Maison économe en énergie - partie 2

Numéro 6. Chauffage et alimentation en eau chaude

systèmes solaires

Le moyen le plus économique et le plus écologique de chauffer une pièce et de chauffer l'eau est d'utiliser l'énergie solaire. Cela est peut-être dû aux capteurs solaires installés sur le toit de la maison. De tels appareils sont facilement connectés au système de chauffage et d'eau chaude de la maison, et le principe de leur fonctionnement est le suivant. Le système se compose du capteur lui-même, du circuit d'échange de chaleur, du réservoir de stockage et de la station de contrôle. Un fluide caloporteur (liquide) circule dans le collecteur, qui est chauffé par l'énergie du soleil et transfère la chaleur à travers l'échangeur de chaleur à l'eau dans le réservoir de stockage. Cette dernière, grâce à une bonne isolation thermique, est capable de conserver longtemps l'eau chaude. Dans ce système, un chauffage d'appoint peut être installé, qui chauffe l'eau à la température requise en cas de temps nuageux ou de durée d'ensoleillement insuffisante.

Les collecteurs peuvent être plats et sous vide. Les plats sont une boîte fermée avec du verre, à l'intérieur il y a une couche avec des tubes à travers lesquels le liquide de refroidissement circule. Ces collecteurs sont plus durables, mais aujourd'hui ils sont remplacés par des collecteurs sous vide. Ces derniers sont constitués de nombreux tubes, à l'intérieur desquels se trouve un autre tube ou plusieurs avec un liquide de refroidissement. Il y a un vide entre les tubes extérieur et intérieur, qui sert d'isolant thermique. Les collecteurs sous vide sont plus efficaces, même en hiver et par temps nuageux, maintenables. La durée de vie des collecteurs est d'environ 30 ans ou plus.

Pompes à chaleur

Les pompes à chaleur utilisent une chaleur ambiante de faible qualité pour le chauffage domestique, incl. l'air, le sous-sol et même la chaleur secondaire, par exemple à partir d'une canalisation de chauffage central. Ces appareils sont constitués d'un évaporateur, d'un condenseur, d'un détendeur et d'un compresseur. Tous sont reliés par une canalisation fermée et fonctionnent selon le principe de Carnot. En termes simples, une pompe à chaleur fonctionne de la même manière qu'un réfrigérateur, sauf qu'elle fonctionne à l'envers. Si dans les années 80 du siècle dernier les pompes à chaleur étaient une rareté et même un luxe, aujourd'hui en Suède par exemple, 70% des maisons sont chauffées de cette façon.

Chaudières à condensation

Les chaudières à gaz classiques fonctionnent sur un principe assez simple et consomment beaucoup de combustible. Dans les chaudières à gaz traditionnelles, après avoir brûlé le gaz et chauffé l'échangeur de chaleur, les fumées s'échappent dans la cheminée, bien qu'elles soient porteuses d'un potentiel assez élevé.Les chaudières à condensation, grâce au deuxième échangeur de chaleur, prélèvent la chaleur des vapeurs d'air condensées, grâce à quoi l'efficacité de l'installation peut même dépasser 100%, ce qui s'inscrit dans le concept d'une maison à économie d'énergie.

Le biogaz comme carburant

Si beaucoup de déchets agricoles organiques s'accumulent, un bioréacteur peut être construit pour la production de biogaz. Dans celui-ci, la biomasse est traitée en raison de bactéries anaérobies, entraînant la formation de biogaz, composé de 60% de méthane, 35% de dioxyde de carbone et 5% d'autres impuretés. Après le processus de nettoyage, il peut être utilisé pour le chauffage et l'eau chaude sanitaire. Les déchets recyclés sont transformés en excellent engrais qui peut être utilisé dans les champs.

Étape de conception de la maison - Planification de l'efficacité énergétique

Déjà lors de la sélection d'un terrain pour la construction d'un futur espace de vie, le paysage naturel doit être pris en compte. Le terrain doit nécessairement être plat et ne pas avoir de dénivelé. Cependant, s'il y a encore des différences, elles peuvent être utilisées de manière rentable, cela assurera l'approvisionnement en eau, dont le coût est minime.

Comme mentionné précédemment, il vaut la peine de choisir un côté plus éclairé par le soleil, car il peut être utilisé à la place d'un côté électrique. L'insonorisation et l'isolation thermique doivent déjà être fournies lors de la préparation du projet d'une maison économe en énergie, car les économies d'énergie sont tout simplement impossibles sans elles.

