Зелена архитектура - Интелигентни сгради - Устойчиво развитие

Видео на интелигентна ПЛЮС енергийна сграда по патент BG 65691 В1 вижте на  www.youtube.com/watch#!v=2ftujucKwMk&feature=channel

Видео на интелигентна ПЛЮС енергийна сграда с подпочвена терморегулация по патент BG 65666 В1 вижте на www.youtube.com/watch#!v=tACazEhYvCI&feature=channel

Видео на енергонезависима къща, пряко използваща слънцето и почвената температуризация, вижте на http://www.youtube.com/watch#!v=BK7DNHDJo0Q&feature=channel

Енергийната ефективност на сградите, включително и ПЛЮС енергийните сгради, са важна, но не единствената страна на зелената архитектура. Тя обхваща много по-обширна сфера. Не само населените места, но пътната и индустриалната инфраструктури. Зелената архитектура вече стана директивно изискване на Европейския съюз. Според него, най-късно до 2020 г. всички обществени, публични и други значими сгради задължително ще задоволяват собствените си енергийни нужди 100% от възобновяеми енергийни източници (ВЕИ).

"Зелена" архитектура и "зелени" населени места най-общо означава селища без въглеродни емисии. Това, например, изключва каминитe. А енергията за бита, промишлеността, комуналните нужди, транспорта и т.н. е от инсталации, рабтещи на вятър, слънце, гео-топлина и други ВЕИ, включително и водород, ако е произведен с енергия от ВЕИ. В такова населено място електрическият транспорт е фаворизиран. Както за обществени, така и за персонални нужди. С други думи електрическите коли, електро-хидравличните камиони, и боклукчийските електро-хидро-хибриди ще бъдат единствено разрешени. А те, за да бъдат добри заместители на познатите коли с бутални двигатели, следва да са високо ефективни. Разбира се, познатите вече електро-бутални хибридни транспортни средства също ще имат място, но в самото зелено селище те ще работят само на електрическа тяга, а извън него ще могат да работят и на хибридна тяга.  Високоефективни хибридни и електроколи по български патенти вижте на www.b2b.bg/bgcar.html

Всеки линк в долната таблица пряко води до видеоклипове за реализация на български патенти за плюс енергийни сградни инсталации:

See the related videos of patented (BG patents) Plus Energy Buildings by clicking of each link in the table above. Take an overlook of the description of each video

Голямата централизирана енергетика бързо отстъпва на децентрализираната енергетика, която включва зелената архитектура и интелигентното енергийно управление на сградите. Под интелигентни сгради разбираме не само ПЛЮС енергийните сгради, но и такива, които автоматизирано се самоуправляват енергийно и комуникационно, чрез гъвкаво програмирини инженерни системи, в зависимост от енергийната консумация и наличния ресурс от ВЕИ. Те по принцип генирирт енергиен излишък, който се акумулира по различни начини, включително и за зареждане на електрически автомобили и plug-in хибриди. Патент BG 65691 дава технически решения за интелигентни ПЛЮС енергийни сгради, а патент BG 65 666 за енергийна акумулация не само на сгради, но и на най-различни други обекти, включително и за агро-мелиорация. Зелената енергетика е съществен елемент от цялостото устойчиво развите, което вклйчва още много компоненти. Например транспортът. Известно е, че около 25% от емсиите на въглероден диоксид са от транспорта. Затова подмяната на горивните дивигатели с електрически, както и енергоефективните хибриди, са неизбежната посока на най-близкото развитие. То е подкрепено и с много милиарден бюджет от Европейската комисия, както и с мощни стимули в САЩ, Канада, Австралия, Швейцария и други държави.

За всеки автомобил е най-важно да бъде ефективен и при движение, и при спиране. А всеки мотор и/или генератор са най-ефективни при определени параметри на работата им. Ако такива параметри се поддържат непрекъснато и автоматично - то този автомобил ще бъде и най-ефективен в крайна сметка. Български патенти BG 65421 (Г.Тончев) и BG 65480 (Г.Тончев)  разкриват серия от цялостни технически решения за такива автомобили. Техните агрегати винаги работят близо до максималната си ефективност. За такава тяхна работа спомага и индивидуалното поддържане на оптимални температурни условия на агрегатите, съгласно патентованото техническо решение BG 65420 (М.Тончева). Повече за еко-автомобилите, като част от цялостното устойчиво развитие, вижте тук.

