Bygninger bruger masser af energi - her designes hele samfund, der giver tilbage så meget som de tager

Bygninger bruger masser af energi - her designes hele samfund, der giver tilbage så meget som de tager Kunstner gengivelse af National Western Center, et net-nul-campus under opførelse i Denver for at huse flere aktiviteter. City and County of Denver | Borgmesterkontor for National Western Center, CC BY-ND

Selvom coronavirus-pandemien har domineret de seneste overskrifter, er klimaændringer er ikke gået væk. Mange eksperter opfordrer til en "grøn ”økonomisk opsving der dirigerer investeringer i energikilder med lavt kulstofindhold.

Bygninger tegner sig for 40% af det samlede energiforbrug i USAsammenlignet med 32% for industrien og 28% for transport. Stater og byer med ambitiøse klimahandlingsplaner arbejder de på at reducere emissionerne fra byggesektoren til nul. Dette betyder maksimering af energieffektivitet for at reducere bygningsenergiforbruget og derefter forsyne de resterende energibehov med elektricitet produceret af kulstoffrie kilder.

Mine kolleger og jeg studerer de bedste måder at gøre det på reducerer hurtigt kulstofemissioner fra byggesektoren. I de senere år er konstruktionsdesign steget dramatisk. Netto-energibygninger, der producerer den energi, de har brug for på stedet fra vedvarende kilder, er i stigende grad standardvalget. Men for at fremskynde overgangen til nul kulstofemissioner, tror jeg, at USA må tænke større og fokusere på at designe eller ombygge hele samfund, der er nul energi.

At tackle energiforbruget i bygninger på distriktsniveau giver stordriftsfordele. Arkitekter kan indsætte store varmepumper og andet udstyr til at betjene flere bygninger i en forskudt tidsplan hele dagen. Distrikter, der samler hjem, arbejdspladser, restauranter, rekreationscentre og andre tjenester i gåbare samfund reducerer også markant den energi, der er nødvendig til transport. Efter min mening vil denne voksende bevægelse spille en stadig vigtigere rolle i at hjælpe USA og verden med at tackle klimakrisen.

 Nul energibygninger producerer nok vedvarende energi til at kompensere eller endda overskride den energi, de forbruger.

Omgivende løkker er varme og afkøles

Opvarmning og køling er de største energiforbrug i bygninger. Distriktsdesignstrategier kan tackle disse belastninger mere effektivt.

Fjernvarme har længe blevet brugt i Europa, såvel som på nogle amerikanske universiteter og andre universiteter. Disse systemer har typisk et centralt anlæg, der brænder naturgas til opvarmning af vand, som derefter cirkuleres til de forskellige bygninger.

For at opnå nul kulstofemissioner anvender den nyeste strategi et design kendt som et omgivelsestemperatursløjfe der både opvarmer og afkøler forskellige bygninger samtidigt og effektivt. Dette koncept blev først udviklet til Whistler Olympic Village i British Columbia.

I et typisk omgivende sløjfesystem cirkulerer en pumpe vand gennem et uisoleret rørnetværk begravet under frostlinjen. På denne dybde er jordtemperaturen tæt på den årlige gennemsnitlige lufttemperatur for det sted. Når vand bevæger sig gennem røret, varmer det eller afkøles mod denne temperatur.

Varmepumper på individuelle bygninger eller andre punkter langs den omgivende sløjfe tilføjer eller udvinder varme fra løkken. De kan også flytte varme mellem dybe geotermiske brønde og det cirkulerende vand.

Løkken cirkulerer også gennem et centralt anlæg, der holder det i et optimalt temperaturområde for maksimal ydelse af varmepumpe. Anlægget kan bruge køletårne ​​eller spildevand til at fjerne varme. Det kan tilføje varme via vedvarende kilder, såsom solvarmefangere, vedvarende brændstof eller varmepumper, der er drevet af vedvarende elektricitet.

Bygninger bruger masser af energi - her designes hele samfund, der giver tilbage så meget som de tager Skematisk det omgivende loop-system til Whistler Olympic Village i British Columbia. Integreret gruppe, CC BY-ND

Anvendelse af spildevand

Et eksempel på et potentielt nul-energidistrikt, der i øjeblikket er under udvikling, National Western Center, er et campus til flere brug, der i øjeblikket er under opførelse i Denver for at huse den årlige National Western Stock Show og andre offentlige begivenheder med fokus på mad og landbrug.

