Будинки споживають багато енергії - ось як створити цілі громади, які віддають стільки, скільки потрібно

Будинки споживають багато енергії - ось як створити цілі громади, які віддають стільки, скільки потрібно Подання художника Національного західного центру, незабудований кампус в Денвері, який будується в Денвері, для розміщення багатьох заходів. Місто та графство Денвер | Управа мера Національного західного центру, CC BY-ND

Хоча пандемія коронавірусу домінувала в останніх заголовках, зміни клімату не пішов. Багато експертів закликають "екологічне відновлення економіки що спрямовує інвестиції в низьковуглецеві джерела енергії та технології.

Будинки припадають 40% від загального споживання енергії в США, порівняно з 32% для промисловості та 28% для транспорту. Штати і містах з амбітними планами боротьби з кліматом працюють над зниженням викидів з будівельного сектора до нуля. Це означає максимізацію енергоефективності для зменшення споживання енергії в будівлі, а потім постачання енергії, що залишилася, електроенергією, виробленою безгазовими джерелами.

Ми з колегами вивчаємо найкращі способи швидко зменшити викиди вуглецю в будівельному секторі. В останні роки конструкції конструкцій різко просунулися. Чисті будівлі з нульовою енергією, які виробляють необхідну енергію на місці з відновлюваних джерел, все частіше є вибором за замовчуванням. Але, щоб пришвидшити перехід до нульових викидів вуглецю, я вважаю, що Сполучені Штати повинні думати більше і зосередитись на розробці або переробці цілих громад, які мають нульову енергію.

Проблема використання енергії у будинках на районному рівні забезпечує економію масштабу. Архітектори можуть розгорнути великі теплові насоси та інше обладнання для обслуговування декількох будівель за покладеним графіком протягом дня. Райони, які об’єднують будинки, місця роботи, ресторани, бази відпочинку та інші послуги у спільнотах, що займаються прогулянками, також значно зменшують енергію, необхідну для транспортування. На мою думку, цей зростаючий рух відіграватиме все більш важливу роль у наданні допомоги США та світу у вирішенні кліматичної кризи.

 Будинки з нульовою енергією виробляють достатню кількість відновлюваної енергії, щоб компенсувати або навіть перевищувати споживану енергію.

Навколишні петлі нагрівають і охолоджують

Опалення та охолодження - це найбільше споживання енергії в будинках. Районні стратегії проектування можуть вирішити ці навантаження ефективніше.

Центральне опалення є давно використовується в Європі, а також на деяких американських коледжах та інших кампусах. Ці системи зазвичай мають центральну установку, яка спалює природний газ для нагрівання води, яка потім циркулює до різних будівель.

Щоб досягти нульових викидів вуглецю, остання стратегія використовує дизайн, відомий як "an" температура навколишнього середовища що одночасно та ефективно одночасно обігріває та охолоджує різні будівлі. Ця концепція вперше була розроблена для Олімпійського селища Вістлер у Британській Колумбії.

У типовій системі навколишнього циклу насос циркулює водою через неізольовану трубопровідну мережу, закопану нижче лінії морозу. На цій глибині температура ґрунту близька до середньорічної температури повітря для цього місця. Коли вода рухається по трубі, вона нагрівається або охолоджується до цієї температури.

Теплові насоси в окремих будівлях або інших точках вздовж оточуючого контуру додають або відводять тепло з петлі. Вони також можуть переміщувати тепло між глибокими геотермальними свердловинами та циркулюючою водою.

Шлейф також циркулює через центральну установку, яка підтримує його в оптимальному температурному діапазоні для максимальної роботи теплового насоса. Завод може використовувати охолоджувальні вежі або стічні води для відведення тепла. Він може додавати тепло за рахунок поновлюваних джерел, таких як сонячні теплові колектори, відновлювальне паливо або теплові насоси, що працюють на відновлюваній електроенергії.

Будинки споживають багато енергії - ось як створити цілі громади, які віддають стільки, скільки потрібно Схема системи оточуючої петлі для Олімпійського селища Вістлер у Британській Колумбії. Інтегральна група, CC BY-ND

Введення в експлуатацію стічних вод

Один із прикладів потенційно нульового енергетичного району, який зараз розробляється, Національний західний центр, є багатоцільовим містечком, який зараз будується в Денвері для розміщення щорічного Національного західного виставкового фонду та інших публічних заходів, орієнтованих на продовольство та сільське господарство.

