О сновното потребление на енергия е за отопление и охлаждане на сградите, особено при по-старите, които не са построени съобразно съвременните стандарти за енергийна ефективност. За това, инженерите от Фраунхофер Институт (Fraunhofer Institute) са разработили захранвана от слънчеви панели модулна фасада, която може да отоплява или охлажда помещения. Всеки модул на модулната фасада е широк 125 см с дебелина от 30 см и предоставя ефективност за помещение с размери до 24 кв.м. Модула се състои от фотоволтаичен панел, който генерира достатъчно мощност за захранването на малка термопомпа, която произвежда три до четири единици топлина от единица електроенергия. За затопляне на помещението, системата използва вентилаторни конвектори за въвеждане на топлина от външния въздух вътре, докато при охлаждане топлината от вътре се извежда навън.
Обмена на въздуха се регулира от децентрализирана вентилационна система, позволявайки на помещението да „диша“. Когато слънчевите клетки не генерират достатъчно енергия, системата може да да се захранва и от електрическата мрежа. Тази модулна фасада е проектирана за по-стари сгради, като тези, построени между 1950 и 1970 година, казва екипът. Целта е, модулите да се използват за привеждане на съществуващите сгради към съвременните стандарти за енергийна ефективност и екология, много по-бързо, лесно и на по-ниска цена. Вместо да се обновяват целите сгради, настоящите фасади може да бъдат снабдени с тези нови модули само за няколко часа, твърди екипът. Също така, обитателите не трябва да напускат сградите по време на монтажа на системата, като с напредването на технологиите, модулите може лесно да бъдат заменени с по-добри. Например, екипът изчислява, че до 30 процента от офис сградите, построени в Германия между 1950 и 1990 г., са построени по метод идеален за тези модули. Тези сгради консумират около 3200 ГВч електроенергия всяка година, но екипът казва, че модулните фасади биха могли да намалят това до само 600 ГВч. Необходимо е, да се направи известна оптимизация на системата, но екипът казва, че съвсем скоро ще е възможно модулите да бъдат използвани за подобряването на енергийната ефективност както на стари, така и на нови сгради.
Друга идея за подобряване енергийната ефективност на сградите идва от Ню Йоркският дизайнер Джо Дусет, който предлага производството на енергия от възобновяеми източници да направи сградите по-красиви, като създава серия от „кинетични стени“, използващи ротационни вятърни турбини с хипнотичен визуален ефект. Стените използват по около 25 вертикални турбини, всяка свързана с 400-ватов генератор и обща пикова мощност от 10 киловата. Подобно на слънчевите панели на покрива, тези кинетични стени може да бъдат свързани към мрежата или да използват батерия за съхранение на генерираната енергия. Дусет твърди, че турбините ще бъдат „почти безшумни“, създавайки „не повече шум от леко въртене“ и безопасни за деца, тъй като няма възможност за прищипване при въртене и дори малко дете би могло лесно да спре леките перки. Кинетичните стени са способни да улавят вятъра от всяка посока и могат да работят самостоятелно или да бъдат свързани със система за генериране на енергия от слънцето. Дизайнерът иска тези стени да бъдат „много достъпни“, като търси потенциални партньори. Някои модели притежават и музикални качества, освен че са впечатляващи за гледане, но въпреки всичко, не е ясно колко ще са ефективни, ако някога станат реалност. Десет киловата са полезно количество енергия, като се има предвид, че средно едно домакинство използва около 30 кВч дневно. Генерираната енергия за денонощие би била 240 кВч, което е повече от достатъчно. Проблемът е, че вятърът не работи по този начин, защото не е постоянен. Средният коефициент на капацитет за наземни вятърни турбини е около 35 процента, така че ако тези кинетични стени притежават подобен капацитет, като на големите индустриални вятърни турбини с три лопатки и хоризонтална ос, разположени по ветровитите брегове и хълмове, би могло да се очаква, че ще генерират повече от 84 кВч на ден.
Това няма как да бъде постигнато, защото тези турбини с вертикална ос са много по-малко ефективни. При турбините с три лопатки, винаги, всичките лопатки улавят вятъра, докато дизайна на турбините с вертикална ос позволява само една повърхност да улавя вятъра в даден момент. Също така тези турбини са проектирани да се монтират на нивото на земята до къщи, а не високо във въздуха в близост до силни ветрове. Така че улавяният вятър ще бъде по-слаб и това е лоша новина, тъй като силата на вятъра е пропорционална на квадрат от скоростта на вятъра. Тези кинетични стени са проектирани да изглеждат впечатляващо, което означава, че несъмнено има решение, което изглежда не толкова впечатляващо и би работило по-добре. Като цяло, стените с вятърни турбини на Дусет изглеждат доста интересни, но ще бъде изненада, ако генерират полезно количество енергия или се продават на достатъчно достъпна цена, за да си изплатят по-бързо от система за генериране на енергия от слънцето. За сега, най-добре е тези вятърни стени да се възприемат за кинетични скулптури, както се вижда във видеото, като всяка генерирана от тях енергия би била плюс.
Източник: Fraunhofer Institute, Joe Doucet x Partners
Николай Ваташки
