نظم الطاقة الخشبية المتكاملة للسكن المستدام

أعدت ل؛ شعبة البحوث؛ كندا الرهن العقاري وشركة الإسكان؛ مدير المشروع: بيتر راسل

نبذة مختصرة

بوين، دفق، علم البيئة، حدد مركز

في سياق الإسكان المستدام وضعت ألن شركاه مشاريع مع أنظمة الطاقة المتجددة بما في ذلك التدفئة الخشبية. وأبرز تصميم تورونتو الفائزة لمؤسسة سمهك (مؤسسة كندا للرهن العقاري والإسكان) المنافسة الصحية في البيت الحاجة إلى جهاز متكامل يعمل في صناعة الأخشاب يجمع بين الفضاء وتسخين المياه المنزلية والطبخ وإنتاج الكهرباء. وسيعمل هذا الجهاز على تقليل استخدامات الطاقة الحرارية والكهربائية وتوليد الطاقة الكهربائية الضوئية وتسخين المياه بالطاقة الشمسية الحرارية.

كيتشنر-واترلو يمكا مركز التعلم البيئي

وسيحتاج تغييرنا الحالي في الاتجاه نحو الاستدامة البيئية إلى تعزيز التكنولوجيات الخضراء، ونتخلى بالضرورة عن العديد من المنتجات والممارسات القائمة إلى كومة إعادة التدوير. العديد من الصناعات يمكن أن تستفيد مباشرة، بما في ذلك المصنعين موقد الخشب، وصناعة الأدوات الميكانيكية والمصنعين نظام التحويل الكهربائية.

كرينفورد ريسيدنس

المقدمة

جدوى السوق

وهناك اعتراف متزايد بأن جميع أنشطتنا وتصميم الأجهزة التي تدعم تلك الأنشطة يجب أن تتحرك نحو الاستدامة البيئية. ويعني السكن المستدام أن تصميم وبناء منازلنا وأنظمة الطاقة لدينا وكذلك الممارسات في أسرنا يجب أن يتحرك نحو الحفاظ على النظم الإيكولوجية التي تدعمنا. وتتفق مفاهيم الكفاءة العالية والطاقة المتجسدة المنخفضة ومصادر الطاقة المتجددة مع الاستدامة.

تكنولوجيا الوصف

مبادئ الإسكان المستدام

معدات التحجيم

نظم وتطبيقات قابلة للتطبيق

وينبغي ألا يكون للتنمية الإسكانية المستدامة بيئيا أي أثر سلبي على البيئة من حيث النظم البيولوجية العالمية أو المحلية أو النظم الإيكولوجية. وببساطة، ينبغي أن تكون مدخلات الموارد والتدفقات الخارجة عبر حدود الموقع حميدة سواء كانت طاقة أو ماء. يجب أن يكون الموقع نفسه هو الحفاظ على الحياة كنظام بيئي. وتشكل الظروف الداخلية الصحية جزءا من التصميم المستدام.

وقد ركزت سمهك على “السكن الصحي” كهدف إنمائي بالمعنى الأوسع لأنشطتها السكنية (المرجع 1). من خلال التصميم الشامل والمستمر لصحة الركاب (الهواء والماء والحسية) وكفاءة الطاقة (الطاقة المجسدة والطاقة المتجددة) وكفاءة استخدام الموارد (المواد والنفايات والمياه) والمسؤولية البيئية (الانبعاثات، مياه الصرف الصحي، تخطيط الموقع، القمامة) السكن المستدام هو نتيجة طبيعية.

ثلاثة مبان تقترب من الاستدامة البيئية

وقد تحركت ألين أسوسياتس نحو تصاميم البناء المستدامة بيئيا، مما أدى إلى بعض المشاريع البارزة. وتتميز هذه المشاريع بالخصائص التالية

ملف الطاقة المستدامة المنزلية

ويؤدي تصميم المباني المستدامة إلى تخفيض ميزانيات الطاقة بشدة. وبحكم التعريف، فإن الاستدامة لا تسمح أيضا بالنفايات ونمط الحياة المهدر للطاقة. كما الطاقة ومصممي البيئة من تورونتو الفوز دخول مسابقة البيت صحي سمهك (مع المهندس المعماري مارتن ليفهبر) قمنا بتطوير نظام الطاقة المتجددة 100٪، في الواقع البيت ونبلوغد. ومع ذلك، فإن الطاقة المتجددة ليست مستدامة إذا ما استخدمت لتوليد استخدامات نهائية غير فعالة. ولجعل هذا الاقتراح قابلا للاستمرار اقتصاديا ومستداما، وضعت ميزانيات الطاقة التالية.

نظام بف 5 M2 هو المسؤول عن 1000 كيلوواط ساعة من الكهرباء و 3 M2 سخان المياه بالطاقة الشمسية ل 700 كيلوواط ساعة. أما الطاقة المتبقية التي تبلغ 3300 كيلوواط ساعة (2500 كيلوواط ساعة للحرارة والطبخ في الفضاء، و 300 كيلوواط ساعة للمياه الساخنة المنزلية، و 500 كيلوواط ساعة من الكهرباء) فيتم توفيرها بالحرارة الخشبية. كفاءة الاحتراق العام هو الحد الأدنى من 70٪. وهذا يعادل حوالي 4500 كيلوواط ساعة أو ثلاثة أرباع الحبل الكامل. وهذا هو أفضل تعريف لنا لمعدل مستدام لاستهلاك الأخشاب للأسر المعيشية على مساحة 0.2 هكتار من الخشب الذي ينبغي أن يسمح بالممارسات الحرجية المستدامة.

