Construyendo unidades residenciales que usan menos En la última media década, la energía se ha convertido en un objetivo compartido por muchos arquitectos, diseñadores y consumidores. Pero, ¿es posible construir una casa que realmente produzca más energía de la que usa?
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Un experimento lanzado recientemente por la Universidad de California-Davis espera responder precisamente eso.
El objetivo de Honda Smart Home US, una colaboración entre el fabricante de automóviles y los científicos de la universidad, es ver si es posible no solo eliminar la huella de carbono combinada tanto del automóvil como del hogar, que representan el 44 por ciento de los gases de efecto invernadero emitidos en los Estados Unidos, pero también para devolver la energía a la red.
La unidad experimental de 1, 944 pies cuadrados y dos dormitorios, ubicada en el pueblo oeste de la Universidad de California, Davis, fue presentada a fines del mes pasado. Durante tres años, un grupo de hasta cuatro miembros de la facultad y el personal vivirán en el hogar mientras los investigadores monitorean cómo se desempeña bajo las demandas cotidianas de los ocupantes humanos. Los investigadores esperan que el grupo se mude para septiembre.
Mientras que una casa convencional de tamaño similar consume aproximadamente 13.3 megavatios-hora de electricidad al año, la casa inteligente, a través de una serie de modificaciones de ahorro de energía, en realidad generaría un excedente anual estimado de 2.6 megavatios-hora, según las simulaciones por computadora.
Al igual que con otros hogares conceptuales "net-zero", la fuente de alimentación de la unidad inteligente proviene de una serie de paneles solares montados en el techo. La electricidad se convierte de la luz solar a través de un sistema solar fotovoltaico de 9, 5 kilovatios y luego se canaliza a través del sistema de gestión de energía doméstica (HEMS) de Honda, una caja blanca montada en la pared montada en una habitación al lado del garaje. El dispositivo está programado para distribuir la entrada de energía renovable en todo el hogar de la manera más eficiente posible. Los investigadores dicen que los paneles suministran energía para la calefacción, la refrigeración, el agua, la iluminación y los electrodomésticos de la casa; la casa también genera suficiente energía para recargar un Honda Fit, un vehículo eléctrico enchufable que los ocupantes usarán para los desplazamientos diarios.
"Todos sabemos que los automóviles contribuyen a las emisiones globales de carbono, pero no es la mayor parte", dice el jefe de proyecto Michael Koenig. "Estamos analizando tanto los vehículos como el entorno construido, así como también cómo coordinarlos como una forma de mitigar completamente su impacto en el entorno natural".
El exceso de energía se distribuye a una batería de iones de litio de 10 kWh, lo que ayuda a alimentar la casa durante un apagón o cuando hay una demanda máxima. Cuando la demanda es excepcionalmente alta, como en los meses de verano, el hogar puede incluso descargar la energía almacenada en la red; presumiblemente, la energía se volvería a vender a las empresas de servicios públicos por dinero o, en forma de créditos en las facturas de electricidad.
El hogar inteligente de Honda no es el primero que apunta a producir más energía de la que usa. Puede encontrar principios similares de eficiencia energética en el diseño de diseño pasivo de "Active House" en Dinamarca y en el sistema de gestión de energía utilizado por "Zero Home" en Utah. Sin embargo, muestra la visión de un importante fabricante de automóviles de cómo será el hogar ecológico del futuro, con el automóvil eléctrico a cuestas.
La casa incluye un sistema de calefacción y aire acondicionado radiante geotérmico que aprovecha el calor natural del suelo y lo bombea a la casa, donde luego se usa para hervir agua y regular las temperaturas interiores. Un avanzado sistema de iluminación LED también ayuda a reducir el uso de energía al imitar el cambio en condiciones de luz natural durante todo el día. Las bombillas irradian una luz brillante y rica en azul durante las horas del día, pasando gradualmente por las noches a un tono ámbar que no solo requiere menos energía, sino que también funciona en conjunto con los patrones de sueño cíclicos del cuerpo, dicen los investigadores.
Varias ideas pasivas de ahorro de energía también se han incorporado al diseño de la casa. Cinco grandes ventanas con anteojeras se colocan en el lado sur de la casa, que recibe la mayor cantidad de luz solar durante los meses de invierno y la menor durante el verano, lo que reduce la demanda de energía para calefacción y refrigeración en interiores. Mientras tanto, las seis ventanas más pequeñas orientadas al norte generalmente acumulan muy poco calor, lo que las hace ideales para la ventilación. El uso de paredes dobles, que permiten un mejor aislamiento, junto con el material de techo para enfriamiento y una losa de concreto aislada, ayudan a reducir aún más la cantidad de energía que consume la casa.
Ninguno de estos conceptos es completamente nuevo; es la forma en que se usan juntos (y la inclusión de la capacidad de carga del automóvil) lo que distingue al proyecto. Si bien hay mejoras que podrían haber generado ganancias de eficiencia energética aún mayores, Koenig dice que el equipo de investigación quería seguir con las técnicas convencionales bien establecidas en lugar de algunos de los conceptos más experimentales que se están probando en otros lugares, como esta ducha de reciclaje de agua.
Durante la fase de prueba, los investigadores probarán diferentes tamaños de batería, actualizarán las capacidades de autocorrección y aprendizaje de HEMS y abordarán cualquier ineficiencia. Y el hecho de que la casa, en teoría, produzca más energía de la que necesita no significa que los residentes estén fuera de peligro: se monitoreará el uso de energía y los residentes también se sentarán para entrevistas sobre sus hábitos y condiciones de vida.
Todos los datos eventualmente estarán disponibles en línea. Pero por ahora, es demasiado pronto para saber cuándo, si alguna vez, alguna de estas características estará disponible para la renovación del hogar o nueva construcción.
"En última instancia, dependerá de la gente de investigación y desarrollo ... decidir si es prudente tomar lo que aprendimos y desarrollar un producto para los consumidores", dice. "Lo que queremos mostrar con esto es que estamos afecta el cambio y puede construir algo que contribuya a las soluciones directamente ".
