Bangunan Mengonsumsi Banyak Tenaga - Inilah Cara Merancang Seluruh Komuniti yang Memberi Pulangan Sebanyak Yang Dibawa

Bangunan Mengonsumsi Banyak Tenaga - Inilah Cara Merancang Seluruh Komuniti yang Memberi Pulangan Sebanyak Yang Dibawa Penyampaian seniman Pusat Barat Nasional, kampus sifar bersih yang sedang dibina di Denver untuk menempatkan pelbagai aktiviti. Bandar dan Daerah Denver | Pejabat Datuk Bandar Pusat Barat Nasional, CC BY-ND

Walaupun pandemi coronavirus telah mendominasi tajuk utama baru-baru ini, perubahan iklim belum hilang. Banyak pakar meminta "pemulihan ekonomi hijau yang mengarahkan pelaburan ke sumber dan teknologi tenaga rendah karbon.

Bangunan merangkumi 40% daripada jumlah penggunaan tenaga di AS, berbanding 32% untuk industri dan 28% untuk pengangkutan. Syarikat dan bandar-bandar dengan rancangan tindakan iklim yang bercita-cita tinggi berusaha untuk mengurangkan pelepasan dari sektor bangunan menjadi sifar. Ini bermaksud memaksimumkan kecekapan tenaga untuk mengurangkan penggunaan tenaga bangunan, dan kemudian membekalkan keperluan tenaga yang tersisa dengan elektrik yang dihasilkan oleh sumber bebas karbon.

Saya dan rakan sekerja mengkaji kaedah terbaik untuk dengan cepat mengurangkan pelepasan karbon dari sektor bangunan. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, reka bentuk pembinaan telah maju secara mendadak. Bangunan tenaga sifar bersih, yang menghasilkan tenaga yang mereka perlukan di lokasi dari sumber yang boleh diperbaharui, semakin menjadi pilihan lalai. Tetapi untuk mempercepat peralihan ke pelepasan karbon sifar, saya percaya Amerika Syarikat mesti berfikir lebih besar dan fokus untuk merancang atau membangunkan semula seluruh komuniti yang mempunyai tenaga sifar.

Mengatasi penggunaan tenaga di bangunan di tingkat kabupaten memberikan skala ekonomi. Arkitek boleh menggunakan pam panas besar dan peralatan lain untuk melayani beberapa bangunan mengikut jadual berperingkat sepanjang hari. Daerah yang menyatukan rumah, tempat kerja, restoran, pusat rekreasi dan perkhidmatan lain dalam komuniti berjalan kaki juga dapat mengurangkan tenaga yang diperlukan untuk pengangkutan. Pada pandangan saya, pergerakan yang semakin meningkat ini akan memainkan peranan yang semakin penting dalam membantu AS dan dunia menangani krisis iklim.

Bangunan tenaga sifar menghasilkan tenaga yang boleh diperbaharui yang cukup untuk mengimbangi atau bahkan melebihi tenaga yang mereka habiskan.

Gelung ambien panas dan sejuk

Pemanasan dan penyejukan adalah penggunaan tenaga terbesar di bangunan. Strategi reka bentuk daerah dapat mengatasi beban ini dengan lebih berkesan.

Pemanasan daerah mempunyai telah lama digunakan di Eropah, serta di beberapa kolej AS dan kampus lain. Sistem ini biasanya mempunyai kilang pusat yang membakar gas asli untuk memanaskan air, yang kemudian diedarkan ke berbagai bangunan.

Untuk mencapai pelepasan karbon sifar, strategi terbaru menggunakan reka bentuk yang dikenali sebagai gelung suhu persekitaran yang secara serentak dan cekap memanaskan dan menyejukkan bangunan yang berbeza. Konsep ini pertama kali dikembangkan untuk Whistler Olympic Village di British Columbia.

Dalam sistem gelung ambien khas, pam mengedarkan air melalui rangkaian paip tidak bertebat yang terkubur di bawah garis beku. Pada kedalaman ini, suhu tanah hampir dengan suhu udara rata-rata tahunan untuk lokasi tersebut. Semasa air bergerak melalui paip, ia memanaskan atau menyejuk ke suhu ini.

