Dom energooszczędny: wszystko najważniejsze co, jak i dlaczego. Zalety, problemy i perspektywy

Czym jest dom energooszczędny?

Energooszczędny dom to najnowszy styl architektoniczny budowy domów. Energooszczędny dom to nie tylko dom, który został dobrze ocieplony i wyposażony w ekonomiczny kocioł. To właśnie styl budowy domów.

Energooszczędność

1. Przede wszystkim to jest dom wykorzystujący wyłącznie energię słoneczną;
2. Ma skuteczną izolację termiczną*;
3. Wykorzystuje Pompę ciepła w systemie grzewczym, używa promiennikowych urządzeń grzewczych – ciepła podłoga, ciepły sufit, ciepła ściana;
4. Ma Odzysk ciepła w systemie wentylacyjnym;
5. Zastosowanie światłowodów dla zmniejszania współczynnika przeszkleń fasady;
6. Oraz oszczędzającej hydrauliki.

* Minimalna ochrona termiczna zewnętrznych ścian energooszczędnego budynku = 5,0 m2K/W. Minimalne opory cieplne podłóg na gruncie = 6,67 m2K/W, stropów nad przejazdem w budynkach = 6,67 m2K/W, stropów nad nieogrzewanymi pomieszczeniami lub zamkniętymi przestrzeniami pod podłogą = 6,67 m2K/W, stropów nad ogrzewanymi pomieszczeniami lub stropów między kondygnacjami = 1,0 m2K/W.

Wysoka technologiczność

Wykorzystanie nowoczesnych technologii w budownictwie, takich jak inteligentne systemy zarządzania domem, zdalne sterowanie systemami bezpieczeństwa i komfortu.

Stylowy design. Elastyczność i adaptacyjność

Minimalistyczny design, czyste linie, użycie naturalnych materiałów i odpornych na zużycie materiałów wykończeniowych. Przestronne plany pomieszczeń, możliwość zmiany funkcji pomieszczeń oraz adaptacja do zmiennych potrzeb mieszkańców.

Ekologiczność

1. Materiał dachowy pod panelami słonecznymi – najlepszym ekologicznym wyborem jest dachówka ceramiczna.
2. Materiał zewnętrznych ścian – beton komórkowy o minimalnej gęstości – materiał kamienny. Jednak w produkcji ekologicznego betonu komórkowego konieczne jest stosowanie bezazotowych plastyfikatorów i innych dodatków do cementu w mieszance.
3. Materiał stropów – beton, ale także wymagają one bezazotowych plastyfikatorów i innych ekologicznych dodatków.

Wniosek jest taki, że odpowiednio dobrany dach jest kluczowy dla budowy energooszczędnego domu, ponieważ ma istotny wpływ na efektywność instalacji paneli słonecznych oraz ogólną wydajność energetyczną budynku.

Jaka jest różnica między domami energooszczędnymi a domami wybudowanymi wcześniej?

Główną różnicą między energooszczędnymi domami a domami budowanymi wcześniej jest to, że przynajmniej nie mają one strat cieplnych do otoczenia.

Przynajmniej dlatego, że istnieją już co najmniej dwa pokolenia energooszczędnych domów. Pierwsze pokolenie to domy, które mają zerowy bilans strat cieplnych do otoczenia.

Drugie pokolenie to te domy, które mają już ujemny bilans strat cieplnych do otoczenia.

Jak zbudować dom energooszczędny? Jak osiągnąć zerowe i ujemne straty ciepła do otoczenia?

• W tym przypadku istnieją fundamentalnie różne metody budowy i technologie. Pierwsza z nich pozwala osiągnąć zerowe straty ciepła do otoczenia.

Należy podkreślić, że na Ziemi nie istnieją jeszcze materiały o absolutnym oporze cieplnym – które w ogóle nie przepuszczają ciepła.

Dlatego też niemożliwe jest osiągnięcie tego poprzez zastosowanie nowych materiałów. Dlatego też, nawet jeśli nie docieplisz starego domu, nadal będzie on miał straty ciepła, co wymaga innego podejścia. Ta koncepcja proponuje pierwsze pokolenie nowego stylu architektonicznego w budowie domów.

Jaki jest sekret budowy energooszczędnych domów pierwszej generacji?

Wszystko jest bardzo proste – taki dom powinien wykorzystywać wyłącznie energię słoneczną do ogrzewania.

Energia słoneczna jest najpierw pobierana ze środowiska zewnętrznego do ogrzewania domu, a następnie z powrotem oddawana do otoczenia w postaci strat cieplnych.

