Американские инженеры и дизайнеры разработали "умный" дом

"Умный" дом позаботится о хозяевах

Американские инженеры и дизайнеры разработали "умный" дом. Это сооружение может не только само заботиться о своих хозяевах, но также экономить электроэнергию. Стены дома покрыты мощным теплоизолирующим материалом, а внутри имеются системы, способные превращать тепловую энергию в электрическую или с помощью нее нагревать воду и воздух в комнатах.

Фото:

Любопытно, что в свое время перед двумя группами теплокровных животных, млекопитающими и птицами, тоже стояла проблема эффективного использования энергии. Ведь им нужно было поддерживать постоянной температуру своего тела вне зависимости от того, какая на улице погода. И, следует заметить, что обе группы решили этот вопрос по-разному.

Млекопитающие стали очень много есть (по сравнению с другими живыми существами, конечно). Это дало им возможность тратить около 90 процентов потребляемой энергии без ущерба для основных функций организма. Однако за такой сильный обогрев приходится платить сильной привязанностью к источникам пищи — к примеру, если маленькая землеройка будет голодать свыше трех часов, то она погибнет от холода, в то время, как ящерица того же размера спокойно может не есть несколько дней без риска замерзнуть.

Птицы же пошли немножко по другому пути. Они, так же как и млекопитающие, тоже получают энергию для обогрева из пищи, однако не столь много едят, как мы. Потому что могут лучше экономить тепло. Их покровные структуры, то есть перья, являются куда лучшим теплоизолятором, чем шерсть млекопитающих. Это дает им возможность сберегать в организме больше тепла, чем млекопитающим такого же размера.

Так вот, если говорить о надвигающемся энергетическом кризисе, то данную проблему можно решить этими же двумя путями. Первый из них — это освоение альтернативных источников энергии. Именно поэтому сейчас так активно развивается водородная, солнечная, ветровая, водная и прочие энергетики, не зависящие от добычи полезных ископаемых. Как вы понимаете, это путь млекопитающих — потреблять как можно больше (собственно говоря, мы и сейчас ему следуем, просто используем плохо возобновляемые источники энергии).

Другой же путь, как и у птиц, состоит в более эффективном использовании уже полученной энергии. Он состоит в том, чтобы конструировать такие устройства, которые могут использовать получающееся в результате их же работы тепло, и использовать эту энергию в других целях. И сейчас таких разработок достаточно много — от устройств, преобразующих тепловую энергию ноутбуков и мобильных телефонов в электрическую, которая используется ими же, до "умных" и экономных автомобилей и даже… домов!

Именно такой дом под названием CHIP-house (первое слово расшифровывается как Compact Hyper-Insulated Prototype, то есть "компактный гипер-изолированный прототип") недавно представила компания SCI-Arc на международном архитектурном конкурсе Solar Decathlon 2011. Данное чудо архитектуры, внешне напоминающее небольшой домик, со всех сторон "укутанный" матрасами, было создано совместно с сотрудниками Калифорнийского технологического университета. На разработку и реализацию проекта было потрачено около одного миллиона долларов США, что считается достаточно маленькой суммой в мире подобных высоких технологий.

Этот дом, площадь которого составляет примерно 750 квадратных футов (это где-то 70 квадратных метров, то есть среднестатистический дачный домик), действительно со всех сторон покрыт теплоизолирующим слоем, напоминающим матрас. Изолятор состоит из органических полимеров с наночастицами кремния. Стекла на окнах и двери тоже состоят из похожего материала и, соответственно, обладают теплоизолирующими свойствами.

В результате, как показала экспертиза, дом крайне неохотно расстается с накопленным внутри него теплом. Поэтому для тех, кто находится внутри, возникает другая проблема — перегреться. И вот тут-то на помощь жильцам приходит хитрая система распределения тепла. Она может направить его, например, подогревать воду или перевести в электрическую энергию. Последней, кстати, хватает на три-четыре часа в день для того, чтобы все электроприборы в этом доме работали исключительно на ней, при отключенных внешних источниках. Ну, а если надобности в этом нет, то ее можно запасать в аккумуляторах.

Но и это еще не все. Крыша дома снабжена солнечными батареями, и, кроме того, там же имеется небольшой ветрогенератор. Получается, что в принципе дом может подключаться к самым различным источникам энергии. И, поскольку он умеет ее экономить, то первичной энергии нужно не так-то уж и много по сравнению с конструкциями аналогичного объема, лишенными теплоизолирующего покрытия.

У этого "умного" дома есть и другие сюрпризы. Например, все передвижения его обитателей контролируются инфракрасными датчиками системы Xbox Kinec, которая не только может сразу же обнаружить проникновение чужака, но и обеспечить максимально комфортную жизнь хозяевам и их гостям.

Так, при входе человека в комнату свет, кондиционер и некоторые другие системы включаются автоматически. Или, когда медиасистема начинает воспроизводить фильм, окна самостоятельно затемняются. А когда хозяин устроится в любимом кресле, дом, по его желанию, может сам включить музыку (или что-нибудь другое, в зависимости от настроек). Кроме того, утром окна будут "растемняться" постепенно, то есть повышение освещенности комнаты будет медленным — а это делает пробуждение более естественным и приятным (кстати, под него можно еще и звуки заказать, например, пение птиц).

Самое интересное, что благодаря Xbox Kinec управление всеми системами жизнеобеспечения можно осуществлять без помощи кнопок. Достаточно лишь запрограммировать ее на распознавание определенных жестов. Например, поднял правую руку вверх — и свет включился, левую — кондиционер заработал и т. п. Сама же система может "запомнить" несколько десятков жестов. Для управления домашний техникой, как показывают исследования, больше и не надо.

В настоящий момент этот умный дом демонстрируется в Калифорнийском научном центре, и его показ продлится до 31 мая нынешнего года. Все экскурсии в это чудо архитектуры совершенно бесплатны. В дальнейшем SCI-Arc планирует построить несколько пробных вариантов подобных зданий. Стоимость каждого из них, по расчетам экспертов, не должна превышать 300 тысяч долларов (США), что не так-то уж и много (это средняя стоимость типичного американского коттеджа или двухкомнатной квартиры в Москве). Разработчики уверены, что эти умные дома будут пользоваться большим спросом — ведь каждому хочется жить полной жизнью, экономя при этом на электроэнергии…

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"