Pam haba di bangunan individu atau titik lain di sepanjang gelung ambien menambah atau mengeluarkan haba dari gelung. Mereka juga dapat memindahkan haba antara telaga panas bumi dalam dan air yang beredar.

Gelung juga beredar melalui loji pusat yang menyimpannya dalam julat suhu optimum untuk prestasi pam haba maksimum. Loji boleh menggunakan menara penyejuk atau air sisa untuk menghilangkan panas. Ia dapat menambahkan haba melalui sumber yang boleh diperbaharui, seperti pengumpul haba suria, bahan bakar boleh diperbaharui atau pam haba yang dikuasakan oleh elektrik yang boleh diperbaharui.

Bangunan Mengonsumsi Banyak Tenaga - Inilah Cara Merancang Seluruh Komuniti yang Memberi Pulangan Sebanyak Yang Dibawa Skema sistem gelung ambien untuk Whistler Olympic Village di British Columbia. Kumpulan Integral, CC BY-ND

Meletakkan air buangan untuk digunakan

Salah satu contoh daerah berpotensi tenaga sifar yang sedang dibangunkan, Pusat Barat Nasional, adalah kampus pelbagai guna yang kini dalam pembinaan di Denver untuk menempatkan Pertunjukan Saham Nasional Barat tahunan dan acara awam lain yang berfokus pada makanan dan pertanian.

Paip berdiameter 6 kaki yang membawa air sisa bandar mengalir ke bawah tanah melalui tempat penginapan sebelum menghantar air ke loji rawatan. Suhu air berada dalam jarak sempit 61 hingga 77 darjah F sepanjang tahun.

Paip air sisa dan penukar haba memindahkan haba ke dan dari gelung ambien yang beredar ke seluruh daerah. Sistem ini memberikan haba pada musim sejuk dan menyerap haba pada musim panas melalui penyejuk pemulihan haba, yang merupakan pam haba yang secara serentak dapat memberi pemanasan dan penyejukan. Strategi ini berfungsi setiap bangunan dengan kecekapan yang sangat tinggi.

Tenaga elektrik yang digunakan untuk mengoperasikan pam panas, pencahayaan dan peralatan lain akan datang dari fotovoltaik di lokasi dan elektrik yang dihasilkan angin dan solar yang diimport dari luar lokasi.

Perumahan tenaga rendah bersepadu di Austin

Daerah lain yang akan mengurangkan pelepasan karbon adalah Komuniti Lembah Whisper, dalam pembinaan di Austin, Texas. 2,000 ekar ini pembangunan pelbagai guna merangkumi 7,500 rumah elektrik, ruang komersial seluas 2 juta kaki persegi, dua sekolah, dan taman seluas 600 ekar. Reka bentuknya telah mendapat anugerah bangunan hijau.

Whisper Valley akan menggunakan sistem tenaga bersepadu yang merangkumi rangkaian gelung ambien luas yang dipanaskan dan disejukkan oleh pam haba dan telaga panas bumi yang terletak di setiap rumah. Setiap pemilik rumah mempunyai pilihan untuk menyertakan array fotovoltaik solar di atas bumbung 5-kilowatt untuk mengendalikan pam panas dan peralatan yang menjimatkan tenaga, termasuk pemanas air pam panas dan dapur induktif. Menurut pemaju, skala ekonomi Whisper Valley membenarkan harga jualan rata-rata AS $ 50,000 di bawah harga rumah Austin yang biasa.

Ross Trethewey dari "This Old House" mengunjungi pengembangan Whisper Valley dengan tenaga rendah di luar Austin, Texas, pada tahun 2018.

Masa depan komuniti tenaga sifar

Makmal Tenaga Diperbaharui Nasional, Makmal Nasional Lawrence Berkeley, dan rakan projek lain sedang membangunkan kit pengembangan perisian sumber terbuka yang dipanggil URBANoptimum yang memodelkan elemen daerah tenaga sifar, seperti strategi kecekapan / kecekapan permintaan bangunan, susunan fotovoltaik di atas bumbung, sistem terma daerah gelung ambien. Perisian ini dapat diintegrasikan ke dalam model komputer lain untuk membantu dalam reka bentuk komuniti tenaga sifar. Jurutera NREL telah terlibat dengan projek daerah berprestasi tinggi di seluruh negara, seperti Pusat Barat Nasional, untuk membantu memberi maklumat dan panduan pengembangan platform URBANopt.

