Bygning af boligenheder, der bruger mindre energi er i løbet af det sidste halve årti blevet et mål, der deles af både arkitekter, designere og forbrugere. Men er det muligt at bygge et hjem, der faktisk producerer mere energi, end det bruger?
Relateret indhold
- Streaming af en film bruger mindre energi end at se en DVD
Et for nylig lanceret eksperiment fra University of California-Davis håber at kunne svare netop det.
Målet med Honda Smart Home US, et samarbejde mellem bilproducenten og forskerne på universitetet, er at se, om det er muligt ikke kun at eliminere det samlede kulstofaftryk fra både bil og hjem, der tegner sig for 44 procent af de udledte drivhusgasser i USA, men også for at kaste strømmen tilbage til nettet.
Den eksperimentelle 1.944 kvadratmeter, to-værelses enhed, der ligger i den vestlige landsby ved University of California, Davis, blev afsløret sent i sidste måned. I tre år bor en gruppe på op til fire fakultets- og medarbejdere i hjemmet, mens forskere overvåger, hvordan det klarer sig under de daglige krav fra menneskelige beboere. Forskere håber at få gruppen til at flytte ind i september.
Mens et konventionelt hus af lignende størrelse bruger ca. 13, 3 megawatt-timer elektricitet om året, ville det smarte hjem gennem en række energibesparende ændringer faktisk generere et anslået årligt overskud på 2, 6 megawatt-timer i henhold til computersimuleringer.
Ligesom med andre "net-nul" koncepthuse kommer smart enheds strømforsyning fra en række tagmonterede solcellepaneler. Elektricitet konverteres fra sollys gennem et solcelleanlæg på 9, 5 kilowatt og tragtes derefter gennem Hondas specialbyggede energiforvaltningssystem til hjemmet (HEMS), en vægmonteret hvid kasse monteret i et rum ved siden af garagen. Enheden er programmeret til at distribuere tilstrømningen af vedvarende energi i hele hjemmet så effektivt som muligt. Forskere siger, at strøm til alt husets opvarmning, køling, vand, belysning og apparater leveres af panelerne; hjemmet genererer også nok energi til at genoplade en Honda Fit, et elektrisk plug-in-køretøj, som beboerne vil bruge til daglige pendler.
"Vi ved alle, at biler bidrager til globale kulstofemissioner, men det er ikke brorparten, " siger projektleder Michael Koenig. "Vi ser på både køretøjer og det byggede miljø såvel som hvordan vi kan koordinere dem som en måde at dæmpe deres indflydelse på det naturlige miljø fuldstændigt."
Overskydende energi distribueres til et 10 kWh lithium-ion-batteri, som hjælper med at give huset strøm under en mørklægning eller når der er høj efterspørgsel. Når efterspørgslen er usædvanlig høj, såsom i sommermånederne, kan hjemmet endda aflæse den lagrede energi i nettet; formodentlig vil energien blive solgt tilbage til forsyningsselskaber for penge eller i form af kreditter på elregninger.
Hondas smarte hjem er ikke det første, der sigter mod at producere mere energi, end det bruger. Du kan finde lignende energieffektive principper i den passive designstyling af "Active House" i Danmark og det energiledelsessystem, der bruges af "Zero Home" i Utah. Det viser imidlertid en større bilproducentens vision for, hvordan fremtidens miljøvenlige hjem - med elbil på slæb - vil se ud.
Hjemmet inkluderer et geotermisk strålevarme- og klimaanlæg, der udnytter den naturlige varme fra jorden og pumper den op til hjemmet, hvor det derefter bruges til at koge vand og regulere indetemperaturer. Et avanceret LED-belysningssystem hjælper også med at reducere energiforbruget ved at efterligne skiftet i naturlige lysforhold hele dagen. Pærer udstråler lyst, blårigt lys i dagtimerne og skifter gradvist om aftenen til en ravfarvet nuance, der ikke kun kræver mindre energi, men også fungerer sammen med kroppens cykliske søvnmønstre, siger forskere.
Flere passive energibesparende ideer er også blevet integreret i husets design. Fem store vinduer med persienner er placeret på den sydlige side af huset, der modtager mest sollys i vintermånederne og mindst om sommeren, hvilket reducerer strømbehovet til indendørs opvarmning og afkøling. De seks mindre nordvendte vinduer samler i mellemtiden meget lidt varme, hvilket gør dem ideelle til ventilation. Brug af dobbeltstopvægge, der giver mulighed for bedre isolering sammen med afkøling af tagdækningsmateriale og en isoleret betonplade, hjælper alle til yderligere at reducere mængden af energi, som huset bruger.
Ingen af disse koncepter er helt nye; det er den måde, de bruges sammen (og inkluderingen af bilopladningsevne), der adskiller projektet. Selvom der er forbedringer, der kunne have givet endnu større energieffektivitetsgevinster, siger Koenig, at forskerteamet ville holde fast ved veletablerede mainstream-teknikker i stedet for at nogle af de mere eksperimentelle koncepter blev piloteret andetsteds, som dette vand-genbrugsbrusebad.
I prøvefasen vil forskere teste forskellige batteristørrelser, opgradere HEMS 'lærings- og selvkorrektionsfunktioner og adressere eventuelle ineffektiviteter. Og bare fordi huset i teorien producerer mere energi, end det har brug for, betyder det ikke, at beboerne ikke er i orden: strømforbruget vil blive overvåget, og beboerne vil også sætte sig ned til samtaler om deres vaner og levevilkår.
Alle data vil i sidste ende være tilgængelige online. Men indtil videre er det for tidligt at fortælle, hvornår nogen af disse funktioner vil være tilgængelige til renovering eller nybygning.
"I sidste ende vil det være op til forsknings- og udviklingsfolk ... at beslutte, om det er klogt at tage det, vi lærte og udvikle et produkt til forbrugerne, " siger han. "Det, vi vil vise med dette, er, at vi påvirker forandring og kan opbygge noget, der bidrager direkte til løsningen. "
