5 зданий с солнечными панелями, которые навсегда изменят архитектуру
Цены на солнечную энергию снизились до рекордного уровня и это не предел. Возобновляемая энергетика стала влиять и на другие отрасли человеческой деятельность, в частности — на архитектуру. Все больше архитекторов и дизайнеров используют солнечные панели не просто для экономии затрат, но и для создания эстетической привлекательности. Вот пятерка самых впечатляющих проектов.
Spaceship HQ от Apple
великолепная новая штаб-квартира Apple в Купертино обошлась компании в $ 5 млрд. При ее строительстве использовали самые крупные стеклянные блоки из когда-либо сделанных в мире и одну из самых больших солнечных батарей. Технологический гигант решил использовать с умом преимущества большой поверхности крыши и установить на ней тысячи панелей солнечных батарей с расчетной мощностью 16 мегаватт. В дополнение к этому Apple посадила 2500 новых деревьев, всего же число деревьев вокруг здания составило более 7000 тысяч. Для сотрудников предусмотрен трек для езды на велосипеде и бега трусцой. В общей сложности, кампус занимает 175 акров и на 80% покрыт зелеными насаждениями.
«Мы строим новый штаб, который будет, я думаю, самым зеленым зданием на планете», — сказал генеральный директор Apple Тим Кук сказал.
Внесетевые небоскреб Мельбурна
Новый 60-этажный жилой дом в Мельбурне станет самым большим автономным зданием в городе. Фасад здания покрыт солнечными батареями ,которые и будут обеспечивать потребность жильцов в электроэнергии. На крыше установлены дополнительные ветровые турбины и массивные системы хранения электроэнергии. Получивший название «Непобедимое солнце», жилой дом ориентирован в пространстве так, чтобы получать максимально возможное количество солнечных лучей.
«Многие дизайнеры и инженеры стремятся уменьшить влияние солнца на здание, мы же сделали наоборот», — рассказал архитектор Питер Брук.
«Солнечная завеса ‘HQ General Electric
Новая штаб-квартира компании GE с видом на Форт — Пойнт канал Бостона будет иметь самую настоящую солнечную завесу. По данным Boston Magazine, завеса будет «состоять из солнечных ламелей, которые будут проводить солнечные лучи до фотогальванических поверхностей». В дополнение к этому, вокруг перепрофилированных старых складов посадят деревья и разобьют сад на крыше здания. Компания также намерена стимулировать тех сотрудников, которые откажутся от личного транспорта в пользу общественного или будут ездить на работу на велосипедах.После завершения строительства в 2018 году, GE ожидает, что ее штаб-квартира будет сертифицирована как одно из самых зеленых зданий в США.
Tesla Gigafactory в штате Невада будет производить батареи для будущих электрических автомобилей. Здание уникально по многим причинам. Во-первых, оно самое большое в мире по физическим объемам — площадь завода составляет 126 акров. Во-вторых, оно полностью независимо от внешних источников энергии. Компания с самого начала решила отказаться от части коммуникаций для того, чтобы завод полагался только на возобновляемые источники энергии. План строительства предусматривает крышу, полностью покрытую солнечными панелями, и установку дополнительных батарей на ближайших горных склонах.
«Мы столкнулись со множеством проблем при реализации этого проекта, для каждой смогли придумать решение», — говорит Д.Б. Страубел, технический директор Tesla Motors.
Международная школа в Копенгагене
После завершения строительства это здание будет иметь самый большой в мире солнечный фасад. 12 000 цветных солнечных панелей будут обеспечивать половину потребности школы в электроэнергии. Кроме прочего, солнечные панели будут помогать студентам в практическом изучении приницпов и методов работы возобновляемых источников энергии.
Источник
Культпривет
История. Религия. Искусство.
Солнечная энергетика и архитектура будущего
Практически любой человек на вопрос «что значит для Земли Солнце?» — ответит, что оно жизнь, свет, тепло и будет прав. Но это лишь часть ответа на вопрос , потому как свет и тепло это ощущаемые нами проявления солнечной энергии, которой светило щедро одаривает землю уже не один миллион лет. Причём количество её таково, что превышает суммарные запасы, которые можно получить при использовании всех остальных источников: нефть, уголь, газ, торф и прочие энергетические ресурсы.
Из этого мощного потока планета получает только часть, равную 47%, 19% «съедает атмосфера», 34% уходят обратно в космическое пространство. Чтобы иметь представление о том, какая мощь скрывается за цифрами достаточно сказать: для обеспечения потребностей всей мировой энергетики нам достаточно 0.0125%, а пол процента покроют эту надобность с большим запасом на будущее.
Используя малую часть, мы не только перестанем тратить невосполнимые ресурсы, избежим опасности ядерного заражения, но и очистим и сохраним воздух и воду, основу жизни планеты. Несомненные плюсы технологий, для использования солнечной энергии, заключены в том, что нет химического и механического загрязнения воздуха, теплоотдача в приземный слой атмосферы минимальна, отсутствует тепличный эффект.