W rezultacie uzyskuje się zerowe straty ciepła do otoczenia.

Z czego można zbudować energooszczędny dom pierwszej generacji?

• Energooszczędne domy pierwszej generacji mają straty ciepła. Jednak są to straty energii słonecznej – cała energia słoneczna używana do ogrzewania trafia z stratami cieplnymi do otoczenia.

Co to oznacza? Oznacza to, że sprawność wykorzystania energii w systemie ogrzewania wynosi zero. Taką samą sprawność wykorzystania energii miały wszystkie wcześniejsze budowane domy, ale używały one energii z paliw, która trafiała do otoczenia.

Oznacza to, że do budowy energooszczędnego domu pierwszej generacji częściowo nadaje się tylko technologia budowy samej izolacji cieplnej domu, ale system jego ogrzewania ma swoje cechy, oświetlenie ma swoje cechy, a także budowa dachów i poddaszy w energooszczędnych domach ma swoje cechy.

Czym różni się system ogrzewania domu energooszczędnego pierwszej generacji?

Źródłem energii dla energooszczędnego domu pierwszej generacji są energia słoneczna i energia otoczenia.

Taki system wymaga zastosowania najbardziej energooszczędnego systemu ogrzewania, którym jest niskotemperaturowy system ogrzewania.

Urządzeniami do generowania ciepła dla energooszczędnych domów pierwszej generacji są pompa ciepła powietrze-woda i kolektory słoneczne próżniowe.

W tym systemie ogrzewania pompa ciepła powietrze-woda ogrzewa pomieszczenie za pomocą energii słonecznej i wykorzystania energii otoczenia.

Jednocześnie energia słoneczna jest przekształcana w energię elektryczną za pomocą paneli słonecznych. Ważną cechą budowy energooszczędnych domów jest zastosowanie rekuperatorów ciepła w systemie wentylacji.

Czym domy energooszczędne drugiej generacji różnią się od domów pierwszej generacji?

Energooszczędne domy drugiej generacji charakteryzują się wyższym oporem cieplnym izolacji oraz zwiększoną mocą paneli słonecznych, aby całkowita ilość energii zużywanej przez dom była mniejsza niż ilość energii elektrycznej, którą produkuje i oddaje do sieci.

Te domy są nazywane domami o ujemnym zużyciu energii, ponieważ zużywają mniej energii niż wytwarzają, a część energii oddają do sieci.

Kolejną generacją energooszczędnych domów, proponowaną przez firmę Negativ, są domy, w których uzyskuje się ujemne straty cieplne do otoczenia w systemie wentylacji i izolacji termicznej. W tym celu w systemie wentylacji wykorzystuje się odzysk ciepła za pomocą pompy ciepła, której napęd jest zasilany energią słoneczną.

Ponadto izolacja termiczna domu została przekształcona w doskonały wymiennik ciepła, którego sprawność przekracza zero, co oznacza, że energia słoneczna napędu pompy ciepła jest wykorzystywana do przeprowadzenia pracy polegającej na przenoszeniu ciepła z obszarów chłodniejszych do obszarów cieplejszych (jest przeprowadzane odzyskiwanie ciepła z powierzchni izolacji budynku do nośnika ciepła systemu grzewczego).

Czym wyróżnia się system oświetlenia domów energooszczędnych?

W związku z obowiązkowym stosowaniem niskotemperaturowego systemu ogrzewania i koniecznością znacznego zmniejszenia strat ciepła, w stylach architektonicznych budowy domów poprzedzających energooszczędne domy straty ciepła przez okna niemalże wyrównały się stratom ciepła przez ściany.

Stało się to dlatego, że postęp w efektywności izolacji materiałów ścian przewyższył znacznie postęp w izolacji materiałów przeszklonych. Dlatego też w rozwiązaniu tego problemu dla energooszczędnych domów również niezbędne są nowe podejścia i technologie. Jednym z możliwych rozwiązań w architekturze budowy energooszczędnych domów jest znaczne zmniejszenie współczynnika przeszklonej powierzchni ścian.

Architekci współczesności muszą również opracować styl architektoniczny takiej budowy, który wzbudza emocje i nie pozbawia domu atrakcyjności i wartości komercyjnej. Możliwe jest również technologiczne rozwiązanie tego problemu poprzez aktywne stosowanie systemów światłowodowych.

Jednakże to techniczne rozwiązanie jeszcze wymaga dopracowania w projektach domów energooszczędnych, zwłaszcza w przypadku nieruchomości komercyjnych, aktywnie wykorzystując te rozwiązania w projektach Lead i Bream, aby doskonalić zastosowanie znaczącego ułatwienia takiej budowy w prywatnych projektach domów mieszkalnych.

