Автономные здания — будущее строительства

Строительная отрасль движется по пути все большей устойчивости. Одним из достижений в этой области являются автономные дома, которые могут самостоятельно вырабатывать электроэнергию, контролировать собственные системы и работать независимо от городских служб.

В них используются возобновляемые источники энергии, строительные материалы и автономные цифровые системы, которые оптимизируют эксплуатацию зданий. Эти технологии снижают воздействие на окружающую среду, улучшают эксплуатационные характеристики строений и повышают устойчивость.

Принцип работы автономных домов

Солнечные панели. Автономные дома оборудованы солнечными панелями, которые устанавливаются на крыше или других подходящих поверхностях. Эти панели содержат фотоэлектрические ячейки, которые преобразуют солнечное излучение в электрическую энергию. Этот процесс называется фотоэлектрическим эффектом. Полученная энергия передается в инвертор, который преобразует постоянный ток, генерируемый панелями, в переменный ток, который используется в доме.

Системы хранения энергии. Для того чтобы использовать солнечную энергию в ночное время или в периоды недостатка солнечного света, автономные дома включают системы хранения энергии. Это могут быть батареи, которые заряжаются в течение дня, когда солнечные панели генерируют избыточную энергию, и используются в течение ночи или при необходимости.

Утилизация водных ресурсов. В автономных домах используются системы сбора дождевой воды и переработки сточных вод. Дождевая вода собирается с крыши и направляется в специальные резервуары. Затем она может быть использована для полива сада, унитазов или даже для питья после процесса очистки.

Системы управления отходами. Автономные дома могут включать системы переработки и утилизации мусора, включая компостирование и переработку биологических отходов.

Электромобили и зарядные станции. Если владельцы автономных домов используют электромобили, они могут устанавливать зарядные станции на своей территории, питая их возобновляемой энергией.

Интеграция других возобновляемых ресурсов. В дополнение к солнечной энергии и утилизации воды, автономные дома также могут интегрировать другие источники возобновляемой энергии, такие как ветряные турбины или геотермальные системы, чтобы дополнительно снизить зависимость от традиционных источников энергии.

Одной из ключевых особенностей автономных зданий является использование в них цифровых систем прогнозирования. В них применяются датчики, размещенные по всему дому для сбора данных о температуре, влажности, заполняемости и других факторах. Затем система прогнозирования использует эти данные для корректировки освещения, отопления и охлаждения в режиме реального времени. В дополнение к данным в режиме реального времени, такие системы также используют информацию для выявления закономерностей и прогнозирования будущего энергопотребления. Это позволяет принимать более обоснованные решения об использовании энергии и техническом обслуживании, что снижает затраты и улучшает общую производительность здания.

Цифровые сервисы для управления автономными домами

Эти системы включают в себя:

Умное освещение. Умные лампочки и выключатели позволяют регулировать яркость и зонировать освещение.

Климат-контроль. Системы управления климатом могут автоматически регулировать температуру в зависимости от предпочтений владельцев и наличия людей в доме.

Безопасность. Умные системы видеонаблюдения, датчики движения и системы контроля доступа позволяют мониторить безопасность дома и реагировать на инциденты в режиме реального времени.

Умное управление энергопотреблением. Эти системы могут оптимизировать потребление энергии, выключая или регулируя электроприборы и освещение при отсутствии людей в помещении или на основе расписания.

Голосовые помощники. Голосовые помощники интегрируются в умные дома и позволяют владельцам управлять устройствами голосом.

Мобильные приложения. Для управления автономным домом из любой точки мира используются специальные мобильные приложения. С их помощью владельцы автономных домов смогут:

• Мониторить камеры видеонаблюдения. Просматривать видеопотоки с установленных камер и следить за безопасностью своего дома.
• Управлять освещением. Включать, выключать или регулировать освещение в разных частях дома, создавая комфортную атмосферу.
• Мониторить потребление энергии. Отслеживать, сколько энергии используется разными устройствами в доме, и принимать меры для оптимизации.
• Создавать сценарии и расписания. Создавать автоматизированные сценарии для управления несколькими устройствами одновременно, например, включение всего света вечером или установка определенного режима перед сном.

Эти цифровые сервисы для управления делают автономные дома более удобными, эффективными и безопасными для жильцов. Они также позволяют владельцам снижать потребление ресурсов и следить за состоянием своего дома в режиме реального времени.

Как автономные дома будут использовать «цифру» в будущем

В будущем здания станут предвидеть потребности жильцов. Их технологии будут включать цифровых двойников, Интернет вещей, передовые датчики, машинное обучение, искусственный интеллект и анализ данных.

Искусственный интеллект. Эти системы будут способны анализировать данные о потреблении энергии и воды, а также о поведении жильцов для оптимизации ресурсов и создания более комфортных условий.

Адаптация. Будущие системы умных домов будут способны адаптироваться. Например, они могут сами регулировать освещение, температуру и другие параметры в зависимости от времени суток, наличия людей в помещении и погодных условий.

Прогнозирование и оптимизация энергопотребления: С развитием аналитики и ИИ системы управления смогут прогнозировать энергопотребление на основе разных факторов, таких как погода. Это позволит им оптимизировать использование возобновляемых источников энергии и снижать расходы на электроэнергию.

Большая интеграция с умными устройствами. В будущем, умные дома будут все более интегрированы с умными устройствами и сервисами, что позволит им работать более согласованно.

Энергетические сети следующего поколения: Развитие умных сетей и микросетей позволит домам обмениваться избыточной энергией между собой

Системы виртуальной реальности (VR) и дополненной реальности (AR): VR и AR могут использоваться для создания виртуальных туров по дому и визуализации данных о потреблении ресурсов. Это поможет жильцам лучше понимать и управлять своим домом.

Блокчейн. Технология блокчейн может использоваться для ведения учета потребления энергии и воды, а также для обеспечения безопасности данных о доме. Это обеспечит прозрачность и надежность в управлении ресурсами.

Цифровые сервисы будущего сделают автономные дома более интеллектуальными, устойчивыми и удобными для проживания, что поможет владельцам снижать расходы и воздействие на окружающую среду.