Труба діаметром 6 футів, що переносить стічні води міста, проходить під землею через власність, перш ніж доставити воду на очисну станцію. Температура води залишається у вузькому діапазоні від 61 до 77 градусів F протягом усього року.

Труба стічних вод та теплообмінник передають тепло в навколишній контур і циркулює вода по всьому району. Система забезпечує тепло взимку та поглинає тепло влітку через рекуператори, що представляють собою теплові насоси, які можуть одночасно забезпечувати нагрівання та охолодження. Ця стратегія обслуговує окремі будівлі з дуже високою ефективністю.

Електроенергія, яка використовується для роботи теплових насосів, освітлення та іншого обладнання, буде надходити від місцевих фотоелектричних електростанцій та електроенергії, що виробляється вітром та сонякою, що імпортується з-за меж майданчика.

Вбудоване малоенергетичне житло в Остіні

Ще один район, який мінімізує викиди вуглецю - це Спільнота Шепіт-Велли, будується в Остіні, Техас. Це 2,000 акрів багатоцільовий розвиток включає 7,500 2 повністю електричних будинків, 600 мільйони квадратних футів комерційної площі, дві школи та парк площею XNUMX акрів. Його дизайн вже отримав нагорода за зелене будівництво.

Whisper Valley працюватиме на інтегрованій енергетичній системі, що включає розгалужену мережу навколишнього циклу, нагріту та охолоджену тепловими насосами та геотермальними свердловинами, розташованими в кожному будинку. Кожен власник будинку має можливість включити 5-кіловатний сонячний фотоелектричний масив на даху для роботи теплового насоса та енергоефективних приладів, включаючи водонагрівачі теплового насоса та індуктивні плити. За словами розробника, економія масштабу Whisper Valley дозволяє середню ціну продажу на 50,000 XNUMX доларів США нижче, ніж для типових будинків Остіна.

Росс Третхвей з "Цей старий дім" відвідує низкоенергетичну розробку долини Шепіт за межами Остіна, Техас, у 2018 році.

Майбутнє спільнот з нульовою енергією

Національна лабораторія відновлюваної енергії, Національна лабораторія Лоуренса Берклі та інші партнери проекту розробляють комплект програмного забезпечення з відкритим кодом, який називається URBANопт що моделює елементи нульових енергетичних районів, такі як стратегії гнучкості побудови / попиту на будівництво, фотоелектричні масиви на даху, теплові системи окружного циклу. Програмне забезпечення може бути інтегровано в інші комп'ютерні моделі, щоб допомогти в розробці спільнот з нульовою енергією. Інженери NREL брали участь у високоефективних районних проектах по всій країні, таких як Національний західний центр, щоб допомогти інформувати та керувати розвитком платформи URBANopt.

Описані мною проекти - це нове будівництво. Важко досягти чистої нульової енергії в існуючих будівлях чи громадах економічно, але є способи це зробити. Є сенс застосовувати ті заходи ефективності, які є найбільш рентабельна для модернізації, перетворити системи опалення та охолодження будинків в електроенергію та забезпечити електроенергією сонячну фотоелектрику.

Комунальні послуги все частіше пропонують графіки швидкості використання часу, які стягують більше за використання електроенергії в періоди високого попиту. Нові системи управління енергією будинку дозволять власникам будинків нагрівати воду, заряджати домашні акумулятори та електромобілі та керувати іншими приладами у той час, коли ціни на електроенергію найнижчі. Незалежно від того, чи ми говоримо про нові або існуючі будівлі, я вважаю, що стійкі громади з нульовою енергією, що живлять відновлювані джерела енергії, як хвиля майбутнього, коли ми вирішуємо кризу зміни клімату.

про автора

Чарльз Ф. Кутчер, науковий співробітник та старший науковий співробітник Інституту відновлюваної енергії та сталої енергії, Університет Колорадо Боулдер

Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.