Na czym polega specyfika budowy dachów domów energooszczędnych? Potrzebujesz dachu płaskiego czy spadzistego?

Dach energooszczędnego domu powinien być wyposażony w elementy energetyki słonecznej – panele fotowoltaiczne i kolektory słoneczne próżniowe. Konstrukcja dachu powinna zapewniać opłacalność zastosowania tych urządzeń, możliwość ich obsługi, minimalizację kosztów serwisowania oraz zapewnić niezawodność i trwałość eksploatacji dachu.

Cały kompleks tych wymagań i ich rozwiązanie przez firmę Negativ dowodzi, że dla energooszczędnych domów nieopłacalne jest budowanie płaskiego dachu.

Jednakże budowa skośnego dachu do umieszczenia i obsługi elementów energetyki słonecznej również wymaga nowych rozwiązań, które proponuje firma Negativ i które kształtują rozwój stylu architektonicznego budowy energooszczędnych domów.

Dlaczego prądu pozyskanego z generatorów wiatrowych nie można wykorzystać do napędzania pomp ciepła w domu energooszczędnym?

Ponieważ Polska i cała Unia Europejska znajdują się poza równikiem. W każdym miejscu poza równikiem istnieje składowa prędkości wiatru wynikająca z prędkości obrotowej Ziemi. Oznacza to, że turbiny wiatrowe poza równikiem wykorzystują energię obrotu Ziemi.

Jak określić, ile energii obrotu Ziemi zużywają generatory wiatrowe?

Teoretycznie możliwe jest określenie, ile energii obrotowej Ziemi pobierają turbiny wiatrowe z wiatru. Istnieje wiele sposobów na to. Można zmierzyć zmianę prędkości obrotowej Ziemi i, znając masę, obliczyć energię hamowania.

Jednocześnie energia słoneczna, powodująca ogrzewanie atmosfery w jednym miejscu, oraz przestrzeń kosmiczna, chłodząca atmosferę w innym miejscu dzięki różnej masie kolumn powietrza, powodują rozpoczęcie ruchu atmosfery.

W rezultacie pojawia się prędkość wiatru spowodowana energią słoneczną i przestrzenią kosmiczną. Jednak cząsteczki powietrza poza równikiem przyspieszają dodatkowo ze względu na efekt Coriolisa, co zwiększa prędkość wiatru. Dlatego średnie prędkości wiatru z równika ku biegunom rosną.

Jak zmniejsza się prędkość obrotu Ziemi?

Jeśli odwołać się do najbardziej dokładnych danych dotyczących zmiany prędkości obrotowej Ziemi, dostarczanych przez oficjalny międzynarodowy standard czasu – Uniwersalny Czas Koordynowany (UTC).

Naukowcy określają UTC za pomocą metody opartej na zegarach atomowych: czas mierzony jest na podstawie ruchu elektronów w atomach, które zostały schłodzone do zera bezwzględnego.

Dane uzyskane za pomocą tych precyzyjnych pomiarów pokazują, że w stosunkowo krótkich okresach czasu nie można stwierdzić, że prędkość obrotu Ziemi stale zwalnia. Istnieją okresy zwiększenia prędkości obrotu i okresy zwalniania.

Dlaczego obrót Ziemi nie zwalnia?

Główną przyczyną tego prawdopodobnie jest następujące. Sprawa polega na tym, że Księżyc, który wnosi znaczący wkład w pływowe zjawiska na Ziemi, ma prędkość orbitalną, która pozwala mu oddalać się od Ziemi średnio o 38 mm rocznie. Dzięki zjawiskom pływowym Księżyc ma możliwość zarówno przyspieszania jak i spowalniania obrotu Ziemi.

Podczas spowalniania obrotu Ziemi Księżyc jest w stanie przyciągać duże masy wody z pływami do zachodnich wybrzeży oceanów, co z kolei powoduje przyspieszenie obrotu Ziemi. Natomiast w przypadku przyspieszania obrotu Ziemi masa wody przyciągnięta do zachodnich wybrzeży zmniejsza się, a tym samym zmniejsza się moment obrotowy.

Należy tutaj podkreślić, że Księżyc powoduje nie tylko podnoszenie poziomu oceanu w najbliższym punkcie do Ziemi. Powoduje również obniżenie poziomu oceanu w miejscu dokładnie przeciwnym na świecie. Dlatego też w ciągu doby występują dwa przypływy i odpływy.