Et rør på 6 fod med diameter, der bærer byens spildevand, løber under jorden gennem ejendommen, før det leveres vandet til et rensningsanlæg. Vandtemperaturen forbliver i et smalt område fra 61 til 77 grader F hele året.

Spildevandsrøret og en varmeveksler overfører varme til og fra en omgivende sløjfe, der cirkulerer vand i hele distriktet. Systemet leverer varme om vinteren og absorberer varme om sommeren via varmegenvindingskølere, som er varmepumper, der samtidig kan give varme og afkøling. Denne strategi betjener individuelle bygninger med meget høj effektivitet.

Elektricitet, der bruges til at betjene varmepumper, belysning og andet udstyr, kommer fra fotovoltaik på stedet og vind- og solproduceret elektricitet importeret fra off-site.

Integreret hus med lav energi i Austin

Et andet distrikt, der vil minimere COXNUMX-emissioner, er Whisper Valley Community, under opførelse i Austin, Texas. Denne 2,000-acre udvikling af flere brug inkluderer 7,500 altelektriske huse, 2 millioner kvadratmeter kommerciel plads, to skoler og en 600 hektar stor park. Dens design har allerede modtaget en grøn bygning pris.

Whisper Valley kører på et integreret energisystem, der inkluderer et omfattende netværk til omgivende kredsløb opvarmet og afkølet af varmepumper og geotermiske brønde placeret ved hvert hus. Hver husejere har muligheden for at inkludere en 5-kilowatt solcelle-solcellepanel til at betjene varmepumpen og energieffektive apparater, herunder varmepumpevandvarmere og induktive komfur. Ifølge udvikleren giver Whisper Valley's stordriftsfordel mulighed for en gennemsnitlig salgspris på $ 50,000 under den typiske Austin-huse.

Ross Trethewey fra “Dette gamle hus” besøger den lavenergiske Whisper Valley-udvikling uden for Austin, Texas, i 2018.

Fremtiden for nul-energi samfund

National Renewable Energy Laboratory, Lawrence Berkeley National Laboratory, og andre projektpartnere udvikler et open source softwareudviklingssæt kaldet URBANopt der modellerer elementer fra nul-energidistrikter, såsom bygningseffektivitet / efterspørgselsfleksibilitetsstrategier, solceller på taget, termiske systemer til omgivende sløjfer. Softwaren kan integreres i andre computermodeller for at hjælpe med design af nul energisamfund. NREL-ingeniører har været engageret i højtydende distriktsprojekter over hele landet, såsom National Western Center, for at hjælpe med at informere og vejlede udviklingen af ​​URBANopt-platformen.

De projekter, jeg har beskrevet, er nybyggeri. Det er sværere at opnå netto nul energi i eksisterende bygninger eller samfund økonomisk, men der er måder at gøre det på. Det giver mening at anvende de effektivitetsforanstaltninger, der er mest omkostningseffektivt at eftermontere, konvertere bygningsopvarmnings- og kølesystemer til elektricitet og forsyner elektriciteten med solcelleanlæg.

Hjælpeprogrammer tilbyder i stigende grad tidsplaner for brugstidspunktet, der opkræver mere for strømforbrug i perioder med høj efterspørgsel. Emerging-styringssystemer til hjemmet tillader husejere at varme vand, oplade hjemmebatterier og elektriske køretøjer og køre andre apparater på tidspunkter, hvor elpriserne er lavest. Uanset om vi taler om nye eller eksisterende bygninger, ser jeg bæredygtige nul energisamfund, der er drevet af vedvarende energi, som fremtidens bølge, når vi takler klimaforandringskrisen.

Om forfatteren

Charles F. Kutscher, stipendiat og seniorforskning, Renewable & Sustainable Energy Institute, University of Colorado Boulder

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.