Использовать солнечную энергию возможно разными способами, основными являются два из них: фототермический и фотоэлектрический. Фототермический метод работает через применение различных термосистем для захвата тепловой энергии. В основе фотоэлектрического лежат фотохимические реакции.
На данный момент большее распространение получили технологии, использующие тепловой поток энергии солнца, поскольку они могут работать и на низкотемературной составляющей. Подобные системы и установки подразделяются на пассивный и активный тип действия.
Пассивные системы собирают тепловую энергию непосредственно через саму строительную конструкцию, с небольшим добавлением вспомогательной части или без неё. В качестве примера можно привести такую: южная стена здания получает окраску в чёрный цвет, перед стеной располагают поверхность с остеклением. Воздушная прослойка, получающаяся внутри межстенового пространства будет прогревать здание за счёт естественной циркуляции и конвенции.
Солнечные панели в Мельбурне
Активная система работает на коллекторах, которые преобразуют энергию солнца в тепловую. Коллекторы могут быть плоскими или изогнутыми. Первый тип имеет стационарное закрепление, конструктивно это поглощающая энергию плита, остекление и трубы проложенные внутри, по которым перемещается насосом нагревающаяся жидкость. Подходит для низкотемпературных процессов.
Здание-яйцо появится в индийском городе Мумбаи
Изогнутые коллекторы (параболические, сферические) работаю на принципе концентрации и отражения солнечной энергии. Они подвижны и следуют за солнцем. Линза или зеркало коллектора концентрирует солнечный свет на центральном приёмнике, в результате нагревается жидкость, прокачиваемая насосом. В составе системы есть бак-аккумулятор для прогретой жидкости. Этот тип коллекторов обеспечивает высокую температуру и совершение механической работы.
Использование тепловых солнечных установок позволяет обеспечить энергией районы удалённые от централизованного энергоснабжения и подходит как для местного применения, так и для обеспечения работы в системе ряда таких солнечных электростанций.
Vertical Village в ОАЭ
СЭС могут обеспечивать часть потребностей в теплоснабжении и частично применяться для производства электроэнергии, используя преобразование через механическую работу. Конечно, это повышает стоимость полученного солнечного киловатт-часа, поэтому более рентабельно непосредственное преобразование энергии солнца в электрическую с помощью фотоэлементов.
Стадион Kaohsiung в Тайване
Фотоэлемент — это светочувствительная пластина, сделанная из полупроводникового материала ( кремний, селен, галлий). Световой поток, попадающий на поверхность преобразуется внутри материала в электричество, которое собирается и накапливается аккумуляторами. Затем энергия передаётся на инвертор, происходит преобразование постоянного тока в переменный, заданного уровня напряжение, который уже может передаваться конечному потребителю.
Мощность солнечной батареи может находиться в пределах от нескольких ватт — в портативной установке, до многоваттных станций, имеющих огромную площадь.
Almeisan Tower в Дубае
Учитывая зависимость получения солнечной энергии от факторов суточных и сезонных солнечных циклов, состояния атмосферы, применяют накопление, используя электрохимическое, механическое и водородное аккумулирование. Возможно сочетание с ветрогенераторами и традиционными системами.
Chicago Solar Tower в Чикаго
Как любая другая технология, солнечная энергетика имеет свои плюсы. Солнечные батареи и коллекторы работают на общедоступном и неисчерпаемом источнике — солнечной энергии. Они надёжны, безопасны, служат продолжительное время, эксплуатация и обслуживание отличаются простотой. Цена на коллекторы невысокая.
Естественно есть и минусы. К ним относится зависимость от погодных условий и продолжительности светового дня, со временем появляется снижение эффективности работы, первоначальные затраты на солнечные батареи пока относительно высоки.
Solar City Tower в Бразилии
Тем не менее, рост производства коллекторов и фотоэлементов во всём мире идёт значительными темпами. Общая площадь работающих систем превышает уже 21 млн. квадратных метров. Капиталовложения в сегмент солнечной энергетики в 2012 году достигли 142 миллиардов долларов.
Источник
Солнечная архитектура: используем силу звезды
Ближайшая к Земле звезда, неисчерпаемый источник энергии, света, тепла… Все это сказано о Солнце – удивительном, незаменимом, фантастическом, у которого, между прочим, есть даже свой собственный праздник – Всемирный день Солнца, отмечаемый 3 мая по инициативе Европейского отделения Международного общества солнечной энергии.