Суміжні книги

Недолік: Найбільш всеосяжний план, який пропонувався змінити глобальне потепління

Пол Хоукен і Том Стейер
9780143130444В умовах поширеного страху та апатії міжнародна коаліція дослідників, професіоналів та вчених зібралася, щоб запропонувати набір реалістичних та сміливих рішень щодо зміни клімату. Тут описано сто прийомів і практик - деякі добре відомі; про які ви, можливо, ніколи не чули. Вони варіюються від чистої енергії до навчання дівчат у країнах з низьким рівнем доходу до використання методів землекористування, які витягують вуглець з повітря. Рішення існують, є економічно вигідними, і громади в усьому світі в даний час приймають їх з вмінням і рішучістю. Доступний на Amazon

Проектування кліматичних рішень: Посібник з політики щодо енергії з низьким вмістом вуглецю

Гал Харві, Роббі Орвіс, Джефрі Ріссман
1610919564З урахуванням наслідків зміни клімату, необхідність зменшення глобальних викидів парникових газів є не менш терміновою. Це страшний виклик, але сьогодні існують технології та стратегії для його вирішення. Невеликий набір енергетичної політики, розроблений та реалізований добре, може поставити нас на шлях до майбутнього з низьким рівнем вуглецю. Енергетичні системи є великими та складними, тому енергетична політика повинна бути цілеспрямованою та економічно ефективною. Універсальні підходи просто не дозволять зробити роботу. Політики потребують чіткого, всебічного ресурсу, який би окреслював енергетичну політику, яка матиме найбільший вплив на наше кліматичне майбутнє, та описував, як правильно розробляти цю політику. Доступний на Amazon

Це змінює все: капіталізм проти клімату

автор: Наомі Кляйн
1451697392In Це змінює все Наомі Кляйн стверджує, що зміни клімату - це не лише одна проблема, яку слід акуратно подати між податками та охороною здоров'я. Це тривога, яка закликає нас виправити економічну систему, яка вже багато в чому нас не дає. Клейн ретельно будує випадок того, наскільки масово скорочення викидів парникових газів - це наш найкращий шанс одночасно зменшити розбіжність нерівності, переосмислити наші розбиті демократії та відновити наші поглиблені місцеві економіки. Вона висловлює ідеологічне відчай заперечувачів зміни клімату, месіанські марення потенційних геоінженерів та трагічний дефектизм занадто багатьох зелених ініціатив. І вона точно демонструє, чому ринок не (і не може) виправити кліматичну кризу, а навпаки, погіршить ситуацію із все більш екстремальними та екологічно згубними методами видобутку, що супроводжуються бурхливим капіталізмом катастроф. Доступний на Amazon

Від видавця:
Покупки в Amazon йдуть на те, щоб покрити витрати на привезення вас InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, і ClimateImpactNews.com безкоштовно і без рекламодавців, які відстежують ваші звички перегляду. Навіть якщо ви натискаєте на посилання, але не купуєте ці вибрані продукти, все, що ви купуєте за той же візит на Amazon, платить нам невелику комісію. Додаткових витрат для вас немає, тому, будь ласка, внесіть свої зусилля. Ви також можете використовуйте цю посилання в будь-який час користуватися Amazon, щоб ви могли допомогти підтримати наші зусилля.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

слідкуйте за InnerSelf далі

значок facebookзначок Twitterзначок YouTubeinstagram iconпінтрест значокrss значок