Relaterede bøger

Nedtrapning: Den mest omfattende plan, der nogensinde er blevet foreslået til at vende global opvarmning

af Paul Hawken og Tom Steyer
9780143130444I lyset af udbredt frygt og apati er en international koalition af forskere, fagfolk og forskere mødtes for at tilbyde et sæt realistiske og dristige løsninger på klimaforandringer. Hundrede teknikker og fremgangsmåder er beskrevet her - nogle er velkendte; nogle du måske aldrig har hørt om. De spænder fra ren energi til at uddanne piger i lande med lavere indkomst til praksis i landbruget, der trækker kulstof ud af luften. Løsningerne findes, er økonomisk levedygtige, og samfund overalt i verden vedtager i øjeblikket dem med dygtighed og beslutsomhed. Fås på Amazon

Design af klimaløsninger: En politikvejledning til lav-kulstofenergi

af Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
1610919564Da virkningerne af klimaændringerne allerede er over os, er behovet for at reducere de globale drivhusgasemissioner intet mindre end presserende. Det er en skræmmende udfordring, men teknologierne og strategierne til at imødekomme den findes i dag. Et lille sæt energipolitikker, der er designet og implementeret godt, kan sætte os på vejen mod en fremtid med lav kulstofemission. Energisystemer er store og komplekse, så energipolitikken skal være fokuseret og omkostningseffektiv. One-size-fits-all-tilgange får simpelthen ikke jobbet gjort. Politiske beslutningstagere har brug for en klar, omfattende ressource, der skitserer de energipolitikker, der har størst indflydelse på vores klimafremtid, og beskriver, hvordan disse politikker skal designes godt. Fås på Amazon

Dette ændrer alt: kapitalisme vs. klima

af Naomi Klein
1451697392In Dette ændrer alt Naomi Klein hævder, at klimaforandringer ikke kun er et andet spørgsmål, der skal indbringes pænt mellem skatter og sundhedsvæsen. Det er en alarm, der opfordrer os til at løse et økonomisk system, der allerede svigter os på mange måder. Klein bygger omhyggeligt sagen for, hvor massivt at reducere vores drivhusemissioner er vores bedste chance for samtidig at mindske gabende uligheder, forestille os vores ødelagte demokratier og genopbygge vores slanke lokale økonomier. Hun udsætter den ideologiske desperation af klimaændringsnægterne, de messianske vrangforestillinger fra de ville være geoengineers og den tragiske nederlag fra for mange mainstream grønne initiativer. Og hun demonstrerer netop, hvorfor markedet ikke har - og ikke kan - løse klimakrisen, men i stedet forværre tingene med stadig mere ekstreme og økologisk ødelæggende udvindingsmetoder ledsaget af voldsom katastrofekapitalisme. Fås på Amazon

Fra udgiveren:
Køb på Amazon går til at bekæmpe omkostningerne ved at bringe dig InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, og ClimateImpactNews.com uden omkostninger og uden annoncører, der sporer dine browservaner. Selv hvis du klikker på et link, men ikke køber disse valgte produkter, betaler alt andet, du køber i det samme besøg på Amazon, en lille provision. Der er ingen ekstra omkostninger for dig, så vær venlig at bidrage til indsatsen. Du kan også bruge dette link at bruge til Amazon når som helst, så du kan hjælpe med at støtte vores indsats.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

