Bygge boenheter som bruker mindre energi har det siste halve tiåret blitt et mål som deles av mange arkitekter, designere og forbrukere. Men er det mulig å bygge et hjem som faktisk produserer mer energi enn det bruker?
Relatert innhold
- Streaming av en film bruker mindre energi enn å se på en DVD
Et nylig lansert eksperiment fra University of California-Davis håper å kunne svare på akkurat det.
Målet med Honda Smart Home US, et samarbeid mellom bilprodusenten og forskere ved universitetet, er å se om det er mulig å ikke bare eliminere det samlede karbonavtrykket til både bil og hjem, som utgjør 44 prosent av klimagassene som slippes ut i USA, men også for å kaste strømmen tilbake til nettet.
Den eksperimentelle 1944 kvadratmeter, to-roms enheten, som ligger i vestlandsbyen ved University of California, Davis, ble avduket sent i forrige måned. I tre år vil en gruppe på opptil fire fakultet- og stabsmedlemmer bo i hjemmet mens forskere overvåker hvordan det klarer seg under de daglige kravene fra menneskelige beboere. Forskere håper å få gruppen til å flytte inn i september.
Mens et konvensjonelt hus med lignende størrelse bruker omtrent 13, 3 megawatt-timer strøm i året, vil smarthuset gjennom en serie energisparende modifikasjoner faktisk generere et estimert årlig overskudd på 2, 6 megawatt-timer, i henhold til datasimuleringer.
Som med andre "net-null" konseptboliger, kommer smartenhetens strømforsyning fra en rekke takmonterte solcellepaneler. Elektrisitet blir konvertert fra sollys gjennom et solcelleanlegg på 9, 5 kilowatt og deretter traktert gjennom Hondas spesialbygde energisikringssystem for hjemmet (HEMS), en veggmontert hvit boks montert i et rom ved siden av garasjen. Enheten er programmert til å distribuere tilstrømningen av fornybar energi i hele hjemmet så effektivt som mulig. Forskere sier at strømmen til alle hjemmets oppvarming, kjøling, vann, belysning og apparater leveres av panelene; hjemmet genererer også nok energi til å lade opp en Honda Fit, et elektrisk plug-in kjøretøy som beboerne vil bruke til daglige pendler.
"Vi vet alle at biler bidrar til globale karbonutslipp, men det er ikke løveandelen, " sier prosjektleder Michael Koenig. "Vi ser på både kjøretøyer og det bygde miljøet, samt hvordan vi kan koordinere dem som en måte å dempe deres innvirkning på det naturlige miljøet fullstendig."
Overflødig energi blir distribuert til et 10 kWh litium-ion-batteri, som hjelper strøm til huset under en blackout eller når det er høy etterspørsel. Når etterspørselen er eksepsjonelt høy, for eksempel i sommermånedene, kan hjemmet til og med laste av den lagrede energien i nettet; antagelig ville energien bli solgt tilbake til hjelpefirmaer for penger, eller i form av kreditter på strømregninger.
Hondas smarte hjem er ikke det første som tar sikte på å produsere mer energi enn det bruker. Du kan finne lignende energieffektive prinsipper i den passive designstilen til "Active House" i Danmark og energiledelsessystemet som brukes av "Zero Home" i Utah. Det viser imidlertid frem en stor bilprodusents visjon for hvordan fremtidens miljøvennlige hjem - med elbil på slep - vil se ut.
Hjemmet inneholder et geotermisk strålevarme- og klimaanlegg som utnytter naturlig varme fra bakken og pumper det opp til hjemmet, hvor det deretter brukes til å koke vann og regulere innetemperaturer. Et avansert LED-belysningssystem hjelper også med å kutte energibruk ved å etterligne skiftet i naturlige lysforhold gjennom dagen. Pærer utstråler sterkt, blårikt lys i løpet av dagslyset, og går gradvis over på kveldstid til en ravfarget nyanse som ikke bare krever mindre energi, men som også fungerer i takt med kroppens sykliske søvnmønster, sier forskere.
Flere passive energibesparende ideer er også blitt integrert i husets design. Fem store vinduer med persienner er plassert på sørsiden av huset, som får mest sollys i vinterhalvåret og minst om sommeren, noe som reduserer strømbehovet til innendørs oppvarming og kjøling. De seks mindre nordvendte vinduene samler i mellomtiden veldig lite varme, noe som gjør dem ideelle for ventilasjon. Bruken av doble stendervegger, som gir bedre isolasjon, sammen med avkjølende takmateriale og en isolert betongplate bidrar til ytterligere å redusere energimengden huset bruker.
Ingen av disse konseptene er helt nye; det er slik de brukes sammen (og inkluderingen av bilens ladeevne) som skiller prosjektet ut. Selv om det er forbedringer som kunne gitt enda større energieffektivitetsgevinster, sier Koenig at forskerteamet ønsket å holde fast ved veletablerte, mainstream teknikker i stedet for at noen av de mer eksperimentelle konseptene ble pilotert andre steder, som denne dusjen med vanngjenvinning.
I løpet av prøvefasen vil forskere teste forskjellige batteristørrelser, oppgradere HEMS 'lærings- og selvkorrigerende evner og adressere eventuelle ineffektiviteter. Og bare fordi huset i teorien produserer mer energi enn det trenger, betyr ikke det at innbyggerne er utenfor kroken: strømbruken vil bli overvåket, og beboerne vil også sette seg ned for intervjuer om vaner og levekår.
Alle dataene vil etter hvert være tilgjengelige på nettet. Men foreløpig er det for tidlig å vite når, om noen gang, noen av disse funksjonene vil være tilgjengelige for boligrenovering eller nybygg.
"Til syvende og sist vil det være opp til forsknings- og utviklingsfolket ... å bestemme seg for om det er forsvarlig å ta det vi lærte og utvikle et produkt for forbrukerne, " sier han. "Det vi vil vise med dette, er at vi påvirker endring og kan bygge noe som bidrar til løsningene direkte. "
