Программы "пассивных домов" активно поддерживаются правительством ФРГ.
Что такое «пассивный дом» и как оптимизировать энергосистемы для защиты планеты? Томас и Хайке живут в доме без радиаторов. Мы посетили их в день, когда в Ахене (Германия) было ниже 0 °C. Как им это удаётся? Они живут в пассивном доме.«Температура поддерживается благодаря мощной теплоизоляции и управляемой механической вентиляции, которая проветривает помещение без необходимости открывать окна», — объясняет Томас Мокельбур. Они отапливают свой дом с помощью теплового насоса, который частично питается от солнечных батарей, если позволяет погода.
«С самого детства я мечтал жить в эффективном доме, в доме, который потребляет ноль энергии», — говорит Томас. Жизнь в пассивном доме означает огромную экономию энергии. Они платят в пять раз меньше, чем обычные домохозяйства.
«Мы платим около 200 евро в год, 100 евро за отопление и 100 евро за горячую воду», - говорит Томас Мокельбур, владелец и житель пассивного дома. Однако его юношеская мечта приносит пользу не только его карману, но и планете.
На здания приходится 40% всех энергозатрат в ЕС и 36% выбросов парниковых газов. Этот показатель пытаются снизить европейские проекты, подобные Urban Energy Lab 4.0, проекту, финансируемому Фонду сплочения ЕС.
В Техническом университете Северного Рейна-Вестфалии в Ахене (RWTHAachen) развернули передовую инфраструктуру испытательного стенда для изучения энергетических систем будущего и взаимосвязи между различными составляющими: пользователями, зданиями, энергетическими системами и электросетями.
В лаборатории можно моделировать климатические и энергетические условия на уровне помещения или целого города. «Мы пытаемся понять взаимодействие между пользователем, его поведением, корпусом здания, энергетической системой, а также оценить влияние на энергосистему, чтобы оптимизировать системы будущего и сделать их более эффективными», — объясняет Рита Стреблоу, координатор Urban Energy Lab 4.0.
«Поскольку мы не можем поместить целый район в лабораторные условия, нам приходится разделять его на части и изучать фактические компоненты по отдельности». Один из этих компонентов — пользователь. Часто анализируются технические аспекты системы или здания, но при этом пользователя не привлекают. Самым заметным испытательным стендом является кондиционируемая комната, в которой осуществляется наблюдение при помощи инфракрасной камеры. Экспериментальная комната, которую можно превратить в офис, гостиную или спальню, воссоздаёт климатические условия в настоящем здании. Объект можно поместить в экстремальные температуры от 18°C до 45°C. Здесь анализируются потребности пользователей и их взаимодействие с энергосистемой в различных условиях.
Что делает пользователь в ответ на ощущение холода или тепла? Если холодно, надевает ли джемпер? Или включает отопление? Это оказывает влияние на энергопотребление.
Комната с кондиционером имеет сложную сеть труб для обогрева. Для этого используется собственный тепловой насос лаборатории. Кроме того, рассматриваются возможности повышения экологичности конструкции.
По словам Кристиана Веринга, координатора лаборатории тепловых насосов, тепловые насосы станут основной технологией будущего для обогрева зданий. Но они производят вредные выбросы из-за хладагентов. «Задача заключается в том, чтобы использовать натуральные хладагенты, но они огнеопасны, поэтому мы анализируем, какая жидкость окажется более подходящей».
В рамках проекта Urban Energy Lab 4.0 также используется испытательный стенд для анализа того, как экстремальные погодные условия влияют на фасадные ограждения и какое воздействие они оказывают на интерьер дома. Также выполняется анализ влияния энергетических систем на электросеть.
Стоимость этого проекта составила 5,5 миллионов евро. Финансирование проекта со стороны Фонда сплочения ЕС составило 45%, ещё 45% — это средства федеральной земли Германии Северный Рейн-Вестфалия, которая выделила почти 2,5 миллиона евро, а остальные 10% средств были выделены немецкими исследовательскими институтами.
<iframe width="560" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/294ma-Ugggs?si=98gNqdW-GnlSkijh" title="YouTube video player" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share" referrerpolicy="strict-origin-when-cross-origin" allowfullscreen></iframe>
