Lösungen und Materialien für ein Zuhause, das nicht verbraucht | Wissenschaft 2020

Anonim

Abitare Pollina: Laut dem jüngsten Nationalen Energiebericht des Ministeriums für wirtschaftliche Entwicklung verbrauchte Italien im Jahr 2008 eine Energiemenge, die derjenigen entspricht, die aus 193, 7 Milliarden Barrel Öl gewonnen werden kann die mehr als 100 Millionen olympische Pools füllen könnte. 28% davon wurden für den gewerblichen und handwerklichen Hausgebrauch verwendet. Laut Istat gab die italienische Durchschnittsfamilie im Jahr 2007 116 Euro monatlich für Energie (Strom und Heizung) aus, die wie folgt verteilt wurde: 70% Heizung, 15% Strom, 10% Warmwasser, 5% Kochen. Insgesamt rund 3000 kW / h pro Jahr, was eine Emission von über 2200 kg CO2 in die Atmosphäre bedeutet. Ein erheblicher Aufwand, sowohl für das Portfolio als auch für die Umwelt. Was kann getan werden, um diesen Fluss von Geld und Umweltverschmutzung einzudämmen? Es ist notwendig, in die Häuser einzugreifen, sie zu renovieren oder zu bauen, wobei auf die Umwelt zu achten ist, und auf das Verhalten, indem kleine Tricks in die Praxis umgesetzt werden, mit denen mit geringem Aufwand gespart werden kann.

Das Passivhaus ist ein Standardhaus, das in jeder Jahreszeit eine angenehme Temperatur ohne den Einsatz von Heizkesseln, Heizkörpern, Klimaanlagen oder anderen speziellen Klimaanlagen aufrechterhalten kann. Die in Schweden geborenen Passivhäuser werden hauptsächlich in Deutschland, Österreich, den Niederlanden und anderen nordeuropäischen Ländern vertrieben. In Österreich ist das Passivhaus ab 2015 der für alle Gebäude vorgeschriebene Standard und in einigen Regionen beispielsweise ist das von Vorarlberg bereits seit einigen Jahren Realität. Aber wie heizt man ein Passivhaus? In den Räumen wird die Wärme weitgehend durch die Sonneneinstrahlung, die Aktivitäten der Bewohner und die Funktionsweise der Geräte gewährleistet. In den kälteren Jahreszeiten werden die Wärmeverluste durch Luftheizungssysteme mit Sonnenkollektoren und Wärmepumpen ausgeglichen. Kurz gesagt, das Passivhaus ist eine Art Wohnhaus, das "wenig verbraucht": Tatsächlich sehen die Baustandards dieses Wohnungstyps einen Energiebedarf von höchstens 42 kWh / m 2 vor : Machen Sie sich ein Bild davon, was dies bedeutet, wenn Sie nur daran denken Nach Angaben des Ministeriums für wirtschaftliche Entwicklung entfielen 2008 fast 90% des italienischen Gebäudebestands auf einen Energiebedarf von rund 220 kWh / m 2 und in nicht wenigen Fällen wurden Werte von rund 500 kWh / m 2 erreicht. Im Vergleich zu konventionellen Neubauten ermöglicht das "Passivhaus" somit eine durchschnittliche Energieeinsparung von 80%. Isoliert und glücklich Das wichtigste Element des "Passivhauses" ist die Isolierung seiner Verkleidung, die im Winter nicht ausgehen und im Sommer nicht eintreten darf. Auf dem Markt gibt es eine große Auswahl an synthetischen und natürlichen Isolierprodukten: Letztere sind im Allgemeinen teurer, gewährleisten jedoch eine bessere Umweltverträglichkeit und können nach ihrer Nichtverwendung im Allgemeinen recycelt werden. Die wichtigsten derzeit auf dem Markt befindlichen Isolatoren sind: Synthetische Isolatoren : Polyurethanschaum, Polystyrolschaum, Phenolschaum, PVC-Schaum Mineralisolatoren: Schaumglas, Gesteinsfasern, Glasfasern, Vermiculit, Perlit natürliche organische Isolatoren : Kork, Holzfasern, Flachsfasern, Schafswolle, gepresstes Sumpfrohr, Kokosfasern Verbundisolatoren: Legomagnesit oder Cementolegno. Das System, das am häufigsten zur Isolierung eines Hauses verwendet wird, ist das des Mantels: Das Äußere des Gebäudes ist mit einer Schicht aus Isoliermaterial bedeckt, die es ermöglicht, dass die Wand keinen direkten thermischen Erschütterungen ausgesetzt ist. Auf diese Weise bleibt die Begrenzungswand im Winter wärmer und im Sommer kühler, was zu einem besseren Wohnkomfort führt. Die Beschichtung erfolgt durch Auftragen von Klebstoff oder Dübel aus Isolierplatten oder durch Auftragen von Schichten aus Thermointonaco, einem Produkt natürlichen Ursprungs, das sich sowohl innen als auch außen auch auf unregelmäßigen Wänden verteilen lässt sehr schwierig, eine starre Platte anzuwenden.

