العيش بدون مشعات: كيف يمكننا تحسين الطاقة؟

يعيش توماس وهايك في منزل بدون مشعات. زرناهم في يوم كان فيه ناقص 0 درجة مئوية في آخن ، ألمانيا. كيف يفعلون ذلك؟ يعيشون في أ Passivhaus. “يتم الحفاظ على درجة الحرارة بفضل العزل الحراري القوي والتهوية الميكانيكية التي يتم التحكم فيها ، والتي تتهوية دون الحاجة إلى فتح النوافذ“، يوضح توماس موكلور. إنهم يسخنون منزلهم بمضخة حرارة مدعومة جزئيًا بالألواح الشمسية ، والسماح بالطقس.

“منذ أن كنت صغيراً ، كنت أحلم بالعيش في منزل فعال ، وهو منزل يستخدم صفر طاقة “. يقول توماس. العيش في Passivhaus يعني وفورات ضخمة للطاقة. يدفعون خمس مرات أقل من الأسرة العادية.

ومع ذلك ، فإن حلمه الشاب لا يفيد جيبه فحسب ، بل إنه يفيد الكوكب أيضًا.

تسبب المباني 40 ٪ من إجمالي نفقات الطاقة في الاتحاد الأوروبي و 36 ٪ من انبعاثات غازات الدفيئة. هذا هو الرقم الذي تحاول المشاريع الأوروبية مثل Urban Energy Lab 4.0 بتمويل من صندوق التماسك الأوروبي ، تخفيفه.

تطوير أنظمة طاقة جديدة

في الجامعة التقنية في شمال راين ويستفاليا في آخن (RWTHAACHEN) تم نشر بنية تحتية رائدة في اختبار الفراش للتحقيق في أنظمة الطاقة في المستقبل والترابط بين المكونات المختلفة: المستخدمين والمباني وأنظمة الطاقة وشبكة الكهرباء.

في المختبر ، يمكنهم محاكاة الظروف المناخية والطاقة في غرفة أو مدينة بأكملها. “نحاول أن نفهم التفاعل بين المستخدم وسلوكه ؛ مظروف البناء ؛ نظام الطاقة وأيضًا التأثير على شبكة الطاقة لتحسين أنظمة المستقبل وكيفية جعلها أكثر كفاءة ،“يشرح ريتا ستربلو ، منسقة LARDER Energy Lab 4.0.

“نظرًا لأننا لا نستطيع إحضار حي إلى مختبرنا ، يتعين علينا تقسيمه ودراسة المكونات الفعلية بشكل منفصل “. أحد هذه المكونات هو المستخدم. غالبًا ما يتم تحليل الأجزاء الفنية للنظام أو المبنى ولكن المستخدم غير متورط.

أبرز سرير الاختبار هو الغرفة المكيفة التي تتم مراقبتها بواسطة كاميرا الأشعة تحت الحمراء. تقوم غرفة تجريبية – يمكن تحويلها إلى مكتب أو غرفة معيشة أو غرفة نوم – إعادة إنشاء الظروف المناخية لمبنى حقيقي. يمكن إحضاره إلى درجات حرارة متطرفة بين 18 درجة مئوية و 45 درجة مئوية. هنا يقومون بتحليل احتياجات المستخدمين وتفاعلهم مع نظام الطاقة اعتمادًا على سيناريوهات مختلفة.

ماذا يفعل المستخدم استجابة لتصوره للبرد أو الحرارة؟ إذا كان الجو باردًا ، فهل يضعون على الطائر؟ أو هل وضعوا التسخين؟ هذا سوف يؤثر على استخدام الطاقة.

تحتوي الغرفة المكيفة على شبكة معقدة من الأنابيب لتسخينها. يتم ذلك عبر مضخة الحرارة الخاصة بالمختبر. كما ينظرون إلى كيفية جعل تصميمها أكثر استدامة.

ستكون مضخات الحرارة هي التكنولوجيا الرئيسية للمستقبل لتسخين مبانينا ، وفقًا لما قاله كريستيان فيرينج ، منسق مختبر مضخة الحرارة. لكنها تنتج انبعاثات ملوثة بسبب المبردات. “التحدي هو استخدام المبردات الطبيعية ولكن هذه قابلة للاشتعال ، لذلك نحن نحلل السائل الذي قد يعمل بشكل أفضل.

لدى Urban Energy Lab 4.0 أيضًا سرير اختبار لتحليل كيفية تأثير الطقس القاسي على مظاريف الواجهة وكيف يؤثر على الداخلية في المنزل. كما أنها تحلل تأثير أنظمة الطاقة على شبكة الكهرباء.

كلف هذا المشروع 5.5 مليون يورو. تم تمويل 45 ٪ من قبل صندوق التماسك الأوروبي ، و 45 ٪ من قبل الدولة الفيدرالية الألمانية في شمال راين ويستفاليا ، والتي ساهمت ما يقرب من 2.5 مليون لكل منها ، و 10 ٪ من المعاهد البحثيات الألمانية.