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建立一个资源节约型家庭 - TInergy系列文章(五)

TInergy是一个能源社区,社区中的人们相信技术创新使生活的方方面面更具效率,技术创新更是通向清洁、低价和可再生能源的桥梁。 作为社区的 一分子,德州仪器的能源专家将分享能源开发利用的新见解,使能源利用率更上一层楼,在降低能耗的同时,让人们享受更美好的生活。

作者: Paul Westbrook 德州仪器(TI) 可持续发展经理,更多精彩内容,请访问TInergy

大概在 15 年以前,我就设计出了我自己的资源节约型家庭。即使在今天看来,它仍然也是很超前的。人们在参观完我的家庭以后,常常会问我:“您 究竟做了些什么会让家如此不同呢?” 15年过去了,早已事过境迁。如果让我现在来设计一个新型资源节约型家庭的话,我将会主要着眼于下列几个方 面:

空间的大小


空间效率可带来诸多方面的优势。空间大小合适的家庭,建造时占用的土地和资源更少,能耗更低,维护所需的人力也更少。这些都会使其成本更 低,同时您可以将资金用于购买一些高质量的系统和电器——求其精而非求其多。

被动系统


气候适应性设计是必须的。与当地气候条件相适应的设计,不仅不用承担成本又能使你从中受益。如果您生活的地方白天温暖晴朗而晚上干燥寒 冷,那么蓄热物质则是必须的;如果您生活在炎热、潮湿的东南部地区,那么您就得将重点放在反光屋顶和高性能隔热材料的使用上面;如果是在寒冷 、阴天的地区,则必须使用超高性能保温材料和高质量的窗户。气候不同,相应的窗户质量和安装位置也各异。几乎所有的气候环境中,高密闭性都至 关重要。较好的设计工具有助于设计出与当地气候相适应的更优异的资源节约型家庭。

实现平衡的技术


如果上述两个方面您都做得很好的话,那么就可以极大地减少对于机械系统的需求,某些情况下甚至不需要。太阳能热水器就是利用气候的最佳 例子。高吸热太阳能板、换热器、差动控制器和小型/高效泵(太阳能驱动)等技术可以很好地完成这项工作。现在市场上销售的热泵热水器可以作为备 用。

在密闭性较好的家里,用换热器配合机械通风较为合适。我有一台焓轮式换热器,其可以在持续不断地提供新鲜空气的同时,使70%以上的能量再 利用。

在制冷/加热方面,我拥有一套高效的地热系统。理想情况下,一个良好的被动设计甚至可以消除对于机械系统的需求。太阳能驱动的吸收式制冷是 一种前景不错的技术,因为日照最强的时段通常也是最需要制冷的时候。蓄热器可以在夜间实现制冷。太阳能还可以提供环流供暖。

自然光应该是白天主要的照明源。照明技术可以不断提高照明效率——可以使用超高效率镇流器/荧光灯,或者诸如 LED 等固态照明。

家用电器必须消除待机功耗,并不断提高效率。

首先每一个家庭都应该尽力提高资源利用效率。其次,还可以考虑利用太阳能、风能或者其他可再生能源技术自己发电。由此组成的电网就像是一 块巨型“电池”,家家户户都可以将多余的能量存储进去,或者从里面获得功率输出。不管是对电池、储能轮还是化学储能系统而言能量存储技术都非常 重要。这些储能技术还能将交通工具连接到“智能车库”。电动车辆可以在家里或利用电网充电。这种“智能车库”也是一种家庭能量缓冲系统——即能存 储能量,又能产生能量。