访问 Vernon 的一个绿色节能房子,根据德国的被动屋理念建造,配置传统光伏发电系统

在2018年3月6日的那天,我访问了 Vernon BC 的一个基于德国被动屋理念而建造的绿色节能房子。今天终于有时间坐下来将所拍的照片和主人 Ed Wilson 给我的资料整理了一下。

首先看两张这个房子的室内照片:

从第一张照片我们可以看到房子内部的天棚是两面坡式的。在下一张照片可看到室外屋顶的坡度非常陡,竟有60度!起初做成这种坡度的目的是希望冬天的积雪容易自动滑下来。实际上,他的房子如果采纳了我们的屋面一体化的光伏板,就不会有这个问题,因为我们的屋面一体化的光伏板,每块都带有自动融雪功能。在后面 Ed 自己的总结中,他自己也说到:“对于奥根湖区北部地区来说,外面屋顶建的如此陡,缺点大过优势。” 好,现在看一看他的高坡度屋顶上的光伏板:

他的光伏发电系统的其中一个好处是将每一块光伏板配置一个直流变交流的逆变器,这样确保任何一个光伏板不工作的时候,不会影响其它光伏板的正常运行。现在看一看其房子底层机控室内光伏和暖通系统的电气部分的一些照片:

更加叫人震撼的是他的暖通系统。因为他的房子保温效果极好(后面会提到为什么这么好),他可以使用一个热泵(heat pump)来维持房子的温度。看一看其机控室内复杂的暖通空调系统:

下一个照片是他的系统的控制器部分:

他自己想出一个简单易行的将房子的进水进行预热的办法:用一个卷起来的极长管子挂在墙上,用室内的温度预热进水:

不要忘记,他的房子之所以保暖极好,是因为采纳了德国被动屋的理念建房,即朝南的那一面采用多窗大窗的办法,而且外墙极厚,实际上是双墙体,中间还有一个气室隔热层。下面的照片,从一个看起来怪怪的角度,展示了三层抽气玻璃如何镶嵌在两个墙体的中间位置:

最后还有一张照片,展示他使用的“灰水再利用”系统,将主卧淋浴、浴缸、洗衣机等处用过的比较干净的水,汇集在这个绿色箱子里,用来冲马桶:

他的这个房子在节能方面的效率是多少?其设计的长处和短处是什么?请叫他用自己的话和采集的数据说话吧。首先看一看他用文字所做的总结:

Vernon BC 绿色节能光伏系统小结

  • 共 35 个 250 瓦直流组件;
  • 27 个组件放在朝南的主屋面上,屋面坡度水平角是 60°;
  • 南面门廊屋顶的东面和西面各有 4 个组件。门廊屋顶的坡度比例是 5:12 (即水平角 23°);
  • 每个组件配置一个同相逆变器;
  • 此系统的设计功率是 7.5 千瓦(交流功率)。在春季和秋季,当晴天、太阳光线与光伏板位于垂直角度、而且温度比较低的时候,整个系统的峰值功率是 7.50-7.78 千瓦;
  • 门廊屋顶上的 8 个光伏组件,从12月初到2月中旬期间,被雪覆盖达两个月到两个半月之久。每年的积雪期和积雪日有所不同;
  • 主屋顶的 60° 度陡坡是为了防止积雪。积雪一般半天或最多一天就可自动滑落。阴天在上午十点左右发生滑落,晴天基本是太阳出来之后就可自动滑落;
  • 显然,在奥根湖区南部的最佳发电功率是在 35° 的屋面上。在12月和1月积雪期间,几乎不能发电。不需要将屋顶建得那样陡,因为在加拿大草原区,冬天大多是晴天,在没有积雪的屋顶还是可以发很多的电;
  • 建 60° 屋顶的代价很高。清扫屋顶或清理积水槽时也既不容易。对于奥根湖区北部地区来说,外面屋顶建的如此陡,缺点大过优势;
  • 请看从2013年11月开始记录的每月发电的数据。

由 Ed Wilson 提供(未翻译的原话见英文页)

将他的数据转成 JPEG 截屏如下:

上面的数据显示,他的光伏系统每年发电平均在 9500 千瓦时。他自己的房子用去 6000 千瓦时。这样,他每年卖给 BC Hydro 的电量是 2500 千瓦时。考虑到其南面门廊的东、西屋顶在冬天的时候常被积雪覆盖,这样的效果还是相当好的。

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注