følg InnerSelf på

facebook ikontwitter-ikonyoutube-ikoninstagram ikonpintrest ikonrss ikon

 Få det nyeste via e-mail

Ugeblad Daglig inspiration

SENESTE VIDEOER

Den store klimamigration er begyndt
Den store klimamigration er begyndt
by Super Bruger
Klimakrisen tvinger tusinder over hele verden til at flygte, da deres hjem bliver stadig mere ubeboelige.
Den sidste istid fortæller os, hvorfor vi er nødt til at pleje en 2 ℃ temperaturændring
Den sidste istid fortæller os, hvorfor vi er nødt til at pleje en 2 ℃ temperaturændring
by Alan N Williams et al
Den seneste rapport fra det mellemstatslige panel om klimaændringer (IPCC) siger, at uden et væsentligt fald ...
Jorden har været beboelig i milliarder af år - Præcis hvor heldig fik vi?
Jorden har været beboelig i milliarder af år - Præcis hvor heldig fik vi?
by Toby Tyrrell
Det tog udvikling 3 eller 4 milliarder år at producere Homo sapiens. Hvis klimaet havde svigtet helt en gang i det ...
Hvordan kortlægning af vejret for 12,000 år siden kan hjælpe med at forudsige fremtidige klimaændringer
Hvordan kortlægning af vejret for 12,000 år siden kan hjælpe med at forudsige fremtidige klimaændringer
by Brice Rea
Slutningen af ​​den sidste istid, omkring 12,000 år siden, var præget af en sidste kold fase kaldet de Yngre Dryas ...
Det Kaspiske Hav forventes at falde med 9 meter eller mere i dette århundrede
Det Kaspiske Hav forventes at falde med 9 meter eller mere i dette århundrede
by Frank Wesselingh og Matteo Lattuada
Forestil dig, at du er ved kysten og ser ud til havet. Foran dig ligger 100 meter golde sand, der ligner en…
Venus var endnu en gang jordlignende, men klimaændringer gjorde det ubeboelig
Venus var endnu en gang jordlignende, men klimaændringer gjorde det ubeboelig
by Richard Ernst
Vi kan lære meget om klimaforandringer fra Venus, vores søsterplanet. Venus har i øjeblikket en overfladetemperatur på ...
Fem klimatroer: Et nedbrudskurs i forkert information om klimaet
De fem klimatro: Et nedbrudskurs i forkert information om klimaet
by John Cook
Denne video er et nedbrudskurs i misinformation om klimaet, der opsummerer de vigtigste argumenter, der bruges til at rejse tvivl om virkeligheden ...
Arktis har ikke været så varm i 3 millioner år, og det betyder store ændringer for planeten
Arktis har ikke været så varm i 3 millioner år, og det betyder store ændringer for planeten
by Julie Brigham-Grette og Steve Petsch
Hvert år krymper havisen i det arktiske hav til et lavt punkt i midten af ​​september. I år måler den kun 1.44 ...

SENESTE ARTIKLER

grøn energi2 3
Fire grønne brintmuligheder for Midtvesten
by Christian Tae
For at afværge en klimakrise bliver Midtvesten ligesom resten af ​​landet nødt til at dekarbonisere sin økonomi fuldt ud ved at...
ug83qrfw
Større barriere for efterspørgselsrespons skal ophøre
by John Moore, On Earth
Hvis føderale tilsynsmyndigheder gør det rigtige, kan elkunder i hele Midtvesten snart være i stand til at tjene penge, mens...
træer at plante til klima2
Plant disse træer for at forbedre bylivet
by Mike Williams-Rice
En ny undersøgelse fastslår levende egetræer og amerikanske plataner som mestre blandt 17 "supertræer", der vil hjælpe med at gøre byer...
nordhavets havbund
Hvorfor vi skal forstå havbundens geologi for at udnytte vindene
by Natasha Barlow, lektor i kvartær miljøændring, University of Leeds
For ethvert land, der er velsignet med nem adgang til det lavvandede og blæsende Nordsø, vil havvind være nøglen til at møde net...
3 lektioner i skovbrande for skovbyer, da Dixie Fire ødelægger historiske Greenville, Californien
3 lektioner i skovbrande for skovbyer, da Dixie Fire ødelægger historiske Greenville, Californien
by Bart Johnson, professor i landskabsarkitektur, University of Oregon
En løbeild, der brænder i varme, tørre bjergskove, fejede gennem Gold Rush -byen Greenville, Californien, den 4. august…
Kina kan opfylde energi- og klimamål, der begrænser kulkraften
Kina kan opfylde energi- og klimamål, der begrænser kulkraften
by Alvin Lin
På Leader's Climate Summit i april lovede Xi Jinping, at Kina "strengt vil kontrollere kulkraft ...
Blåt vand omgivet af dødt hvidt græs
Kort sporer 30 års ekstrem snesmeltning i hele USA
by Mikayla Mace-Arizona
Et nyt kort over ekstreme snesmeltingshændelser i løbet af de sidste 30 år tydeliggør de processer, der driver hurtig smeltning.
Et fly taber rød brandhæmmende til en skovbrand, da brandmænd parkeret langs en vej ser op i den orange himmel
Modellen forudsiger 10-års udbrud af brande, derefter gradvis tilbagegang
by Hannah Hickey-U. Washington
Et kig på den langsigtede fremtid for naturbrande forudsiger en indledende cirka ti år lang eksplosion af naturbrandaktiviteter, ...

 Få det nyeste via e-mail

Ugeblad Daglig inspiration

Nye holdninger - nye muligheder

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Marked
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf-publikationer. Alle rettigheder forbeholdes.