W związku z tym, względem centrum masy Ziemi powstaje moment obrotowy zdolny do zmuszenia Ziemi do obracania się dokładnie z taką prędkością, jaką jest w stanie rozkręcać Księżyc. W celu udowodnienia tego podano następujące dane.

Jak podaje wydanie, powołując się na raport międzynarodowej grupy badaczy opublikowany w czasopiśmie PNAS, odległość między Ziemią a Księżycem wynosiła 2,46 mld lat temu “około 321,8 tys. km zamiast obecnych 384,4 tys. km, a doby ziemskie trwały zaledwie około 16,9 godziny.

Naukowcy doszli do takich wniosków, analizując głębokie wąwozy w parku narodowym Karijini, Zachodnia Australia, gdzie wiek skał sięga nawet 2,5 mld lat. Ważne jest tutaj zauważenie, że Księżyc oddala się od Ziemi, a jedynie zjawiska pływowe spowalniają jego odleganie się.

Czy warto wykorzystywać generatory wiatrowe i wytwarzać prąd kosztem energii fal, przypływów i odpływów?

Jeśli teoretycznie wykorzystanie energii słonecznej ma uzasadnienie, to nie istnieją żadne poważne badania dotyczące wykorzystania energii wiatru, energii fal, pływów i odpływów. Istnieją poważne, sprzeczne dane dotyczące teoretycznego uzasadnienia takiego wykorzystania, ale samego uzasadnienia brak.

Dlatego nie ma jednoznacznej odpowiedzi na wykorzystanie tych źródeł energii, co oznacza, że nie można zalecać ich stosowania w przypadku energooszczędnych domów. Ruch Księżyca powoduje przypływy i odpływy oraz w rzeczywistości powoduje, dzięki zjawiskom pływowym, obrót Ziemi.

W takim przypadku wykorzystanie turbin wiatrowych i energii fal, pływów i odpływów – to wykorzystanie energii ruchu Księżyca. Ponieważ Księżyc nie ma silnika, wykorzystanie energii jego ruchu prowadzi do zmniejszenia jego prędkości z możliwością wystąpienia katastrof o dowolnym poziomie.

Jednakże ponieważ Księżyc ma nadmierną prędkość, która pozwala mu oddalać się od Ziemi, wykorzystanie energii jego ruchu może być usprawiedliwione do pewnego stopnia. Ale gdzie są badania, które określają do jakiego dokładnie stopnia? Dlatego jest to jednym z problemów budowy energooszczędnych domów.

Jak inaczej można określić, ile energii obrotu Ziemi, a co za tym idzie Księżyca, wykorzystują generatory wiatrowe i inne urządzenia, na przykład urządzenia wykorzystujące energię fal, pływów i odpływów?

Drugi sposób polega na zmierzeniu o ile wzrósł poziom światowych oceanów dzięki wykorzystaniu energii wiatru, fal, pływów i odpływów. Wzrost poziomu światowych oceanów równy jest ilości wody, która została dostarczona przez topnienie lodowców za pomocą wszystkich źródeł energii.

Odejmując od tej ilości wzrost spowodowany wykorzystaniem energii paliw, energii używanych w produkcji żywności i karmy dla wszystkich istot żywych, pozostałość będzie stanowiła objętość tej energii, która wpłynęła do światowych oceanów w badanym okresie czasu. Jednakże problemem jest to, że zmiany klimatyczne, takie jak wzrost poziomu światowych oceanów, obecnie są związane nie z nieoptymalnym wykorzystaniem energii paliw, ale z efektem cieplarnianym opartym na uznanej teorii efektu cieplarnianego.

Ta teoria nie wyjaśnia wzrostu poziomu światowych oceanów, dlatego też nie prowadzi się badań dotyczących wpływu wykorzystania energii z jakiegokolwiek źródła. W związku z tym nie ma oficjalnych danych ani informacji o problemach związanych z wykorzystaniem tych źródeł energii. Jest to również jednym z głównych problemów budowy energooszczędnych domów i stosowania pomp ciepła, a także rekuperatorów w systemach wentylacji.

Obecnie prowadzi się tylko dokładne pomiary wzrostu poziomu światowych oceanów i przedstawia się raporty dotyczące ilości wydobywanych paliw i innych źródeł energii. Te dane pozwoliły ustalić bezwzględną zależność między wzrostem poziomu światowych oceanów a ciepłem wszystkich używanych źródeł energii.

Jak pojawił się nowy styl architektoniczny budowania domów energooszczędnych?

