The Solar House是莱斯特郡价值100万英镑的五居室物业，来自太阳的热量储存在地下，供冬季使用
利用阳光温暖我们的房屋并不是什么新鲜事。正如苏格拉底宣布的那样，在公元前5世纪希腊出现木材燃料短缺期间，“房屋的南侧应建造得较高，以捕捉冬日的阳光，而北侧则应建造得较低，以防止冷风进入。”
随着燃料费用的上涨，许多科学家表示，在哪里应该寻找我们的能源需求（太阳）非常明显。英国天文学协会的天文学家约翰·梅森博士说：“到达地球的太阳能平均为每平方米1.366千瓦，大致相当于地球每平方米的三巴电加热器。”
问题在于，大部分能量会在夏天击中地球。在冬天，当我们需要电力供暖时，我们的阳光更少，日子也更短。到目前为止，至少在英国，零碳建筑是所有英国新住宅应从2016年开始建造的标准，其设计采用了可再生能源，例如太阳能，风能或生物质能（动植物废料）。
但是去年秋天，据称是英国首个全年使用太阳能的房屋竣工。当然是时候了。不以阳光充沛而闻名的瑞士，至少有二十年使用太阳能供电。
“不久之后，能源成本和抵押贷款成本对许多房主来说就相等了，”卡普林房屋公司（Caplin Homes）主任迈克尔·戈达德（Michael Goddard）说，他在村子附近占地42英亩的乡村庄园中建造了100万英镑的五居室太阳能房莱斯特郡大格伦的地图。“我们正在努力为人们节省高昂的能源成本。减少碳排放量是一个额外的好处，但我们并不试图拯救地球。”他说。
尽管如此，房屋的绿色证书仍有助于获得规划许可，以便在戈达德自己的20世纪早期豪宅旁边的绿地上建造土地，他将豪宅描述为“生态房的两极，带有通风窗”。
太阳能楼下的起居区
他的新邻居将居住在一个非常21世纪的木制房屋中，相比之下，该房屋具有高度的绝缘性，气密性，并具有高科技的通风和热回收系统。这座朝南的358平方米建筑采用了与采用节能Passivhaus设计标准的建筑相似的技术原理。
但是，太阳能房并没有达到德国的严格标准，牛津大学物理学毕业生戈达德（Goddard）则认为它太“规范性太高”。他估计，他的零碳房屋的溢价“不到建造成本的8％，也许只是售价的4％”。2013年，英国平均每个家庭在能源上花费1,364英镑。
英国的平均房屋面积是日光浴室的一半。因此，由于每年的能源费用至少为暖气，照明和热水费用为零，因此可以迅速收回额外的费用。
该房屋利用了现有可持续技术的“创新组合”，估计耗资45,000英镑，比传统的供暖系统高37,000英镑。主要成本是“地球能量库”（EEB），该能量库将多余的太阳能存储为热量，并在需要时将其释放。 当我在灰色的冬天访问太阳能房时，室外温度为7摄氏度。在内部，由于地板采暖，它的温度为21摄氏度。
EEB是该物业的基础。戈达德说：“我们之所以称其为银行，是因为我们将热量存入银行，并在需要时将其取走。”他通过一个轻巧的楼梯将我带到平坦的屋顶，只需轻轻一按开关，楼梯就会降下。他指向倾斜成20度的28个朝南的太阳能电池板。“这些是光伏（光伏）和热能的混合板，它们在充满水-乙二醇（防冻剂）混合物的铜管中发电并捕获热能。”
戈达德解释了如何将加热后的液体从地下泵送到塑料管中，这些塑料管排成浅孔矩阵，深1.5米，相距1.5米。这些孔充满了“粥样”稠度的高导电性混合物，可保护管道免于土方运动。热量从管道中散发出去，并被储存在地下。
戈达德说：“土壤不仅是免费的，而且是非常非常差的导热体，而且具有很高的热容量，因此是储存热量的理想场所。” “在夏天，地球越来越热。地球储能罐的上方和侧面均绝缘，因此热量不会散逸。”
当需要这种热量时，可使用“现成的”地源热泵将其从地面撤走，该热泵由PV板产生的电能提供动力。戈达德说：“通过向地球充盈的余热，[泵]的运行效率将比其他情况更高。” “地源热泵通常在第一年就可以很好地工作，但是在那之后，由于地球上的热量枯竭，它们的效率降低了。”
来自混合光伏热太阳能电池板的多余电力用于进一步利用浸入式加热器的热水为EEB充电。
政府的上网电价计划应该意味着，当阳光明媚时，发电将在经济上抵消国家电网的使用。
