Raum zu lüften.

So entsteht ein energieeffizientes Zuhause

Bevor Sie mit der Auswahl von Materialien für die Hausisolierung und deren Dicke beginnen, sollten Sie sich für einige entscheiden wichtige Inputs:

1. Platz der Zukunft Zuhause;
2. Bereich von jedem Fassade;
3. Öffnungsart für Fenster und ihre Größen;
4. Oberflächenvolumen Keller und Fundamente;
5. internes Volumen Wohnquartier;
6. Höhe Decke;
7. Möglichkeit Belüftung - gezwungen oder natürlich.

Hauptsächlich Hitzeverlust im Haus geschieht durch:

1. Belüftungslöcher;
2. Umfassungskonstruktionen, nämlich Wände, Fundamente und Dächer;
3. Fensteröffnungen.

Bereits in der Phase der Projektvorbereitung lohnt es sich, in allen diesen Komponenten des Hauses gleichzeitig minimale Wärmeverluste zu schaffen, d.h. sie sollten ähnlich sein, etwa 33,3 %. So wird eine perfekte Balance zwischen Nutzen und besonderer Zusatzisolierung erreicht.

Der Prozentsatz des Wärmeverlusts zu Hause

Der Bau eines Ökohauses kostet in der Regel eine Größenordnung mehr. Normalerweise sind das 15-20 Prozent, aber diese Kosten rechtfertigen sich mit der Zeit. Diese Zeit liegt ungefähr im ersten Jahr des Wohnens in einem neuen Haus.

Komplex von Ereignissen um die Energieeffizienz Ihres Hauses zu verbessern:

Wärmedämmung von Wänden - fast alle Dämmmöglichkeiten beinhalten die Erstellung von Verbundwänden, d. H.

Puff, bei dem jede Schicht ihren eigenen Zweck hat (Lager, wärmeisolierender Teil und Futter);

deckendämmung - die gesamte Wärme steigt auf, daher ist die Dämmung dieses Bauteils des Hauses sehr wichtig;

bodenisolierung - kalter Bodenbelag trägt zu einem schnellen Wärmeverlust bei (Verwendung von Styropor oder Mineralwolle);

Wärmedämmung von Fenster- und Türöffnungen.

Konstruktionstechnologie

Wer ein Passivhaus mit eigenen Händen bauen möchte, muss dafür viel Zeit aufwenden.

Es ist wichtig, während des Baus das Wesentliche zu verstehen, was beinhaltet Energiespartechnologien für ein Privathaus. Es gibt viele Möglichkeiten, Materialien für den Bau und die Wärmedämmung zu verwenden.

Bevor Sie selbst mit dem Bau eines Passivhauses beginnen, empfiehlt es sich, ein Projekt eines solchen Hauses bei Fachleuten zu bestellen. Sie können alle Nuancen des Entwurfs berechnen und die erforderlichen Materialien angeben, die speziell für das ausgewählte Grundstück geeignet sind.

Wenn der Wunsch besteht, ein Passivhaus zu bauen, werden beim Bau folgende Technologien verwendet:

• warme Wände;
• warmer Boden;
• Fundamentisolierung;
• Dachabdichtung;
• Einsatz von SIP-Panels für Wände, Böden und Dächer.

Sie können den folgenden Aktionsalgorithmus verwenden:

• Nachdem das Projekt des Passivhauses abgeschlossen ist, fahren sie direkt mit den Installationsarbeiten fort;
• Zunächst wird ein Fundament gebaut und dessen Isolierung durchgeführt. Materialien hierfür werden individuell ausgewählt. Eine gute Option zur Isolierung des Fundaments ist Schaumglas. Für eine Flüssig-Fußbodenheizung wird ein Raster ausgeführt. Danach beginnen sie, den Rahmen des Hauses zusammenzubauen;
• Beginnen Sie mit dem Dachbau. Zur Isolierung und Abdichtung werden beim Verlegen der Dacheindeckung ein Isoliermaterial und eine Abdichtungsfolie am Rahmen angebracht;
• vollständige Abdichtung von Wänden und Böden;
• mit der Fertigstellung der Fassade beginnen;
• Fenster und Türen einbauen;
• Die letzte Bauphase ist die Fertigstellung der Fassade des Hauses.