Projek yang saya terangkan adalah pembinaan baru. Lebih sukar untuk memperoleh tenaga sifar bersih di bangunan atau komuniti yang ada dari segi ekonomi, tetapi ada cara untuk melakukannya. Adalah masuk akal untuk menerapkan langkah-langkah kecekapan tersebut paling menjimatkan kos untuk melakukan pemasangan semula, menukar sistem pemanasan dan penyejukan bangunan menjadi elektrik dan membekalkan elektrik dengan fotovoltaik solar.

Utiliti semakin banyak ditawarkan jadual kadar masa penggunaan, yang mengenakan lebih banyak bayaran untuk penggunaan tenaga semasa tempoh permintaan tinggi. Sistem pengurusan tenaga rumah yang baru muncul akan membolehkan pemilik rumah memanaskan air, mengecas bateri rumah dan kenderaan elektrik dan menjalankan perkakas lain pada saat harga elektrik paling rendah. Sama ada kita bercakap mengenai bangunan baru atau yang sudah ada, saya melihat komuniti tenaga sifar berkekalan yang dikuasakan oleh tenaga boleh diperbaharui sebagai gelombang masa depan ketika kita menangani krisis perubahan iklim.

Tentang Pengarang

Charles F. Kutscher, Fellow dan Kanan Penyelidik Kanan, Institut Tenaga Boleh Diperbaharui & Lestari, Universiti Colorado Boulder

Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.

Buku-buku yang berkaitan

Pengeluaran: Rancangan Paling Komprehensif yang Pernah Dicadangkan untuk Membalik Pemanasan Global

oleh Paul Hawken dan Tom Steyer
9780143130444Dalam menghadapi rasa takut dan tidak peduli yang luas, koalisi penyelidik, profesional dan ahli sains antarabangsa telah berkumpul untuk menawarkan satu set penyelesaian yang realistik dan berani terhadap perubahan iklim. Seratus teknik dan amalan dijelaskan di sini-ada yang terkenal; ada yang tidak pernah anda dengar. Mereka terdiri dari tenaga bersih untuk mendidik anak perempuan di negara berpendapatan rendah untuk amalan guna tanah yang menarik karbon dari udara. Penyelesaiannya wujud, bersifat ekonomi, dan masyarakat di seluruh dunia kini menguatkuasakan mereka dengan kemahiran dan keazaman. Tersedia di Amazon

Merancang Penyelesaian Iklim: Panduan Dasar untuk Tenaga Rendah Karbon

oleh Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
1610919564Dengan kesan perubahan iklim yang sudah ada kepada kita, keperluan untuk mengurangkan pelepasan gas rumah hijau global tidak kurang pentingnya. Ia adalah satu cabaran yang menakutkan, tetapi teknologi dan strategi untuk memenuhinya wujud hari ini. Satu set kecil dasar tenaga, yang direka dan dilaksanakan dengan baik, boleh meletakkan kita di jalan menuju masa depan karbon yang rendah. Sistem tenaga adalah besar dan rumit, jadi dasar tenaga harus difokuskan dan efektif. Satu-saiz-semua-pendekatan pendekatan hanya tidak akan mendapat kerja yang dilakukan. Pembuat dasar memerlukan sumber yang jelas dan komprehensif yang menggariskan dasar-dasar tenaga yang akan memberi impak terbesar kepada masa depan iklim kita, dan menerangkan bagaimana untuk merancang dasar-dasar ini dengan baik. Tersedia di Amazon