Auge zum Fenster Aber die Fenster sind die Hauptverantwortlichen für den Wärmeverlust eines Hauses. Aus diesem Grund haben sie im Passivhaus eine Doppelverglasung, die durch reflektierende Folien abgedeckt ist, die im Sommer zum Schutz des Hauses vor Hitze dienen, und mit Isoliergasen gefüllte Glasräume (dh den Raum, der die beiden Gläser trennt). Die Wahl der Materialien, aus denen die Türen und Fenster hergestellt werden, ist ebenfalls wichtig: Das Metall ist ein ausgezeichneter Leiter, weshalb es im Gegensatz zu Holz oder PVC die Wärmeverteilung begünstigt. Um den Wärmeverlust einzudämmen, ist es auch nützlich, den Rollladenkasten zu isolieren. Und die Balkone? Im Passivhaus gibt es keine, weil sie eine potentielle Quelle für Wärmeverluste sind.

Die Europäische Union hat ( mit der im Mai 2010 genehmigten Richtlinie 2010/31 / EU ) festgelegt, dass ab dem 1. Januar 2019 alle neu gebauten öffentlichen Gebäude fast verbrauchsfrei sein müssen. Und ab 2021 auch private. In der Praxis müssen sie nicht nur in Übereinstimmung mit den Vorschriften zur Energieeffizienz gebaut werden, sondern auch so, dass sie sich fast vollständig selbst tragen können. Dies bedeutet, dass sie unabhängig eine Energiemenge produzieren müssen, die der verbrauchten entspricht. Aber all dies ist ab heute möglich, indem die fortschrittlichsten Technologien auf intelligente Weise auf Luft, Wasser, Erde und Feuer angewendet werden. Energieausweis von Gebäuden Aber kann man wissen, wie viel ein Haus verbraucht und verschmutzt? Ja, sehen Sie sich nur den Energieausweis an, ein Dokument, das das Gebäude während seiner Lebensdauer begleitet und das uns die Energieklasse angibt, dh wie viel Energie bei der normalen Nutzung (Heizen, Kühlen, Beleuchten usw.) verbraucht wird. Genau wie bei einem Haushaltsgerät. Die Klassen beginnen mit dem Buchstaben A + (Passivhaus ohne Verbrauch) und kommen zum Buchstaben G: Der angegebene Wert wird in "kWh / m² pro Jahr" ausgedrückt. Der Energieausweis für Gebäude ist gesetzlich vorgeschrieben (Gesetzesverordnung vom 19. August 2005 Nr. 192). Das Zertifikat ist für den Kauf und Verkauf des Gebäudes unverzichtbar und hat seinen Wert. Es ist 10 Jahre gültig und enthält detaillierte Informationen zur Gebäudehülle und den installierten technologischen Systemen. Mit dem Energieausweis des Gebäudes kann der Benutzer nachvollziehen, wie es unter dem Gesichtspunkt der Dämmung und Isolierung gebaut wurde und wie das Gebäude somit zu Energieeinsparungen beitragen kann. LUFT - Belüftung Um den Wärmeverlust im Passivhaus so gering wie möglich zu halten, muss der Luftaustausch nach außen möglichst gering sein. Ein gutes Lüftungssystem ist daher unabdingbar, um den Luftaustausch ohne Wärmeverlust zu ermöglichen. Dieses Ergebnis kann mit einem Lüftungssystem mit Wärmerückgewinnung erzielt werden, das von einem Elektromotor mit niedrigem Verbrauch angetrieben wird. Die austretende heiße Luft wird einem Wärmetauscher zugeführt, wo sie 80% bis 90% ihrer Wärme an die eintretende Luft abgibt. Die entsprechend erwärmte Frischluft wird dann ins Innere des Hauses geleitet.

