Енергоактивний житловий будинок

Енергоактивний житловий будинок, що містить будівлю з розташованими на даху сонячними колекторами, водогрунтовим теплоакумулятором, під культиваційною спорудою, які з'єднані циркуляційним контуром з тепловим насосом абсорбційного типу і автоматизованою системою опалення з датчиками теплового комфорту і датчиками параметрів навколишнього середовища і технологічних енергоносіїв, а також програмнообчислювальним комплексом і керуючою мініЕОМ, який відрізняється тим, що на прилеглій до будинку території з південною і південно U 2 (13) 1 3 И.Н.Иванова. Итоги НИР Гос. университета. - М.: ГУЗ. -2000. -92с. Прототипом корисної моделі прийнято деклараційний патент 64153А від 16.02.2004 Бюл. №2: Цей енергоактивний житловий будинок, містить будівлю з розташованими на даху сонячними колекторами, сезонний водоґрунтовий акумулятор під будинком з нагромаджувачем низькотемпературної води, які з'єднані циркуляційним контуром з тепловим насосом, топкою і баком-акумулятором гарячої води, а також системами опалення і вентиляції. Будинок зведений на масивному фундаменті, а водоґрунтовий акумулятор розташований на підніжжі прилеглих до будинку культиваційних споруд, з'єднаний циркуляційним контуром з тепловим насосом абсорбційного типу, генератор якого забезпечений автономним теплоелектричним акумулятором з термосифонами, підключеними через блок управління до електромережі вітроенергетичної установки, при цьому абсорбер і конденсатор теплового насоса з'єднані між собою і циркуляційним контуром, паралельно циркуляційному контуру сонячних колекторів, підключені до бакаакумулятора гарячої води, куди вставлені термосифони, розвинена поверхня яких разом з вентилятором та припливно-витяжними каналами введені в автоматизовану систему повітряного кондиціювання мікроклімату з датчиками теплового комфорту в приміщеннях будинку і культиваційних спорудах, датчиками параметрів навколишнього середовища і технологічних енергоносіїв, а також програмнообчислювальним комплексом і керуючою мініЕОМ. Недоліком прототипу є недостатня енергетична ефективність який пропонується усунути шляхом дублювання відновлювальних джерел енергії сонця додатковою енергією біологічних відходів з трансформацією їх у біопаливо з підвищенням екологічності і енергоефективності системи кондиціювання мікроклімату. Поставлена задача вирішується тим, що на прилеглій до будинку території з південною і південно-західною орієнтацією додатково збудований біореактор керованого фотосинтезу з'єднаний через споруду підготовки і використання біомаси та її відходів з метантенком синтезу біогазу, газовий вихід якого підключений через газгольдер до дизель-генератора з теплоутилізатором вихлопних газів і генератора теплового насосу, абсорбційного типу, при цьому електромережа дизель-генератора забезпечена пристроєм управління, акумулювання і дублювання з місцевою електромережею і з'єднана з системою енергопостачання приміщень будинку, а теплоакумулятор вихлопних газів і сонячні колектори циркуляційними контурами введені в лінію зарядки водоґрунтового тепло акумулятора, лінія розрядки якого циркуляційним контуром функціонально пов'язана через тепловий насос з автоматизованою системою кондиціювання мікроклімату, в приміщеннях будинку а також культиваційних спорудах, біореакторі керованого фо 51972 4 тосинтезу і метантенку синтезу біогазу, споруді підготовки і використання біомаси та її відходів. На Фіг.1 зображений енергоактивний житловий будинок і принципова схема використання відновлювальних джерел енергії для кондиціювання мікроклімату в приміщеннях будинку. На високому фундаменті 1 збудований житловий будинок 2 з гаражем 3 для розміщення теплоенергетичного обладнання: газорідинного дизель-генератора 4 з теплоутілізатором вихлопних газів 5 і пристроєм управління, акумулювання та дублювання з місцевою електромережею 6 системи енергозабезпечення 7 будинку, теплового насосу абсорбційного типу з генератором 8, конденсатором 9, абсорбером 10 і випарювачем 11, а також циркуляційних контурів 12, 13 зарядки водоґрунтового теплоакумулятора 14, розташованого під культиваційними спорудами 15, відповідно, з теплоутилізатором вихлопних газів 5 і сонячними