Първата в света енергийно независима многофамилна къща

Първата по рода си енергийно независима многофамилна къща, която е в състояние да работи целогодишно без намесата на външни източници на енергия се намира в община Брютен, Швейцария. Нито един от деветте апартамента не е свързан към централна мрежа. Цялата електрическа енергия идва от слънцето, а топлината от земята. Hoval беше избран, като предпочитан партньор за производството на топлина и битова гореща вода, благодарение на качеството и надеждността на продуктите.

Слънцето доставя около 5800 пъти повече енергия отколкото ни е нужно, но за съжаление не е постоянна и не винаги, когато е необходима. За да се реализира 100% енергийна автономност на сградата, ефективността трябва да се увеличи във всяка област, от производството на енергия, през съхраняване на тази енергия и до нейната консумация. Проектът Енергийно-автономна многофамилна къща показва, че прилагането на 100% чиста енергия, вече е възможно в наши дни, ако наличната технология и съвременните методи се използват по интелигентен и последователен начин.

Фотоволтаични модули с антирефлексно покритие са използвани, като фасадни елементи, визуално прекъснати от светли дървени прозорци. Покривът е покрит с модерни, високопроизводителни фотоволтаични модули. Слънчевата енергия се преобразува в електрически ток от соларните клетки и временно се съхранява в дневни и средносрочни акумулатори от два до три дни. За дългосрочно съхранение има нов процес на преобразуване от електрически ток към водород. Водородът се съхранява временно и може да се преобразува отново в електрическа или топлинна енергия, когато е необходимо. Друга част от слънчевата енергия се използва за работата на термопомпата, за производство на битова гореща вода, за функционирането на подовото отопление, както и за зареждане на краткосрочните и дългосрочните резервоари на топла вода. За да се постигне максимална ефективност на термопомпата, се използват различни източници на топлина в зависимост от изискванията.

Като източник на топлина е използвана термопомпа вода/вода с геотермална сонда. Инженерният екип избра термопомпата Hoval-H19, стандартен продукт на компания Hoval, който се използва в хиляди многофамилни жилища и индустриални сгради. Освен това топлината, която се генерира по време на производството на водород, се вдига на високо температурно ниво от термопомпата през лятото и се съхранява в дълготрайни топлосъдържатели или се използва за добиването на битова гореща вода. Работната температура около източника на топлина никога не пада под точката на замръзване, така че не е обходимо да се използва антифриз за геотермални сонди. Топлообменникът се използва само в местата, където е технологично абсолютно необходим, например за производството на топлина от външния въздух и затопляне на контролираната жилищна вентилация. Това намалява загубите в системата и електрическата енергия може да бъде запазена за работата на термопомпите.

Основният принцип е генериране на максимална топлинна енергия с минимална електрическа енергия. В хода на разработването е взето под внимание оптималното използване на наличната екологична енергия (геотермална топлина, външния въздух) и съхранението на енергия в дългосрочните резервоари, като е отчитано винаги най-ефективно използваната енергия. Ако има малко електрическа енергия на разположение, тогава контролната система винаги избира най-топлия енергиен източник, за да постигне максимална степен на ефективност на отоплението с термопомпа (COP). Това намалява електрическата консумация на термопомпата, както и общата консумирана електрическа енергия.