Z jednej strony na Ziemi mają miejsce zmiany klimatyczne, które mogą prowadzić do kryzysów i katastrof. Dlatego też, aby tego uniknąć, zaczęto opracowywać nowe metody budowy domów. Wyniki tych wynalazków pozwoliły znacząco zmniejszyć zużycie energii na ogrzewanie. Jednakże okazało się, że zmniejszenie strat cieplnych o 4-5 razy jest tańsze niż inwestowanie w zwiększenie mocy produkcji energii dla domów nieskutecznych energetycznie.

Z drugiej strony intensywna działalność gospodarcza i wzrost liczby ludności na Ziemi do połowy tego stulecia doprowadzi do znacznego wyczerpania wszystkich głównych zasobów. Do połowy stulecia wzrost temperatury będzie tak duży, że w większości krajów życie bez klimatyzacji latem stanie się niemożliwe, prawdopodobnie dotknie to także Polskę.

Do połowy stulecia deficyt wody osiągnie takie rozmiary, że prowadzenie rolnictwa nawet w Polsce, gdzie istnieje znaczny wpływ otaczających mórz, będzie znacznie utrudnione. Jeśli zwrócimy uwagę na już istniejącą ekspansję pustyń w Hiszpanii, to prawdopodobnie do połowy stulecia południe Hiszpanii stanie się pustynią, a nie spichlerzem Europy, co dodatkowo pogorszy sytuację rolniczą, również w Polsce, co znacząco zaostrzy kryzys żywnościowy. Kryzys związany z podnoszeniem się poziomu mórz i zalaniami obszarów gęsto zaludnionych, a zatem potencjalny kryzys migracyjny.

Do podtopień należy dodać ogromną ilość zniszczonego mieszkalnictwa na Ukrainie z powodu toczącej się przez Rosję wojny i minowania ogromnych obszarów, co oznacza, że przy istniejących cenach budowy mieszkań i niezadowalającej ukraińskiej sytuacji bankowej, daleko nie wszystkie mieszkania zostaną odbudowane, co również zaostrzy kryzys migracyjny.

Do tej samej połowy stulecia, aby uniknąć kryzysów i katastrof spowodowanych zmianami klimatycznymi, konieczne będzie zmniejszenie strat cieplnych i ilości zużywanych paliw kopalnych ze względu na ich wyczerpywanie się.

Wszystko to nieuchronnie doprowadziło do powstania nowego stylu architektonicznego budowy domów – budowy domów energooszczędnych. Potwierdza to pakt Unii Europejskiej, który zakłada konieczność osiągnięcia do połowy stulecia zerowych emisji cieplnych z całego nowo budowanego mieszkalnictwa.

Dlaczego warto zbudować dom energooszczędny?

Znacząca, 4-5 krotna efektywność redukcji strat cieplnych w porównaniu z efektywnością zwiększania produkcji energii oznacza obecnie dla inwestorów i deweloperów tylko to, że cena zasobów energetycznych do ogrzewania i zasilania mieszkań będzie stale rosnąć.

Wyczerpanie organicznych paliw wymaga ich zastąpienia odnawialnymi źródłami energii. Ich zastąpienie wymaga opracowania i instalacji ogromnych obszarów paneli słonecznych. Dlatego umieszczenie ich na budynkach mieszkalnych jest najmniej złym, dla środowiska, opcją rozwoju nowej energii i możliwością zwrotu zainwestowanych środków w budowę.

Te przyczyny są już dziś decydujące dla inwestorów i deweloperów w wyborze stylu budowy – konieczne jest budowanie domów energooszczędnych. Dodatkowo do tych przyczyn należy dążeć do unikania kryzysów ekologicznych, ekonomicznych, humanitarnych, surowcowych, żywnościowych i innych w przyszłości.

W związku z tym powstaje przyczyna związana z możliwością w przyszłości sprzedaży już używanego mieszkania po cenie znacznie wyższej niż koszt inwestycji.

Jakie są perspektywy budowy domów energooszczędnych?

W chwili obecnej energetycznie wydajne domy nie osiągnęły nawet początkowego poziomu swojego rozwoju, dlatego nawet bardzo efektywne projekty Lead i Bream dotyczące budowy i modernizacji nieruchomości komercyjnych.

Dopiero po szerokim rozwoju i zgromadzeniu doświadczenia w budowie takich projektów energooszczędne domy zyskają szerokie zastosowanie w budownictwie mieszkaniowym, chociaż już teraz istnieją projekty tego typu budownictwa.

Jednak po masowym rozpoczęciu budowy takich nowych budynków modernizacja już wybudowanych mieszkań do standardów energetycznie wydajnych domów będzie perspektywiczna.