Ini Menukar Semua: Kapitalisme vs Iklim

oleh Naomi Klein
1451697392In Ini Menukar Semua Naomi Klein berhujah bahawa perubahan iklim bukanlah satu lagi isu yang perlu difailkan antara cukai dan penjagaan kesihatan. Ini penggera yang menyeru kami untuk memperbaiki sistem ekonomi yang telah gagal dalam banyak cara. Klein dengan teliti membina kes untuk mengurangkan secara besar-besaran pelepasan rumah hijau kami adalah peluang terbaik kami untuk secara serentak mengurangkan ketidaksamaan yang menggerunkan, membayangkan semula demokrasi kami yang patah, dan membina semula ekonomi tempatan kami yang terbuang. Dia mendedahkan keputusasaan ideologi tentang penyangkalan perubahan iklim, khayalan para ahli geoengineers, dan kekalahan tragis terlalu banyak inisiatif hijau arus perdana. Dan dia menunjukkan persis mengapa pasar tidak-dan tidak dapat menyelesaikan krisis iklim tetapi sebaliknya akan membuat keadaan lebih teruk, dengan kaedah ekstraksi yang lebih melampau dan ekologi merosakkan, disertai dengan kapitalisme bencana yang meluas. Tersedia di Amazon

Dari Penerbit:
Pembelian di Amazon pergi untuk membiayai kos membawa anda InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, dan ClimateImpactNews.com tanpa sebarang kos dan tanpa pengiklan yang mengesan tabiat melayari anda. Walaupun anda mengklik pada pautan tetapi tidak membeli produk-produk terpilih ini, apa-apa lagi yang anda beli dalam lawatan yang sama di Amazon memberi kami komisen kecil. Tiada kos tambahan untuk anda, jadi sila sumbangkan kepada usaha. Anda juga boleh gunakan pautan ini untuk digunakan untuk Amazon pada bila-bila masa supaya anda boleh membantu menyokong usaha kami.

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

ikuti InnerSelf pada

icon-facebooktwitter-iconrss-icon

Dapatkan Yang Terbaru Dengan E-mel

{Emailcloak = mati}

VIDEOS TERKINI

Tahap Pemecahan Rekod Pelepasan Metana
Tahap Pemecahan Rekod Pelepasan Metana
by Josie Garthwaite
Pelepasan metana global telah mencapai tahap tertinggi dalam rekod, menunjukkan penyelidikan.
kelalang forrest 7 12
Bagaimana Hutan Lautan Dunia Berkontribusi Untuk Mengatasi Krisis Iklim
by Emma Bryce
Penyelidik mencari bantuan untuk menyimpan karbon dioksida jauh di bawah permukaan laut.
Proses Pemacu Plankton Kecil Di Laut yang Menangkap Dua Kali Sebanyak Karbon Seperti yang difikirkan oleh Saintis
Proses Pemacu Plankton Kecil Di Laut yang Menangkap Dua Kali Sebanyak Karbon Seperti yang difikirkan oleh Saintis
by Ken Buesseler
Lautan memainkan peranan utama dalam kitar karbon global. Tenaga penggerak berasal dari plankton kecil yang menghasilkan…
Perubahan Iklim Mengancam Kualiti Air Minum di Tasik Besar
Perubahan Iklim Mengancam Kualiti Air Minum di Tasik Besar
by Gabriel Filippelli dan Joseph D. Ortiz
"Jangan Minum / Jangan Rebus" bukanlah perkara yang ingin didengar oleh sesiapa tentang air paip bandar mereka. Tetapi kesan gabungan…
Bercakap Mengenai Perubahan Tenaga Boleh Menghancurkan Kebuntuan Iklim
Bercakap Mengenai Perubahan Tenaga Boleh Menghancurkan Bencana Iklim
by Kakitangan InnerSelf
Setiap orang mempunyai kisah tenaga, sama ada mengenai saudara yang bekerja di pelantar minyak, ibu bapa mengajar anak untuk bertukar ...
Tanaman Boleh Menghadapi Masalah Berganda Dari Serangga Dan Iklim yang Memanaskan
Tanaman Boleh Menghadapi Masalah Berganda Dari Serangga Dan Iklim yang Memanaskan
by Gregg Howe dan Nathan Havko
Selama ribuan tahun, serangga dan tanaman yang mereka makan telah terlibat dalam pertempuran bersama evolusi: untuk makan atau tidak…
Untuk Mencapai Pelepasan Emisi Kerajaan Harus Dihubungi Hurdles Menempatkan Orang Melepaskan Kereta Elektrik
Untuk Mencapai Pelepasan Emisi Kerajaan Harus Dihubungi Hurdles Menempatkan Orang Melepaskan Kereta Elektrik
by Swapnesh Masrani
Sasaran ambisi telah ditetapkan oleh kerajaan UK dan Scotland untuk menjadi ekonomi karbon bersih nol menjelang 2050 dan 2045 ...
Musim Sejuk Telah Tiba Di Amerika Syarikat, Dan Itu Tidak Selalu Berita Baik
Musim Sejuk Telah Tiba Di Amerika Syarikat, Dan Itu Tidak Selalu Berita Baik
by Kejahatan Theresa
Di sebilangan besar Amerika Syarikat, iklim pemanasan telah melancarkan kedatangan musim bunga. Tahun ini tidak terkecuali.