колекторами 16. Циркуляційний контур розрядки 17 водоґрунтового теплоакумулятора через тепловий насос з'єднаний з автоматизованою системою кондиціювання мікроклімату 18 з датчиками параметрів навколишнього середовища 19, технологічних параметрів енергоносіїв 20 і датчиків теплового комфорту 21 в приміщеннях будинку, в культиваційних спорудах 15 біореактора керованого фотосинтезу 22, споруді переробки і використання біомаси і її відходів 23, метантенку синтезу біогазу 24. Газовий вихід 25 метантенку з'єднаний через газгольдер 26 з дизель-генератором, а також генератором теплового насосу. Автоматизована система управління мікрокліматом забезпечена програмнообчислювальним комплексом 27 та керуючою міні ЕОМ 28. Функціонує енергоактивний будинок таким чином. В теплий період року, тривалість якого для кожного регіону приймається по Сніп в залежності від географічної широти місцевості, сонячні колектори 16 і біореактор керованого фотосинтезу 22 уловлюють сонячну радіацію Іср і перетворюють її в теплову енергію для нагрівання води до 60-70°С гарячого водопостачання будинку і зарядки водоґрунтового акумулятора теплової енергії 14, а також для технологій біологічного фотосинтезу. Розміщення колекторів на даху будинку, з південною та південно-східною його орієнтацією, вибір раціональної форми огороджень («форма краплини») і кута нахилу колекторів ук (для Київа і Севастополя ук відповідно 35 і 45°) можуть забезпечити уловлення падаючої радіації в площині сонячного колектора за теплий період року (квітень-вересень) на рівні 1000кВт/м2. Закордонний досвід показує велику економічну доцільність технологій біологічного фотосинтезу при утилізації енергоресурсів електростанцій і відновлювальних джерел енергії. Штами мікро та макроскопічних водоростей в Україні вже розроблені і досліджені. Доведено, індустріальна культивація мікроскопічних водоростей (хлорела, спіруліна віднесені до сучасних і перспективних біотехнологій, які мають можливості розвитку з 5 використанням сонячного світла не тільки при вирощуванні біомаси в фотобіореакторах відкритого (басейни) і закритого типу (трубчасті скляні системи) 22 але і при її переробці і використанні 23 (зневоднення, висушування виробництво продуктів харчового і кормового призначення, використання відходів для теплоенергетичних потреб). Всі біологічні відходи життєдіяльності людей, тварин, культиваційних споруд з інтенсивною технологією сільськогосподарських культур 15 і біомаси 23 подаються у метантенк 24 і перетворюються в біогаз (метан) та добриво для підвищення якості ґрунту. Біогаз із метантенку через газовий вихід 25 подається в газгольдер 26 і акумулюється для отримання електричної енергії у газорідинному дизель-генераторі 4 з теплоутилізатором вихлопних газів 5, а також в генератор теплового насосу абсорбційного типу, який може працювати в режимах холодильної машини, теплової помпи і одночасного виробництва тепла і холоду для кондиціювання мікроклімату в житловому будинку 2, культиваційних спорудах 15, біореакторі 22, споруді переробки і використання біомаси і її відходів 23 метантенку синтезу біогазу 24 по відповідним інтегральним датчикам теплового комфорту 21. Для підвищення ефективності і надійності використання біогазу передбачено використання газорідинного дизеля-генератора, який забезпечений пристроєм управління, акумулювання та дублювання 6, що включений в систему енергозабезпечення місцевої електромережі. Можливе і дублювання біогазового опалення генератором теплового насосу по технічному рішенню приведеному у деклараційному патенті на винахід №69557А - Абсорбційна бромісто-літієва теплонасосна установка / Дерев'янко В.І., Дутка С.М. по заявці №2003087410 від 15.03.50 опубл. Бюл. №19 от 23.05.93г. Вихлопні гази дизель-генератора подаються у теплоутилізатор 5 віддають своє тепло теплоносію, який по циркуляційному контуру 12 подається на зарядку водогрунтового акумулятора 14 (паралельно циркуляційному контуру 13 з соняч 51972 6 ними колекторами). Технічне рішення водоґрунтового теплоакумулятора розташованого під культиваційними спорудами і циркуляційним контуром зарядки від сонячних колекторів приведено у Авторському свідоцтві № . В холодний період року (t з.п.