 Отримайте останні по електронній пошті

Щотижневий журнал Щоденне натхнення

ОСТАННІ ВІДЕО

Почалася велика міграція клімату
Почалася велика міграція клімату
by супер Користувач
Кліматична криза змушує тисячі людей у ​​всьому світі втекти, оскільки їхні будинки стають дедалі непридатними для життя.
Останній льодовий період розповідає нам, чому нам потрібно дбати про 2 ℃ зміну температури
Останній льодовий період розповідає нам, чому нам потрібно дбати про 2 ℃ зміну температури
by Алан Н Вільямс та ін
В останній доповіді Міжурядової групи з питань зміни клімату (МГЕЗК) зазначено, що без істотного зменшення…
Земля залишається придатною для життя мільярди років - саме те, наскільки нам пощастило?
Земля залишається придатною для життя мільярди років - саме те, наскільки нам пощастило?
by Тобі Тіррелл
Еволюція зайняла 3 або 4 мільярди років, щоб отримати Homo sapiens. Якби клімат повністю зазнав краху лише один раз у цьому ...
Як картографування погоди 12,000 XNUMX років тому може допомогти передбачити майбутні зміни клімату
Як картографування погоди 12,000 XNUMX років тому може допомогти передбачити майбутні зміни клімату
by Бріс Рі
Кінець останнього льодовикового періоду, приблизно 12,000 років тому, характеризувався заключною холодною фазою, яка називалася Молодший дріас ...
У цьому столітті Каспійське море має впасти на 9 і більше метрів
У цьому столітті Каспійське море має впасти на 9 і більше метрів
by Френк Весселінг і Маттео Латтуада
Уявіть, що ви перебуваєте на узбережжі і дивитесь на море. Перед вами лежить 100 метрів пустого піску, який виглядає як ...
Венера ще колись була схожа на Землю, але кліматичні зміни зробили її непридатною для життя
Венера ще колись була схожа на Землю, але кліматичні зміни зробили її непридатною для життя
by Річард Ернст
Ми можемо багато чого дізнатись про кліматичні зміни від Венери, нашої сестринської планети. В даний час Венера має поверхневу температуру…
П’ять кліматичних недовір: аварійний курс у дезінформації клімату
П’ять кліматичних недовір: катастрофа в дезінформації клімату
by Джон Кук
Це відео являє собою катастрофічний курс дезінформації клімату, узагальнюючи ключові аргументи, використані для сумніву в реальності ...
Арктика не була такою теплою протягом 3 мільйонів років, і це означає великі зміни для планети
Арктика не була такою теплою протягом 3 мільйонів років, і це означає великі зміни для планети
by Джулі Бригам-Гретт та Стів Печ
Щороку морський крижаний покрив у Північному Льодовитому океані зменшується до найнижчої точки в середині вересня. Цього року він вимірює лише 1.44…

ОСТАННІ СТАТТІ

зелена енергія2 3
Чотири можливості зеленого водню для Середнього Заходу
by Крістіан Тае
Щоб запобігти кліматичній кризі, Середньому Заходу, як і решті країни, потрібно буде повністю декарбонізувати свою економіку шляхом…
ug83qrfw
Необхідно покінчити з основним бар’єром на шляху реагування
by Джон Мур, На Землі
Якщо федеральні регулятори зроблять правильну річ, споживачі електроенергії на Середньому Заході незабаром зможуть заробляти гроші, поки…
дерева для висадки клімату2
Посадіть ці дерева, щоб покращити життя міста
by Майк Вільямс-Райс
Нове дослідження визначає, що живі дуби та американські явори є чемпіонами серед 17 «супердерев», які допоможуть зробити міста…
дно північного моря
Чому ми повинні розуміти геологію морського дна, щоб використовувати вітри
by Наташа Барлоу, доцент четвертинних змін навколишнього середовища, Університет Лідса
Для будь-якої країни, яка має легкий доступ до мілководного і вітряного Північного моря, офшорний вітер буде ключем до досягнення мережі…
3 уроки лісових пожеж для лісових міст, коли вогонь Діксі руйнує історичний Грінвілл, Каліфорнія
3 уроки лісових пожеж для лісових міст, коли вогонь Діксі руйнує історичний Грінвілл, Каліфорнія
by Барт Джонсон, професор ландшафтної архітектури, Університет штату Орегон
Пожежа, що горить у спекотному сухому гірському лісі, прокотилася містом Золота лихоманка Greenрінвілль, Каліфорнія, 4 серпня…
Китай може досягти цілей у сфері енергетики та клімату, обмежуючи енергію вугілля
Китай може досягти цілей у сфері енергетики та клімату, обмежуючи енергію вугілля
by Елвін Лін
На кліматичному саміті Лідера у квітні Сі Цзіньпін пообіцяв, що Китай «буде суворо контролювати енергію, що працює на вугіллі…
Блакитна вода, оточена мертвою білою травою
Карта відстежує 30 -річні екстремальні сніготанення в США
by Мікайла Мейс-Арізона
Нова карта екстремальних подій танення снігу за останні 30 років пояснює процеси, що сприяють швидкому таненню.
Літак скидає червону вогнезахисну речовину на лісову пожежу, коли пожежники, припарковані вздовж дороги, дивляться у оранжеве небо
Модель передбачає 10-річну спалах пожежі, потім поступове зменшення
by Ханна Хікі-У. Вашингтон
Погляд на довгострокове майбутнє лісових пожеж передбачає початковий, приблизно десятирічний, спалах пожежі,…

 Отримайте останні по електронній пошті

Щотижневий журнал Щоденне натхнення

Нове ставлення - нові можливості

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | Ринок InnerSelf
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publications. Всі права захищені.