La pente du porche, le toit et l'auvent doivent avoir une largeur optimale afin qu'il n'y ait pas d'ombre en présence de lumière du jour, tout en protégeant la façade de la pluie et de la surchauffe. Le toit est conçu en tenant compte du poids critique de la neige en hiver.N'oubliez pas d'organiser une isolation de haute qualité et des évacuations d'eau compétentes.

Tous les équipements de la maison passive sont « liés » dans un seul système écoénergétique au stade de la conception

La description

Le concept de maison passive (autrement appelée maison économe en énergie) définit une liste d'exigences techniques avec lesquelles la consommation d'énergie dans une maison est de 13%. L'indicateur de consommation d'énergie pour l'année est de 15 W * h / m2.

Pour la construction d'une telle maison, il est nécessaire de respecter certaines exigences qui créeront les conditions d'une faible consommation d'énergie. Pour bien vous familiariser avec une maison passive, vous devez démonter chaque élément qui la compose séparément.

forme de maison

Considérant qu'il existe une dépendance directe des pertes de chaleur sur la surface totale de la maison, lors de la conception d'une maison passive, il est important de faire attention à la forme de la structure, comme dans une maison en forme de dôme. Une maison privée économe en énergie doit être conçue de manière à ce que le facteur de compacité se situe dans la plage normale. Cet indicateur détermine le rapport de la superficie totale de la maison à son volume.

Cet indicateur détermine le rapport de la superficie totale de la maison à son volume.

Assurez-vous de prendre en compte la nécessité d'utiliser toutes les futures pièces et locaux lors de la détermination de la forme et de la superficie de la maison. La maison passive ne doit pas avoir de pièces inutilisées ou peu utilisées (dressings spacieux, chambres d'amis ou toilettes). Leur entretien nécessite une quantité importante d'énergie. L'option idéale pour une maison passive est la forme sphérique de la structure.

lumière du soleil

Étant donné que la construction d'une maison passive vise à optimiser encore les économies d'énergie, un point important est l'utilisation d'une source d'énergie naturelle, c'est-à-dire lumière du soleil. Pour un maximum d'économies d'énergie dans une maison passive, toutes les fenêtres et portes sont situées du côté sud. Dans le même temps, le vitrage du côté nord de la façade n'est pas recommandé. Il ne vaut pas la peine de planter des plantes massives à côté de la maison passive, à partir de laquelle une grande ombre est projetée.

isolation thermique

L'un des points importants pris en compte lors de la construction d'une maison passive est l'isolation thermique de la structure.

Il est important d'éviter toute possibilité de perte de chaleur. L'isolation thermique est assurée par tous les joints d'angle, fenêtres, portes, fondations

En particulier, effectuez soigneusement la pose de matériaux calorifuges dans les murs (par exemple, dans maison de paille) et le toit. Dans le même temps, une valeur de coefficient de transfert de chaleur de 0,15 W / (m * k) est atteinte. L'indicateur idéal est de 0,10 W / (m * K). Les matériaux permettant d'atteindre les valeurs ci-dessus sont : la mousse d'une valeur d'épaisseur de 30 cm et les panneaux SIP dont l'épaisseur est d'au moins 270 mm.

Éléments translucides

Étant donné qu'une perte de chaleur importante se produit par les fenêtres la nuit, il est nécessaire d'utiliser uniquement des types de fenêtres à économie d'énergie. Les verres dont sont équipées les cellules servent de batteries solaires. Ils stockent l'énergie solaire pendant la journée et minimisent les pertes de chaleur la nuit.

En elles-mêmes, les structures de fenêtres à économie d'énergie ont un triple vitrage. L'intérieur de leur espace est rempli d'argon ou de krypton. La valeur du coefficient de transfert thermique est de 0,75 W/m2*K.

étanchéité

L'indice d'étanchéité lors de la construction d'une maison passive doit être nettement supérieur à celui d'une structure classique. L'étanchéité à l'air est obtenue en traitant tous les joints entre les éléments structurels. Ceci s'applique également aux ouvertures de fenêtres et de portes. Souvent, un scellant hermabutil est utilisé à cette fin.

Système de ventilation

Le système de ventilation dans la conception d'une maison ordinaire implique une perte de chaleur pouvant atteindre 50%. Une maison passive, dont les technologies visent à réduire les déperditions de chaleur, nécessite une approche différente. La ventilation est construite selon le type de récupération. Le taux de récupération est important en la matière, seule une valeur de 75% ou plus est autorisée.