ERDE - Geothermie Unter unseren Füßen befindet sich eine fast unerschöpfliche Energiequelle: Es ist die natürliche Wärme der Erde, die durch den nuklearen Zerfall der im Herzen unseres Planeten enthaltenen radioaktiven Elemente gespeist wird. Dies sind immense Energiemengen, die einer MIT-Studie zufolge ausreichen würden, um über 4000 Jahre lang den gesamten Energiebedarf des Planeten zu decken. Und während Wissenschaftler nach einer Möglichkeit suchen, es zu vernünftigen Kosten in großen Mengen zu extrahieren und zu lagern, können wir es bereits in kleinem Maßstab zum Heizen unserer Häuser verwenden. Die Temperatur des Untergrundes wächst mit einem konstanten Gefälle von etwa 3 Grad alle 100 Meter. Die geothermischen Heizungssysteme arbeiten ähnlich wie ein gewöhnlicher Kühlschrank: ein Satz unterirdischer Rohre mit einer variablen Tiefe zwischen 2 und 100 Metern, je nach Art der Anlage (je geringer die Tiefe der größeren Anlage sein muss) seine Oberfläche) sammelt die Wärme des Untergrundes. Diese Rohre treten in eine Wärmepumpe ein und kommen dort mit einer Spule in Kontakt, in der Kühlmittel fließt. Dieses erwärmt sich, verdampft und wird einem Kompressor zugeführt: Hier wird es komprimiert, es wird weiter erwärmt und einem Wärmetauscher (dh einem Kühler) zugeführt, der Wärme an die Außenumgebung überträgt. Wenn der Dampf abkühlt, kehrt er in seinen flüssigen Zustand zurück und der Zyklus beginnt von vorne. Im Sommer kehrt sich der Kreislauf um und das System überträgt die aus der inneren Umgebung entnommene Wärme auf den Boden und kühlt sie mit Ventilatoren

DIE KOSTEN DER GEOTHERMIE

Eine geothermische Klimaanlage ist zweifellos teurer als eine Anlage für fossile Brennstoffe, es müssen jedoch mehrere Faktoren berücksichtigt werden. Wir machen zwei Konten. Nehmen wir an, Sie möchten eine 150 Quadratmeter große Villa heizen und kühlen. Ein traditionelles Methan-System hat folgende Kosten: - 4.000 € Brennwertkessel - 2.000 € Abzug - 4.000 € externer Kühlschrank / Einheit - 2.000 € Anpassungen Abschreibung Kosten für Geothermie-System = 20.000 € Kosten für traditionelles System = 12.000 € Zusätzliche Kosten = € 8.000 Jährliche Einsparungen = 1.300 € Abschreibungen = 8.000 / 1.300 = 6, 1 Jahre. Das Budget sieht die Möglichkeit eines Abzugs von 55% vom IRPEF-Satz für die gesamten Baukosten der Anlage vor

So viel Aufwand (aber viel Ertrag) Aber ist Geothermie wirklich so praktisch? Nach Angaben der US-amerikanischen Umweltschutzbehörde EPA gibt es auf dem heutigen Markt kein effizienteres Heizungs- und Klimasystem für die Umwelt. Es kann Wirkungsgrade von bis zu 400% aufweisen (dh es liefert das 4-fache der für den Betrieb benötigten Energie) und die einzige Energie, die es benötigt, ist der für den Betrieb der Pumpen erforderliche Strom: 1 kW Strom ermöglicht eine Heiz- / Kühlleistung von bis zu 4 kW nach Hause. Geothermische Systeme ermöglichen insgesamt Einsparungen von bis zu 75% im Vergleich zu herkömmlichen Heizungs- / Klimaanlagen. Im Sommer können Sie dann die der Umwelt entzogene Wärme nutzen, um fast kostenlos Warmwasser zu erzeugen, und auf jeden Fall können Sie das ganze Jahr über 30% der Warmwasserproduktion im Vergleich zu elektrischen Systemen einsparen. Die Einsparungen sind auch im Hinblick auf die CO2-Emissionen erheblich: Eine Studie der kanadischen Abteilung für Elektrizität und erneuerbare Energien hat gezeigt, wie eine Wohnung in Vancouver 13-mal mit Diesel- oder Methangas beheizt werden kann und mehr als achtmal höher als bei einer Wärmepumpe, deren einzige Emissionen mit der Stromerzeugung zusammenhängen. Geothermie: alles um dich herum. In der Tat unten. Geothermische Systeme können überall gebaut werden, auch dort, wo der Boden geringe Temperaturschwankungen aufweist. In wärmeren Gebieten sind jedoch bessere Erträge bei geringeren Tiefen zu erzielen, was sich in deutlichen Einsparungen bei den Baukosten niederschlägt. Dann gibt es die Geothermie-Anlagen, die das heiße Wasser direkt aus dem Untergrund extrahieren und zum Heizsystem befördern: Sie können in vulkanisch aktiven Gebieten wie der Toskana hergestellt werden. (In Larderello gibt es die erste Geothermie-Anlage der Welt: Sie wurde in gebaut 1904 von Piero Ginori-Conti, der den aus dem Boden gewonnenen Dampf zum Betrieb der Maschinen der Fabriken nutzte), das Campi Flegrei, Kampanien, das Gebiet des südlichen Tyrrhenischen Kanals, des Kanals von Sizilien.