Passivhaustechnik

Um ein hohes Maß an Energieeinsparung zu erreichen, erfordert der Bau von energieeffizienten Häusern gleichzeitig kompetente Arbeit. in vier Richtungen:

1. Keine Wärmebrücken – Vermeiden Sie wärmeleitende Einschlüsse. Dazu gibt es ein spezielles Programm zur Berechnung des Temperaturfeldes, das es ermöglicht, das Vorhandensein aller ungünstigen Stellen aller Strukturen der Gebäudeumzäunung für zukünftige Optimierungen zu erkennen und zu analysieren.
2. Wärmerückgewinnung, mechanische Belüftung und interne Abdichtung. Das Auffinden und Beseitigen seiner Lecks wird durch die Organisation von Luftdichtheitsprüfungen von Gebäuden geschaffen.
3. Wärmeisolierung müssen in allen Außenabschnitten vorgesehen werden - Stoß, Ecke und Übergang. In einem solchen Fall muss der Wärmedurchgangskoeffizient kleiner als 0,15 W/m2K sein.
4. moderne Fenster - emissionsarme Doppelglasfenster, die mit einem Edelgas gefüllt sind.

Faktoren, die die Energieeffizienz beeinflussen

Nr. 5. Vernetztes Haus

Um das Leben komfortabler zu gestalten und gleichzeitig Ressourcen zu sparen, können Sie Ihr Zuhause mit smarten Systemen und Geräten ausstatten, dank denen es schon heute möglich ist:

• stellen Sie die Temperatur in jedem Raum ein;
• automatisch die Temperatur im Raum senken, wenn sich niemand darin aufhält;
• je nach Anwesenheit einer Person im Raum das Licht ein- und ausschalten;
• stellen Sie die Beleuchtungsstärke ein;
• Automatisches Ein- und Ausschalten der Belüftung je nach Luftzustand;
• Fenster automatisch öffnen und schließen, um kalte oder warme Luft ins Haus zu lassen;

• automatisches Öffnen und Schließen von Jalousien, um das erforderliche Beleuchtungsniveau im Raum zu schaffen.

Grundsätze für den Bau eines energieeffizienten Hauses

Das Hauptziel bei der Schaffung solcher Wohnungen ist die Reduzierung des Wärme- und Stromverbrauchs, insbesondere in heißen Zeiten. Zu den Hauptaufgaben:

• einfache Umfangsform und Gebäude und Dachformen;
• Komplett Dichtheit;
• Verlängerung Wärmedämmschicht - nicht weniger als 15 cm;
• Orientierung nach Süden;
• Ausnahme "Brücken der Kälte";
• Verwendungszweck umweltfreundliche und warme Materialien;
• Anwendung erneuerbare natürliche Energie;
• Schaffung einer mechanischen Belüftungnicht nur natürlich.

Natürliche Lüftung verursacht den größten Wärmeverlust, was bedeutet, dass ihre Effizienz sehr gering ist.Im Sommer funktioniert dieses System überhaupt nicht, und im Winter muss der Raum rechtzeitig gelüftet werden.

Die Installation eines Geräts wie eines Luftrekuperators ermöglicht es, die einströmende Luft zu erwärmen. Es liefert etwa 90 % der Wärme durch Erhitzen der Luft, wodurch Sie auf die üblichen Rohre, Boiler und Heizkörper verzichten können.

Grundprinzipien für die Planung und den Bau eines energieeffizienten Hauses

Der Vorteil eines Ökohauses

Das Energiesparhaus hat eine Reihe positiver Eigenschaften vor anderen Wohnformen:

• Wirtschaft - wenn das Haus passiv ist, bleiben alle Stromkosten auf dem gleichen niedrigen Niveau, auch wenn die Kosten steigen;
• erhöhten Komfort - Sauberkeit, angenehmes Mikroklima und frische Luft, all dies wird durch ein spezielles Ingenieursystem gewährleistet;
• Energie sparen - für den Heizbedarf in diesen Häusern sind die Kosten 10-mal geringer als bei gewöhnlichen;
• Nutzen für die Gesundheit – kein Schimmel, keine Zugluft, erhöhte Luftfeuchtigkeit und ständig frische Luft;
• kein Schaden für die Natur – Moderne energieeffiziente Technologien reduzieren die Schadstoffemissionen in die Atmosphäre.