L'essence d'un tel système de ventilation est simple. La quantité d'air entrant dans la pièce, ainsi que le niveau de son humidité, sont régulés par le système lui-même. L'air frais entrant dans le système est chauffé par l'air chaud qui quitte les locaux. Cela vous permet d'économiser de l'énergie pour chauffer les masses d'air frais, car la chaleur est transférée à l'air encore froid de la pièce chauffée.

Avantages et inconvénients

Parmi les avantages qui caractérisent une maison passive, il y a :

• l'avantage principal et principal est la consommation d'énergie minimale pendant le fonctionnement;
• L'air qui entre dans votre maison par le système de ventilation est toujours propre. Il ne contient pas de poussière, de pollen et de diverses substances nocives ;
• les maisons ne rétrécissent pas, ce qui vous permet d'effectuer des travaux de finition immédiatement après la construction de la structure;
• des matériaux respectueux de l'environnement sont utilisés dans la construction;
• en entretien, la maison passive est sans prétention, par exemple, s'il est nécessaire d'effectuer des réparations, les gros travaux ne seront pas nécessaires;
• la durée de la période d'utilisation est de 100 ans;
• la possibilité d'érection dans diverses et variantes de solutions architecturales ;
• une maison passive est susceptible d'être réaménagée à tout moment, car elle manque presque totalement de murs porteurs internes.

Parmi les lacunes, les suivantes sont notées:

• constance de la température. Dans toute la maison, le régime de température est le même, c'est-à-dire dans la chambre et dans la salle de bain la température est la même. Dans certains cas, cela provoque une gêne, car vous souhaitez un microclimat plus frais pour la chambre et plus de chaleur pour la salle de bain ;
• il n'y a aucun moyen d'utiliser des radiateurs, car ils n'existent tout simplement pas. Sécher des vêtements ou se réchauffer après une longue marche près du radiateur ne fonctionnera pas;
• souvent les propriétaires de maisons passives sont confrontés au problème de la sécheresse excessive de l'air. Ce problème apparaît en raison de l'ouverture fréquente de la porte d'entrée tout au long de la journée, surtout en hiver ;
• il n'est pas non plus possible d'ouvrir une fenêtre et d'aérer la pièce la nuit dans une maison passive.

Comment créer une maison économe en énergie

Avant de commencer à choisir des matériaux pour l'isolation de la maison et leur épaisseur, vous devez décider de certains apports importants:

1. place du futur à la maison;
2. superficie de chaque façade;
3. type d'ouverture pour les fenêtres et leurs tailles ;
4. volume superficiel caves et fondations;
5. volume intérieur quartiers d'habitation;
6. la taille plafond;
7. option ventilation - forcée ou naturelle.

Principal perte de chaleur dans la maison passe par :

1. trous d'aération;
2. structures d'enceinte, nommément murs, fondations et toits;
3. ouvertures de fenêtres.

Déjà au stade de la préparation du projet, il convient de s'efforcer de créer des pertes de chaleur minimales dans tous ces composants de la maison à la fois, c'est-à-dire. ils devraient être similaires, autour de 33,3 %. Ainsi, un équilibre parfait est atteint entre les avantages et l'isolation supplémentaire spéciale.

Le pourcentage de perte de chaleur à la maison

En règle générale, la construction d'une maison écologique coûte un ordre de grandeur plus cher. Habituellement, il s'agit de 15 à 20 %, mais ces coûts se justifieront avec le temps. Cette période correspond approximativement à la première année de vie dans une nouvelle maison.

Complexe d'événements pour améliorer l'efficacité énergétique de votre maison :

isolation thermique des murs - presque toutes les options d'isolation impliquent la création de murs composites, c'est-à-dire

bouffée, où chaque couche a sa propre fonction (roulement, partie calorifuge et doublure);

isolation du plafond - toute la chaleur monte, l'isolation de cet élément de la maison est donc très importante;

isolation des sols - les sols froids contribuent à une perte de chaleur rapide (utilisation de polystyrène ou de laine minérale);

isolation thermique des ouvertures de fenêtres et de portes.

Technologie de construction

Si vous souhaitez construire une maison passive de vos propres mains, vous devrez y consacrer beaucoup de temps.