虽然额定为A ++的高效顶级厨房电器将使需求保持相对较低，但太阳能电池板并非旨在满足家庭的所有电力消耗，而仅用于满足其“主要”需求，例如供暖，热水和（能源-高效）LED照明。这是零碳家庭的要求。
戈达德说，卧室有400w的小型电暖气片，客厅有燃木火炉，但这是为了“保证”并提供“重点”。尽管他有信心将不需要它们供热，但事实是，有兴趣购买此创新型房屋的人将购买尚未验证的实验。
它的性能在莱斯特的De Montfort大学进行独立监控，并将数据远程收集并上传到Internet。监测探针记录到，夏季EEB的土壤温度每周升高2C。负责这项研究的能源与可持续发展研究所的安德鲁•赖特（Andrew Wright）博士说：“到目前为止，这似乎很好。” “假设居住者没有过度使用电器……他们的能源费用可能为零。”
赖特继续说：“很多房屋都有太阳能电池板，尽管它们大多数是光伏或热能电池，与这些混合动力电池不同。该房屋的主要区别在于季节间的储热-如果可行，它可以成为大规模房屋的模型。没有理由我们不能在许多新产品中大规模使用它。”
该房屋的建筑师约翰·科特里尔（John Cotterill）还制定了计划，以建造价格更便宜的两居室和三居室太阳能房屋。
尽管还有其他形式的季节间热量存储，例如瑞士Jenni Energietechnik公司率先采用的方式，其中多余的太阳能存储在巨大的隔热热水罐中，但戈达德将其公司的方法相形之下称为“脏工程”。那就是“便宜又容易，快速而简单”。
Solar House的一项重要重大成就是使用SolarWall技术。在朝南的机翼上，两个深褐色的波纹钢矩形区域看起来像是现代方形住宅的设计元素。仔细检查后，面板上会塞满小孔。
戈达德说：“空气被太阳加热并吸入房屋。” 在温暖的日子里，热空气被排出，冷空气从房屋的北面吸入。此类技术已在全球许多商业建筑中使用，但这是其在英国家庭领域的首次使用。
制造商声称，SolarWall的两块12平方米的面板将提供14Kw的热容量，每年可节省7,000KWh的能源。千瓦时天然气（英国家庭中最受欢迎的取暖燃料）的平均成本约为4.5便士，这意味着每年可节省300英镑以上。在家庭中安装该技术的成本估计为1,000英镑。
罗尔夫·迪奇（Rolf Disch）的Heliotrope，旋转的太阳能房屋，位于德国奥芬堡
一家建筑公司，CA集团声称，其“太阳能加热系统具有最低的资本成本，最高的已知效率和世界上任何主动太阳能技术的最快投资回报率”。
通过大量朝南的三层玻璃窗，可以实现太阳能房的被动供暖（这是苏格拉底本来应该更熟悉的那种）。遮阳和隔热百叶窗可防止夏季室内过热。
古代人可能为人类花了这么长时间才能充分利用我们最近的明星在家居设计中的力量感到惊讶，但是由于一些开拓性的努力，我们终于到达了那里。
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世界太阳能先驱 美国公司Solaleya的旋转木房
约瑟夫·詹妮（Josef Jenni）于1989年在瑞士中部奥伯堡（Oberburg）建造了他的第一座完全太阳能发电的房屋。他的公司詹妮·恩内基技术（Jenni Energietechnik）自此建造了一座完全太阳能发电的公寓楼。
1994年，德国建筑师Rolf Disch在德国弗赖堡建造了一座旋转的日光浴室，称为Heliotrope。该设计捕获了足够多的太阳能来为Disch与妻子住在一起的200平方米的房屋供热和供电。它设有光伏和热能面板，一个木丸锅炉和堆肥厕所。他的公司现在专注于建造利用更多太阳能的“正能量”建筑。Disch还设计了在弗赖堡和巴伐利亚和奥芬堡的另外两个Heliotropes的59居所“太阳能居住区”。
美国Solaleya集团在阳光下建造旋转的木制房屋。可以将它们设计为零碳，这取决于可再生能源的混合。Solaleya的物业在从澳大利亚到俄罗斯的各个纬度都已建成。
来源金融时报 编译 陈讲运
