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本田建成智能住宅 彰显节能环保理念

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本田结合其各项新能源科技,近日在美国加州大学西村校区(West Village)建成了一项“家庭能源管理系统(home energy management system,HEMS)”,也称为本田智慧住宅系统。本田将在利用微型电网在该建筑中展示其能源监控、管理、优化的最新科技。

  建筑中使用可再生能源供电,其中包括为一辆本田飞度电动车充电。经估算,本田智慧住宅每年产生的超过2.6兆瓦时的电能余量(产生的电能大于消耗的电能)。而传统家庭中,每年将会消耗13.3兆瓦时的电能。据悉,在智能住宅中的加热、制冷、照明系统消耗能量的水平仅为传统家庭的一半。相比美国普通家庭,智能住宅的水资源消耗量也仅为三分之一。

  车库中安装了容量为10千瓦时的电池能量储存系统为本田飞度电动车供电。在晚上用电高峰时段,屋顶上方太阳能板在白天吸收的能量便派上了用处。

  本田的HEMS系统利用电池平衡整个家庭电网的负载,将功率波动抑制到最小的幅度。HEMS系统可以实现对电动车电池的再利用,例如可以将其作为H2G(home-to-grid,家庭对电网)运用。

  HEMS系统可以根据用电需求和电网信号自动进行供电量调节。当家庭智能电网中的能量过于充盈时,它甚至可以将多余的能量反向输送回电网。

  智能住宅中的主要系统如下:

  太阳能光伏板

  住宅顶部装有功率为9.5千瓦的太阳能光伏板系统,该系统每年可产生的能量要大于家庭与本田飞度电动车的耗电量。空调系统、通风设备、灯光系统、热水器及其他家用电器还有本田飞度电动车的供能均由该太阳能光伏系统完成。

  直流-直流电动车充电系统

  通过特殊的端口设计,智能住宅中的本田飞度电动车可以直接通过直流-直流充电方式从太阳能板或蓄电池中获取电能。传统的直流-交流或交流-直流转换过程中均会造成大量的热损失,也就是能量损失。新方案可节省能耗约50%。

地热辐射加热/冷却(俗称“地暖”)

  传统的家庭和汽车中,无论制冷还是制热,空调系统总会耗费大量的电能。在本田智能住宅的后院中有8个20英尺的钻井,以供一台大型地源热泵(geothermal heat pump)成功安装。研究者目前正在评估地源热泵的实用性,以最终决定是否采用。

  火山灰混凝土建筑材料

  建筑用混凝土材料的生产过程中将会排放大量二氧化碳,占据全球二氧化碳排放总量的5%。混凝土粘结剂是通过将石灰岩加热到超过1000℃而得,加热的过程需要燃烧石化燃料,燃烧发生的化学反应产物便包括二氧化碳。

  而本田智能住宅中采用了一种名为火山灰混凝土的材料,这种材料在天然环境下形成。智能住宅中的一半以上混凝土粘结剂被这类材料所代替。本田还采用了后张法(先浇筑水泥混凝土,待达到设计强度的75%以上后再张拉预应力钢材以形成预应力混凝土构件的施工方法)节省了混凝土和钢材的用量。

  先进照明系统

  本田与加州灯光技术中心(California Lighting Technology Center)共同探索全新的灯光生理色彩控制逻辑,使该智能住宅中的灯光对人类的身体健康伤害更小。住宅中采用全LED灯照明,能耗率相比普通家庭照明系统低了80%。

  加州能源效率战略计划(Energy Efficiency Strategic Plan)中规定了2020年家庭的用电能耗标准,而本田的智能住宅依靠先进的能量分配与再利用策略,已经达到了该标准。本田从去年4月开始建造本田智能住宅,并将在今年选取一批试用者对该先进系统进行试用,通过从试用者上获取的信息反馈进一步改善技术。本田将为试用者配备一辆本田飞度电动车以供日常通勤。

  “节能、环保”一直是本田的造车理念,然而现在,其已着手在更宏观的领域贯彻这一思想。


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