Il est important pendant la construction de comprendre l'essence, qui comprend technologies d'économie d'énergie pour une maison privée. Il existe de nombreuses options d'utilisation de matériaux pour la construction et l'isolation thermique.

Avant de commencer à construire vous-même une maison passive, il est recommandé de commander un projet d'une telle maison à des professionnels. Ils seront en mesure de calculer toutes les nuances de la conception et d'indiquer les matériaux nécessaires qui conviennent spécifiquement au terrain sélectionné.

Si l'on souhaite construire une maison passive, les technologies suivantes sont utilisées dans sa construction:

• murs chauds;
• sol chaud;
• isolation des fondations;
• imperméabilisation du toit;
• utilisation de panneaux SIP pour les murs, les sols et les toits.

Vous pouvez utiliser l'algorithme d'actions suivant :

• une fois le projet de la maison passive réalisé, ils procèdent directement aux travaux d'installation ;
• Dans un premier temps, une fondation est construite et son isolation est réalisée. Les matériaux pour cela sont sélectionnés individuellement. Une bonne option pour isoler la fondation est le verre mousse. Un maillage est en cours de réalisation pour un système de plancher chauffant liquide. Après cela, ils commencent à assembler la charpente de la maison;
• commencer à construire le toit. Pour l'isolation et l'étanchéité, lors de la pose de la toiture, un matériau isolant et un film d'étanchéité sont montés sur le cadre;
• imperméabilisation complète des murs et des sols;
• commencer à finir la façade;
• installer des fenêtres et des portes;
• la dernière étape de la construction est la finition de la façade de la maison.

Technologie de la maison passive

Pour atteindre un niveau élevé d'économies d'énergie, la construction de maisons économes en énergie nécessite en même temps un travail compétent. dans quatre directions:

1. Pas de ponts thermiques – essayer d'éviter les inclusions conductrices de chaleur. Pour ce faire, il existe un programme spécial de calcul du champ de température, qui permet de détecter et d'analyser la présence de tous les endroits défavorables de toutes les structures de la clôture du bâtiment, pour une optimisation future.
2. Récupération de la chaleur, ventilation mécanique et étanchéité interne. La recherche et l'élimination de ses fuites passe par l'organisation de tests d'étanchéité à l'air des bâtiments.
3. isolation thermique doit être fourni dans toutes les sections externes - bout à bout, coin et transition. Dans ce cas, le coefficient de transfert thermique doit être inférieur à 0,15 W/m2K.
4. fenêtres modernes – fenêtres à double vitrage à faible émission remplies d'un gaz inerte.

Facteurs affectant l'efficacité énergétique

N ° 5. Maison intelligente

Pour rendre la vie plus confortable et en même temps économiser des ressources, vous pouvez équiper votre maison de systèmes et d'appareils intelligents, grâce auxquels c'est déjà possible aujourd'hui :

• régler la température dans chaque pièce;
• baisser automatiquement la température dans la pièce si personne ne s'y trouve ;
• allumer et éteindre la lumière en fonction de la présence d'une personne dans la pièce ;
• régler le niveau d'éclairage ;
• allumer et éteindre automatiquement la ventilation en fonction de l'état de l'air ;
• ouvrir et fermer automatiquement les fenêtres pour laisser entrer l'air froid ou chaud dans la maison ;

• ouvrent et ferment automatiquement les stores pour créer le niveau d'éclairage requis dans la pièce.

Principes de construction d'une maison économe en énergie

L'objectif principal de la création de tels logements est de réduire la consommation de chaleur et d'électricité, en particulier pendant une période chaude. Parmi les tâches principales:

• forme de périmètre simple et les bâtiments et les formes de toit ;
• Achevée étanchéité;
• extension couche d'isolation thermique - pas moins de 15 cm ;
• orientation au sud;
• exception "ponts de froid" ;
• usage matériaux écologiques et chaleureux;
• application énergie naturelle renouvelable;
• création de ventilation mécaniquenon seulement naturel.

La ventilation naturelle produit la plus grande quantité de perte de chaleur, ce qui signifie que son efficacité est très faible.Ce système ne fonctionne pas du tout en été et en hiver, il est nécessaire de ventiler la pièce en temps opportun.

L'installation d'un appareil tel qu'un récupérateur d'air permet de réchauffer l'air entrant. Il fournit environ 90% de la chaleur en chauffant l'air, ce qui signifie que vous pouvez vous débarrasser des tuyaux, chaudières et radiateurs habituels.