Солнце во все века было незаменимым помощником архитекторов, которые сумели использовать эту незаурядную энергию на благо людям. Существует даже специальный термин «солнечная архитектура», обозначающий особый подход к возведению зданий, учитывающий возможности солнечной энергии. Но если раньше взаимодействие с солнцем сводилось в основном к тому, чтобы правильно ориентировать здание, выбрать материалы, накапливающие тепло или отражающие солнечные лучи, то сегодня мы в первую очередь говорим об активных технологиях, заставляющих солнце работать на человека. Подробнее об этом – в нашей статье, рассказывающей о сегодняшнем дне «солнечной архитектуры» и наиболее ярких примерах ее воплощения в жизнь.
Представьте себе энергию, которую излучают четыре триллиона лампочек мощностью 100 ватт. Именно такой поток энергии идет от Солнца на Землю ежесекундно. Не использовать такую мощную силу при сегодняшних технических возможностях было бы неразумно.
В нужное русло научили поворачивать власть солнца еще наши предки. Пассивная солнечная архитектура использовалась еще древними греками, которые строили дома, обращенные на юг, используя камень, долго сохраняющий тепло. Не отставали и древние римляне, которые применяли в окнах прозрачные материалы. А скандинавы использовали черный базальт, «притягивающий» солнечные лучи.
Сегодня же человек гораздо больше способен «потребовать» от Солнца. Наряду с теми принципами, которые веками учитывались при строительстве, настоящий прорыв в солнечной архитектуре связан с появлением в середине 1950-х первых солнечных батарей. А в начале 1970-х появились и первые в мире дома с солнечной батареей.
Теплицы и модули, солнечный трекер, солнечная маска и солнечная парабола – эти и другие элементы сегодня становятся частью возводимых строений. Так, например, солнечная парабола, концентрирующая солнечную энергию, способна обеспечить нагрев, достаточный для того, чтобы расплавить алмаз. В средиземноморских странах широкое распространение получили фототермические модули, за счет которых свет солнца «превращается» в тепло, нагревая воду. Солнечная маска адаптируется к изменениям температур: летом она дарит защиту от солнца, а зимой пропускает лучи.
Пожалуй, единственный недостаток солнечной архитектуры – высокая себестоимость подобных строений. Однако даже критики признают, что эти затраты со временем окупаются.
Расскажем о некоторых зданиях, построенных в разных частях света, которые сочетают как пассивные, так и активные технологии солнечной архитектуры.
В нем используются «солнечные кирпичи», которые защищают внутреннее пространство от солнечного излучения и накапливают информацию об использовании энергии в здании.
Kathleen Kilgour Centre, Tauranga by Wingate + Farquhar.
Своеобразная линия крыши, напоминающая зубчики пилы, оптимизирует эффективность солнечной батареи на крыше площадью 450 квадратных метров.
Дом в биоклиматической экспериментальной урбанизации Jose Luis Rodriguez Gil, Канарские острова.
Наклонная поверхность конструкции позволяет по максимуму использовать энергию солнца.
INES: Французский национальный институт солнечной энергии им. Мишеля Ремона + Agence Frederic Nicolas.
Минимум сорок процентов энергии здания – это использование мощности солнца
Южный Кентерберийский Дом архитектора Джаррода Мидгли.
Энергия для дома аккумулируется сразу несколькими способами, включая ветряные турбины и солнечные батареи.
Центр изучения природы и окружающей среды, Нидерланды, Бюро SLA.
Здание оснащено пассивной солнечной системой отопления и охлаждения, известной как стена Тромба – подобные конструкции представляют из себя стену, покрытую селективно-поглощающим материалом или окрашенную в черный цвет.
Школа Кэтлин Гримм, Стейтен Айленд от SOM.
Здание оснащено множеством солнечных батарей, которые вырабатывают энергию для школы.
Тайваньский национальный стадион от японского архитектора Тойо Ито, 2009 год.
Крыша стадиона в форме дракона площадью 14 155 квадратных метров покрыта впечатляющими 8 844 солнечными батареями.
Кампус института Масдар, Абу-Даби, от Foster + Partners.
Солнечное поле обеспечивает здание энергией, при этом «лишняя» энергия возвращается обратно в сеть Абу-Даби.
Научная пирамида ботанического сада Денвера от BURKETTDESIGN.
30 панелей шестиугольной формы имеют фотоэлектрические коллекторы, которые аккумулируют энергию для внутренних нужд.
Детский сад + E в Марбурге, Германия, OpusArchitekten.
Солнечные панели встроены в складной фасад и идеально выровнены, чтобы генерировать как можно больше энергии.
PIKO Wholefoods в Крайстчерче от Solarchitect Ltd.
Здание, при строительстве которого использовались солнечные и фотоэлектрические солнечные батареи.
Общеобразовательная школа Брэнсона, Калифорния, автор TurnbullGriffinHaesloop.
Навесы и окна с двойным остеклением с низким E-квадратом Solarban-60 повышают тепловую экономичность.
Здание SIEEB, Пекин, архитектор Марио Кусинелла.
Здание разработано так, чтобы по максимуму использовать пассивные солнечные возможности, и при этом оснащено самыми современными активными солнечными элементами.
Источник