Един от моделите на развитие на енергийната система наподобява Интернет мрежата, но съставена от интелигентни ПЛЮС енергийни сгради. Както всеки Интернет потребител консумира (получава информация) от глобалната мрежа, така той, чрез своя включен компютър и съответнния софтуер, "отдава" ресурс на мрежата и фактически е част от нея. А допълнително може да предоставя своя собствено генерирана и обработена информация/софтуер на други потребители. Изграждането на такива децентрализирани решения, с предимно ВЕИ генерация и локално акумулиране и интелигентно управление, се нарича Smart Grid.  Този термин за интелигентна мрежа се използва много широко не само при енергийно свързани сгради, но и за ефективно управление на пътния трафик на коли с единствена или включващи електротяга, както и цялата мрежа от генериращи и преносни съоръжения на пътната електро-инфраструктура, захранвана от ВЕИ. Поради сравнително високата (все още) цена на електрическите акумулатори се разработват, включително и от наши екипи, технологии за електрозахранване на електрокоите в движение от пътната електро-инфраструктура. Затова е важно изграждането на такива крайпътни съоръжения. Патетовани решения за линейна пътна инфраструктура, захранвана от ВЕИ вижте на www.tonchev.org/ecotransportbg.html

Основните  видове ВЕИ за ПЛЮС енергийните сгради и инженерната ифраструктура са слънцето, земната топлина и вятърът. В проектите за фтоволтаични инсталации на сградите се включват безшумни иновативни вятърни генератори , предвидени да работят при ниски ветроскорости. За ефективно локално генериране на топлина и електричество са необходими редица нови и много по-съвършени комбинирани машини и инсталации за оползотворяване на ВЕИ. Такива са слънчевите когенератори, термопомпени инсталации за климатизация и редица други подобни, описани на www.tonchev.org. Немаловажно е естетическото въздействие на различните соръжения. Това изискване, повече или по-малко, може и да намали чисто енергийната и техническата ефективности на машините, но естетическите, здравните и екологичните изисквания са водещи при оформяне на околната среда на урбанизиранте територии. Нашите патентовани решения са характерни с висока енергийна ефективност (пасивна и активна), която не е за сметка на есетическото въздействие. Така или иначе, предварителни проекти  се изискват по Наредба 16 27/2008. В тези проекти  задължително се разработват варианти със съответните им енергийни и инвестиционни оценки, което гарантира избор на най-подходящия за реализация на всяко конкретно място.

Неподвижните плоски рефлектори към фотоволтаичните модули, или към колекторите за топла вода, се монтират под определен ъгъл под и пред модула и не го засенчват. Те увеличават производителността им до 75% срещу увеличаване на цената на инсталацията с около 8 %.

Върху наклонения фотоволтаичен панел попадат едновременно пряка светлина и отразена от огледалото под него.	Малък наклонен фотоволтаичен модул без огледало. Свързаният към него уред показва 0.07.	Наклоненият фотоволтаичен модул над хоризонтално огледало. Уредът показва 0.12.	Фотоволтаичен парк, подготвен за монтиране на светлинни отражатели в междуредията под фотоволтаиците.

На долните четири снимки виждате илюстративни варианти на интелигентна ПЛЮС енергийна къща, която използва слънчевата енергия за производство на ток и топлина чрез монтираните фотоволтаици и слънчеви когенератори, чието енергопроизводство е усилено с прилагането на новоизобретената система, включваща плосък светлинен/топлинен отражател. В двора на къщата са монтирани и  новоизобретени вертикално-осеви вятърни когенератори за ниски скрости на вятъра и турбулентни въздушни течения. На показания вертикален разрез на къщата се вижда подземната камера-мазе (също патентовано решение с принудителна въздушна циркулация) за климатизация на къщата. Подземната топлина се оползвотворява през зимата за въздушно подгряване на къщата, а през лятото  - за охлаждането й.

Показаните варианти не са, нито типови, нито примерни проекти, а само примерни илюстрации за малка част от множеството възможности за реализиране на зелената архитектура чрез интелигентни ПЛЮС енергийни къщи по няколко нови български патенти. А цялостната енергопроизводителна част е базирана на български патент BG 65691/2009.