Principes de base pour concevoir et construire une maison économe en énergie

L'avantage d'une éco-maison

La maison à économie d'énergie a un certain nombre de qualités positives devant d'autres types d'espaces de vie :

• économie - si la maison est passive, alors tous les coûts d'électricité seront toujours au même niveau bas, même si le coût augmente ;
• niveau de confort accru - propreté, microclimat agréable et air frais, tout cela est assuré par un système d'ingénierie spécial;
• économie d'énergie - pour les besoins de chauffage dans ces maisons, les coûts sont 10 fois inférieurs à ceux des maisons ordinaires ;
• Bénéfice pour la santé - il n'y a pas de moisissure, pas de courants d'air, une humidité accrue et de l'air constamment frais;
• aucun mal à la nature – les technologies modernes économes en énergie réduisent le niveau des émissions de substances nocives dans l'atmosphère.

Une éco-maison moderne peut être décrite en un mot - équilibre

L'espace de vie passif est considéré comme une norme d'efficacité énergétique spéciale, qui permet d'aménager le confort de vie de manière écologique et économique, avec un minimum de dommages à l'environnement. Dans le même temps, la consommation de ressources est réduite autant que possible, ce qui signifie qu'il n'est pas nécessaire d'installer un système de chauffage séparé, ou que la taille et la puissance de celui déjà créé sont assez petites.

L'ensemble des caractéristiques d'une maison passive

A quoi ressemblera notre monde dans 10 ans ?

Lutte contre les fake news

Comme le dit un article publié sur le portail Science Focus, la technologie peut nous conduire à un monde où nous ne sommes pas sûrs de ce qui est réel et de ce qui ne l'est pas. En même temps, grâce à la technologie, nous pouvons distinguer les faits de la fiction, ce qui est particulièrement vrai à l'ère des fausses nouvelles et du Deepfake.

Très probablement d'ici 2030, la technologie nous aidera à mener une vie meilleure, mentalement et physiquement saine. Les emplois devraient également subir des changements majeurs.

révolution génétique

Aujourd'hui, de nombreux chercheurs fondent de grands espoirs sur la méthode CRISPR d'édition du génome, qui peut être utilisée pour traiter des maladies héréditaires ou réduire significativement le risque de développer la maladie d'Alzheimer. On parle même de la possibilité d'inverser le processus de vieillissement biologique. Mais jusqu'où pouvons-nous aller dans cette guerre contre la maladie ? Après tout, la plupart des maladies ne sont pas causées par un gène, mais par une combinaison de plusieurs gènes et facteurs environnementaux. Certains gènes qui nous prédisposent à une maladie en protègent également contre une autre.

Les chercheurs notent que l'un des principaux problèmes aujourd'hui est la disponibilité du CRISPR, qui coûte cher. De plus, l'édition du génome humain soulève également des dilemmes éthiques - par exemple, l'acte d'un scientifique chinois qui a utilisé la technologie CRISPR-Cas9 sur des bébés à naître, pour lequel il purge actuellement une peine de prison, a reçu une large publicité.

Au cours des 10 prochaines années, nous serons peut-être en mesure de résoudre certains des problèmes éthiques complexes.

Cependant, de nombreux scientifiques espèrent qu'à l'avenir, les médecins seront autorisés à utiliser cette technique au profit des personnes, mais les "plus petits détails" restent à déterminer.Vraisemblablement, différentes cultures aborderont différemment les questions éthiques. Donc, à cet égard, l'avenir est complexe et difficile à prévoir.

révolution spatiale

La dernière fois qu'un pied humain a posé un pied sur la surface de la Lune, c'était en 1972. Ensuite, peu de gens pouvaient prédire que les gens ne reviendraient pas vers le satellite de la Terre avant 50 ans. Quant aux derniers plans des agences spatiales mondiales (privées et publiques), les plans pour la prochaine décennie incluent non seulement le lancement de véhicules robotiques, par exemple, l'Europa Clipper (le démarrage est prévu pour 2021), le télescope spatial James Webb , mais aussi un retour sur la Lune et un vol homme à mars.

De manière générale, parlant d'exploration spatiale, j'aimerais croire que l'étude du système solaire et de l'univers observable dans les 10 prochaines années apportera des nouvelles tant attendues et des réponses à des questions qui excitent l'imagination. Qui sait, peut-être qu'en 2030 l'humanité saura avec certitude qu'elle n'est pas seule dans l'immensité de l'univers infini.