ARTIKEL TERKINI

Dua pertiga Ais Glasier Di Himalaya Bisa Hilang Menjelang 2100
Dua pertiga Ais Glasier Di Himalaya Bisa Hilang Menjelang 2100
by Ann Rowan
Dalam dunia glasiologi, tahun 2007 akan turun dalam sejarah. Ini adalah tahun kesalahan yang agak kecil dalam jurusan…
Kenaikan Suhu Boleh Membunuh Jutaan Tahun Pada Akhir Abad
Kenaikan Suhu Boleh Membunuh Jutaan Tahun Pada Akhir Abad
by Edward Lempinen
Menjelang akhir abad ini, puluhan juta orang boleh mati setiap tahun di seluruh dunia akibat suhu meningkat…
New Zealand Ingin Membangun 100% Grid Elektrik Boleh Diperbaharui, Tetapi Infrastruktur Besar Bukan Pilihan Terbaik
New Zealand Ingin Membangun 100% Grid Elektrik Boleh Diperbaharui, Tetapi Infrastruktur Besar Bukan Pilihan Terbaik
by Janet Stephenson
Projek bernilai berbilion dolar yang dicadangkan untuk membina loji simpanan hidro yang dipam dapat menjadikan grid elektrik Selandia Baru…
Ladang Angin yang Dibina Di Atas Gambut yang kaya dengan Karbon kehilangan kemampuan mereka untuk memerangi perubahan iklim
Ladang Angin yang Dibina Di Atas Gambut yang kaya dengan Karbon kehilangan kemampuan mereka untuk memerangi perubahan iklim
by Guaduneth Chico et al
Tenaga angin di UK kini menyumbang hampir 30% daripada semua pengeluaran elektrik. Turbin angin darat kini menghasilkan…
Penolakan Iklim Belum Berlalu - Inilah Cara Menemukan Hujah Untuk Menangguhkan Tindakan Iklim
Penolakan Iklim Belum Berlalu - Inilah Cara Menemukan Hujah Untuk Menangguhkan Tindakan Iklim
by Stuart Capstick
Dalam penyelidikan baru, kami telah mengenal pasti apa yang kami sebut 12 "wacana penangguhan". Ini adalah cara bercakap dan menulis mengenai…
Pembakaran Gas Rutin Membazir, Mencemari Dan Mengurangkan
Pembakaran Gas Rutin Membazir, Mencemari Dan Mengurangkan
by Gunnar W. Schade
Sekiranya anda telah melalui kawasan di mana syarikat mengeluarkan minyak dan gas dari formasi serpih, anda mungkin telah melihat api ...
Flight Shaming: Cara Menyebarkan Kempen yang Membuat Orang Swedia Menyerah Terbang Untuk Selamanya
Flight Shaming: Cara Menyebarkan Kempen yang Membuat Orang Swedia Menyerah Terbang Untuk Selamanya
by Avit K Bhowmik
Syarikat penerbangan utama Eropah cenderung menyaksikan perolehan mereka menurun sebanyak 50% pada tahun 2020 akibat wabak COVID-19,…
Adakah Iklim Akan Panas Seperti Yang ditakuti oleh Beberapa Orang?
Adakah Iklim Akan Panas Seperti Yang ditakuti oleh Beberapa Orang?
by Steven Sherwood et al
Kami tahu perubahan iklim apabila kepekatan gas rumah hijau meningkat, tetapi jumlah tepat pemanasan yang diharapkan tetap…