Es gibt zwei Arten von Sonnenkollektoren: thermische zur Erzeugung von Wärme und photovoltaische zur Erzeugung von elektrischem Strom. Mal sehen, wie sie funktionieren. Solarthermie Eine Prämisse ist ein Muss: Ein Haus nur mit Sonnenkollektoren zu heizen, besonders wenn Sie in kalten Gegenden leben, ist ziemlich schwierig, weil die Sonne gerade dann weniger intensiv ist, wenn sie mehr dient, dh im Winter. Laut ENEA schwankt die von der Sonne in Italien zur Verfügung gestellte Energie zwischen 3, 6 kWh / m 2 / Tag in der Poebene und 4, 7 kWh / m 2 / Tag in der Mitte und im Süden und 5, 4 kWh / m 2 / Tag in der Poebene Sizilien: Kurz gesagt, es deckt den Warmwasserbedarf einer durchschnittlichen Familie. Das Funktionsprinzip ist denkbar einfach: In den Solarmodulen befindet sich eine Wärmeträgerflüssigkeit, die über Rohre in einen Tank geleitet wird, in dem sich das Wasser befindet, das Sie erwärmen möchten. Die Wärmeträgerflüssigkeit gibt ihre Wärme an das Wasser ab, das auf diese Weise auf Temperaturen von 60-70 ° C aufgeheizt werden kann (das zum Duschen verwendete Wasser überschreitet in der Regel 40-45 ° C nicht). Der Tank ist mit einem Thermostat ausgestattet, der sicherstellt, dass das Wasser nicht unter 40 ° C abfällt. In diesem Fall wird das Wasser über den Kessel (Methan oder elektrisch) in den Sanitärkreislauf eingeleitet. Das Paneel spart nicht nur Strom oder Methangas, sondern verlängert auch die Lebensdauer des Kessels. Solarthermische Energie kann auch zum Heizen mit Niedertemperatursystemen beitragen, beispielsweise in Fußbodenheizungssystemen, die Wasser mit 50-60 ° C verwenden.

KOSTEN FÜR SOLARTHERMIE

Ein 5 m 2 Einfamilienhaus für die Brauchwarmwasserbereitung kostet zwischen 4 und 5.000 €. Wenn ein elektrischer Warmwasserbereiter oder Flüssiggas ersetzt wird und öffentliche Anreize bestehen, beträgt die Investitionsdauer 3 bis 6 Jahre. Das Finanzgesetz 2010 sieht die Möglichkeit vor, 55% der tatsächlich angefallenen Kosten der Solaranlage für maximal 60.000 abzurechnen. Auf lokaler Ebene (Region, Provinz, Gemeinde) werden Ausschreibungen für Kapitalanreize für die Installation von Solarthermieanlagen veröffentlicht, die bis zu 25% - 30% der Gesamtkosten abdecken.

Kurz gesagt ... In der Praxis spart eine Solaranlage bis zu 80% der Warmwasserkosten und 40% der Heizkosten. Ein Satz Paneele mit einer Leistung von 850 kWh / m 2 ersetzt den Verbrauch von fast 100 Litern Heizöl, mehr als 100 m 3 Methangas, 950 kWh Strom und reduziert die CO 2 -Emissionen um ca. 300kg. Und wenn es keine Sonne gibt? Nehme ich eine kalte dusche Nein, die Photovoltaikmodule arbeiten sowohl mit der direkt von den Sonnenstrahlen ausgestrahlten als auch mit der diffusen Energie. Die Paneele haben die Fähigkeit, die diffuse Sonnenstrahlung auch bei bewölktem Himmel weiter auszunutzen, auch wenn sie unter diesen Bedingungen weniger abgeben. Laut ENEL ermöglicht eine Solarthermieanlage für eine vierköpfige Familie Einsparungen bei den CO 2 -Emissionen zwischen 900 und 1600 kg pro Jahr, je nachdem, ob sie einen elektrischen Warmwasserbereiter oder einen Methankessel ersetzt oder ein Diesel.