تكامل تسخين المياه

واستمر استخدامنا لمبادلات الحرارة المائية دون أي مبادئ تصميم أو نتائج اختبار صارمة. تم توفير سخانات البناء من قبل نوربرت سينف من البناء البناء موقد، كاملة مع المبادلات الحرارية. أنظمتنا على حد سواء الحرارية و ضخ الحلقات. يتم حماية الأنظمة من الغليان من خلال ضمان تفريغ الحرارة التلقائي لأجهزة التدفئة الإضافية، على سبيل المثال. زعنفة الأنبوبة. هذه يمكن أن يكون موجودا حيث عدم الراحة المحتملة ليست مشكلة، مثل الطابق السفلي غير مشروط.

ولا تزال مسائل الموافقة على وكالة الفضاء الكندية لمبادلات الحرارة وأثرها على الانبعاثات.

المتكاملة للتوليد المشترك للطاقة الخشبية

ونتيجة لمشروع مشروع دار الصحة في تورونتو الصحي في كمبوديا، تم تحديد الحاجة إلى تطوير مولد متولد للطاقة يعمل بخشب منخفض، بتكلفة معقولة. وقد طلبت شركة سمهك ألين أسوسياتس إجراء دراسة عن الجدوى التقنية والتجارية للأجهزة الحرارية الخشبية التي يمكن أن توفر أيضا الطاقة الكهربائية (المرجع 2).

وفيما يلي نوعان من التكوينات الممكنة للتسويق في المستقبل.

المتكاملة البناء سخان / ستيرلينغ

سخانات الخشب البناء هي مواقد التخزين الحرارية التي تعمل مع سريعة ونظيفة، وحروق ارتفاع في درجة الحرارة. يحتوي هذا التصميم على كتلة إضافية ذات درجة حرارة عالية (على سبيل المثال لوح من الحجر الصخري) يقع في الجزء الأكثر سخونة من المداخن لتوفير عدة ساعات من الحرارة المخزنة لمحرك ستيرلنغ. رفع الأغطية المعزولة على لوح يسمح الطهي أن تأخذ مكان. الفرن هو أيضا جزء من التصميم. معزول أعلى موقد عندما لا تستخدم للطبخ. في الصيف، عند الطهي فقط هو المطلوب، يمكن تجاوز معظم كتلة من الغازات المداخن. الإخراج الكهربائي بين 500 واط و 1000 واط. ويفترض أن يعمل هذا الجهاز مع إنتاج الكهرباء الكهروضوئية التكميلية وتسخين المياه بالطاقة الشمسية الحرارية. يتم تسخين المياه عند رفض الحرارة لمحرك ستيرلنغ لمساعدة سخان المياه بالطاقة الشمسية.

فصل البخار مولد

وبسبب المخاوف المحتملة المتعلقة بالضوضاء والسلامة، من المرجح أن يتم فصل مولد البخار عن مساحة المعيشة. الجمع هو المرجل البخاري الصغير الضغط المنخفض تغذية محرك المكبس أو التوربينات. ويمكن توفير التدفئة الفضائية وتسخين المياه المنزلية عن طريق المبادلات الحرارية من البخار مباشرة أو ربما بعد الجهاز الميكانيكي. قد يتم تشغيل هذا الجهاز على الطلب على الكهرباء طوال العام، إذا لم تتوفر مصادر متجددة أخرى. في الصيف سوف تحتاج إلى إلقاء الحرارة إلى الخارج إذا لم توجد الأحمال الحرارية. ومع ذلك، يمكن اعتبار امتصاص التبريد والتبريد لتحسين فائدة البخار.

وتوجد نماذج من أفضل التكنولوجيات ذات التكامل الأقل في هذه القارة وعلى الصعيد العالمي. وستكون هناك حاجة إلى البحث والتطوير لإنتاج منتجات جاهزة للسوق. ويتعين على القطاع الخاص أن يأخذ زمام المبادرة لأن من مصلحة الصناعة أن تشكل فرص السوق في المستقبل. ويدفع الدعم احلكومي الحكيم واالستراتيجي أثناء التنمية إلى الوراء في خلق فرص العمل والنشاط االقتصادي اجلديد.

استنتاج

وعلينا أن نبدأ على نحو جدي وسريع على طريق الطاقة المستدامة بيئيا بما يتفق مع تنمية الإسكان المستدام. ومن شأن أنظمة الطاقة المتجددة الجديدة التي تعمل بالكتلة الحيوية الخشبية، والتي تستكمل على الأرجح بأشكال أخرى من الطاقة المتجددة، أن تلعب دورا هاما جدا في مستقبل الطاقة.

عناصر الإسكان المستدام

Refluso Acido