На долния ред (от горните два реда снимки) е показан вариант на интелигентната къща с шарнирно монтирани плоски огледални рефлектори (капаци) на прозорците, които насочат допълнително слънчеви лъчи във вътрешността на къщата, когато е необходимо затоплянето й, или захлупват прозорците, за да предпазят стаите от прегряване. На гърба на плоските огледални капаци има фотоволтаици, които произвеждат електричество, когато къщата е достатъчно загрята. Автоматизираното завъртане на капаците (около хоризонтална ос) осигурява необходимата топлина в сградата и електричество, в зависимост от текущата енергийна консумация. Излишъкът от електричество зарежда акумулатори на електрокола и/или се отдава на външна електромрежа. През горещите дни, когато затворените капаци не са достатъчни да се понижи температурата, част от произведеното електричество захранва термопомпена инсталация (климатици) за охлаждане. През студените дни, когато отворените огледални капаци не са достатъчни да затоплят къщата, част от произведеното електричество захранва термопомпена инсталация (климатици) за отопление. През студените нощи капаците са затворени и огледалата препятстват отдаването на топлина навън през прозорците. През горещите нощи капаците са отворени за по-лесно отдаване на топлината от къщата навън.

На горните две снимки е представен вариант на интелигентната къща за по-малко слънчеви райони. Увеличена е площта на фотоволтаиците върху покрива, който покрива и задната тераса на къщата. Шарнирно монтираните огледални капаци на прозорците насочват допълнително слънчеви лъчи във вътрешността на къщата, както и към фотоволтаиците на стената с прозорците. На гърба на плоските огледални капаци може и да няма фотоволтаици, както е показано на снимките. Автоматизираното завъртане на капаците (около хоризонтална ос) осигурява необходимата топлина в сградата, или насочва повече светлина към фотоволтаиците, в зависимост от текущата енергийна консумация.

Видео на енергонезависима къща, пряко използваща слънцето и почвената температуризация, вижте на http://www.youtube.com/watch#!v=BK7DNHDJo0Q&feature=channel

От дадените варианти на ПЛЮС енергийни интелигентни къщи е видно, че те са с различни големини и различни форми. Характерно е, че те  ползват слънчева топлина и светлина, пряко и допълнително (чрез неподвижни рефлектори на покрива), вятърната енергия, подпочвена температура, която оползотворяват пряко и чрез термопомпи (климатици). Автоматичната оптимизация на добива от различните възобновяеми енергоизточници (включена в патент BG 65 691 B1) обхваща и интелигентото управление на подвижните прозоречни огледални рефлектори. И чрез тях денонощно се регулира енергийният добив, в зависимост от текущата консумация на място. Излишъкът от енергия се акумулира в къщата чрез патентована система BG 65 666 B1 и/или се отдава на външна електромрежа. Цялостни вариантни патентовани проекти за интелигентни ПЛЮС енергийни сгради и независимо водоснабдяване може да изтеглите от www.b2b.bg/dldplus.html

Патентованите проекти за ПЛЮС енергийните сгради включват, освен показаните и други технически решения на д-р инж. Георги Тончев. Например: “Хибриден електрогенератор” - регистрация BG 109 684, “Вятърен когенератор” - BG 109912, “ Eнерго-акумулираща система” - BG 110 530, “Синергична ветро-слънчева енергийна система”, BG 110 529, “Природосъобразен слънчев когенератор” - регистрация BG 109 818., “Линеен термо-фотоволтаичен генератор” - регистрация №109 819., “Комбиниран терморегулиращ панел за сгради” - регистрация № 109797, "Отражателна система за фотоволтаични модули" - BG 110 178 и т.н.

Когато е необходимо увеличаване на електрпроизводителността на фотоволтаиците се използва новопатентованата българска система - видео на фотоволтаичната патентована система с рефлектори за удвояване на електропроизводителността на фотоволтаиците вижте на www.youtube.com/user/miscbeep#p/a/u/0/XE-mOgND07I

За подобряване баланса на електросистемата с ВЕИ, електрическите автомобили могат да изпразват акумулаторите си (включително и ако акумулаторите им са маховични или други видове не електрически) в обществената елмрежа, Но няма да имат ток за движение. Хибридните plug-in коли по български патенти (вижте www.tonchev.org/hcarbg.html ) имат тази възможност, без да рискуват потенциала за движение. Инсталации на ВЕИ, по български патенти, включително и за зареждане на ел и хибридни коли вижте на www.b2b.bg/malkiturbinibg.html

Изборът на подходящото проектно решение за всеки конкретен случай се прави след оценка на потенциала на ВЕИ на място, по реда, предвиден в Наредба 1627.

Допълнителна информация за патентованите турбини и други машини, работещи на ВЕИ може да намерите тук