Solare Photovoltaik Solarenergie kann auch zur Erzeugung des für den Eigenbedarf benötigten Stroms genutzt werden: Darüber hinaus kann sie überschüssige und ungenutzte Energie an ENEL verkaufen und zu einem Stromerzeuger für alle Zwecke werden: am Ende Jahr wird eine Gebühr zwischen dem Kauf und Verkauf von Energie an das Stromnetz gezahlt. Hierbei handelt es sich um das Energiekonto. Weitere Informationen zum Energiekonto finden Sie in der vom Electrical Services Manager herausgegebenen Anleitung . Um aktuelle Produzenten zu werden, benötigen Sie: • Verfügbarkeit des für die Installation der Module erforderlichen Platzes (für jede installierte kWp Leistung werden je nach Typ und Wirkungsgrad zwischen 7 und 12 Quadratmeter Siliziummodule benötigt) • korrekte Belichtung und Neigung der Oberfläche. Die optimalen Bedingungen für Italien sind: SÜD-Exposition (auch SÜD-OST, SÜD-WEST, mit begrenztem Produktionsausfall), Neigung des Daches von 30-35 ° Grad.

KOSTEN VON PHOTOVOLTAIK

Die Kosten für eine 1 kWp-Anlage, die für die Bedürfnisse einer vierköpfigen Familie ausreicht und sehr sparsam im Verbrauch ist, belaufen sich auf etwa 7 bis 8000 Euro. Um Energie zu verkaufen, benötigen Sie eine Anlage mit mindestens 3 kW Spitzenleistung und einer Investition von 20.000 bis 22.000 Euro. Der Strom wird mit einer "Prämie", dh einem höheren Preis, an den Manager verkauft. Viele Elektrobetreiber bieten Finanzierungen und Anreize für den Bau dieser Anlagen an, die zu denen der Kommunen hinzukommen.

Aber wie viel Strom können Sie selbst produzieren? Die jährliche Stromerzeugung einer Photovoltaikanlage kann durch eine Berechnung geschätzt werden, die die jährliche Sonneneinstrahlung des Ortes, einen Korrekturfaktor, der auf der Grundlage der Ausrichtung, des Neigungswinkels der Anlage und etwaiger vorübergehender Schatten berechnet wird, berücksichtigt. der technischen Leistung der Module. Eine Anlage mit einer Nennleistung von 1 kWp (einem Spitzenkilowatt), die mit Photovoltaikmodulen aus monokristallinem oder polykristallinem Silizium hergestellt wurde, nimmt im Durchschnitt etwa 8 Quadratmeter ein, während bei Verwendung von Modulen aus amorphem Silizium die belegte Fläche etwa 20 Meter beträgt Platz. Eine Anlage dieser Größe produziert in Norditalien ungefähr 1.100 bis 1.300 kWh / Jahr in einem Jahr, 1.100 bis 1.500 kWh / Jahr im Zentrum und 1.300 bis 1.800 kWh / Jahr im Süden sei unsere anlage, lies einfach auf der rechnung nach, wie viel kWh wir pro jahr verbrauchen. Eine durchschnittliche italienische Familie verbraucht zwischen 3.000 und 4.000 kWh pro Jahr. Und um das Potenzial Ihres Daches zu erkennen, gibt es roofray.com: eine Website, auf der Sie nach der Eingabe der Expositionsdaten und der Berechnung des Potenzials in Google Maps nach Ihrem eigenen Zuhause suchen können. Solarthermie und Photovoltaik: Geschichte einer italienischen Verpflichtung In Bezug auf die Photovoltaik sieht das Gesetz 244/2007 (Finanziaria 2007) die Verpflichtung vor, mindestens 1 kWp an Wohngebäuden und 5 kWp an Industriegebäuden zu installieren. Diese Verpflichtung wurde jedoch durch das Milleproroghe-Dekret bis zum 1. Januar 2010 und dann bis zum Jahr 2011 verlängert. Bei thermischen Solarmodulen ist diese Verpflichtung jedoch bereits seit 2006 in Kraft, aber auch in diesem Fall schreibt das Gesetz spätere Durchführungsverordnungen vor, die niemals veröffentlicht werden. Und so viele Gemeinden haben beschlossen, auf die Ereignisse zu warten. Der Haushalt 2009 sieht vor, dass ab dem 1. Januar 2011 für die Erteilung der Baugenehmigung Anlagen zur Erzeugung von Strom aus erneuerbaren Quellen installiert werden müssen. Die Mindestgrenze beträgt 1 kWp für jede Wohneinheit und 5 kWp für jedes Industriegebäude mit einer Fläche von mindestens 100 m 2 .