Ein modernes Ökohaus lässt sich mit einem Wort beschreiben – Ausgewogenheit

Passiver Wohnraum gilt als besonderer Energieeffizienzstandard, der es ermöglicht, Wohnkomfort umweltschonend und wirtschaftlich mit minimaler Umweltbelastung zu gestalten. Gleichzeitig wird der Ressourcenverbrauch so weit wie möglich reduziert, was bedeutet, dass keine separate Heizung installiert werden muss oder die Größe und Leistung der bereits erstellten recht gering sind.

Die Ausstattungsmerkmale eines Passivhauses

Wie wird unsere Welt in 10 Jahren aussehen?

Kampf gegen Fake News

Wie ein auf dem Portal Science Focus veröffentlichter Artikel sagt, kann Technologie uns in eine Welt führen, in der wir uns nicht sicher sind, was real ist und was nicht. Gleichzeitig können wir dank der Technologie Fakten von Fiktionen unterscheiden, was besonders im Zeitalter von Fake News und Deepfake gilt.

Höchstwahrscheinlich wird uns die Technologie bis 2030 helfen, ein besseres Leben zu führen, geistig und körperlich gesund. Auch bei den Arbeitsplätzen wird mit einigen großen Veränderungen gerechnet.

genetische Revolution

Heute setzen viele Forscher große Hoffnungen auf die CRISPR-Methode zur Genomeditierung, mit der Erbkrankheiten behandelt oder das Alzheimer-Risiko deutlich gesenkt werden können. Es wird sogar von der Möglichkeit gesprochen, den Prozess der biologischen Alterung umzukehren. Aber wie weit können wir in diesem Krieg gegen Krankheiten gehen? Denn die meisten Krankheiten werden nicht von einem Gen verursacht, sondern von einer Kombination aus mehreren Genen und Umweltfaktoren. Einige Gene, die uns für eine Krankheit prädisponieren, schützen auch vor einer anderen.

Die Forscher stellen fest, dass eines der Hauptprobleme heute die Verfügbarkeit von CRISPR ist, das teuer ist. Darüber hinaus wirft die Bearbeitung des menschlichen Genoms auch ethische Dilemmata auf – zum Beispiel wurde ein chinesischer Wissenschaftler, der die CRISPR-Cas9-Technologie bei ungeborenen Babys anwendete, weithin bekannt gemacht, wofür er jetzt eine Gefängnisstrafe verbüßt.

Vielleicht werden wir in den nächsten 10 Jahren in der Lage sein, einige der komplexen ethischen Probleme zu lösen.

Viele Wissenschaftler hoffen jedoch, dass Ärzte diese Technik in Zukunft zum Wohle des Menschen einsetzen dürfen, aber die "Feinheiten" müssen noch festgelegt werden.Vermutlich werden verschiedene Kulturen ethische Fragen unterschiedlich angehen. In dieser Hinsicht ist die Zukunft also komplex und schwer vorhersehbar.

Weltraumrevolution

Das letzte Mal, dass ein menschlicher Fuß die Oberfläche des Mondes betrat, war 1972. Dann konnten nur wenige vorhersagen, dass die Menschen für weitere 50 Jahre nicht zum Erdtrabanten zurückkehren würden. Was die neuesten Pläne der Weltraumagenturen der Welt (sowohl privat als auch öffentlich) betrifft, so umfassen die Pläne für das nächste Jahrzehnt nicht nur den Start von Roboterfahrzeugen, zum Beispiel dem Europa Clipper (Start ist für 2021 geplant), dem James Webb Space Telescope , sondern auch Rückkehr zum Mond und Flug Mann zum Mars.

Wenn ich über die Weltraumforschung spreche, möchte ich im Allgemeinen glauben, dass das Studium des Sonnensystems und des beobachtbaren Universums in den nächsten 10 Jahren lang erwartete Neuigkeiten und Antworten auf Fragen bringen wird, die die Fantasie anregen. Wer weiß, vielleicht weiß die Menschheit im Jahr 2030 mit Sicherheit, dass sie in den Weiten des unendlichen Universums nicht allein ist.