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客人的博客

一个人对能源独立的追求——第一部分

一名威斯康星州的房主开始了一段18年的旅程,将一个基本的牧场变成一个完全不使用化石燃料的节能展示场

作者的第一步是在房子的地基周围挖洞,安装硬质泡沫绝缘材料。在接下来的8年里,这将是许多独立项目中的第一个。
图片来源:所有照片均由作者提供

1987年,我和妻子在威斯康辛州的阿普尔顿(Appleton)买下了一座1200平方英尺的单层农场,带地下室。它建于1960年。它的2×4墙上布满了3英寸长的玻璃纤维衬垫;这房子有单层玻璃窗。地下室的石板是直接浇筑在粘土上的,没有碎石排水基础。在外墙周围有分段瓷砖排水管和一个水池。房子有一个朝西的大天井门和一个朝东的凸窗,只有两扇窗户在南面。

面对大量的机会,我们从拆除丑陋的独立式壁炉开始。就是那种看起来像兔八哥动画片里的火星人的那种。我们把R-30绝缘材料扔进阁楼的天花板搁栅上,搁栅几乎没有被吹入的玻璃纤维覆盖。

我们都喜欢冬天和毛衣,我们花了20年的时间来证实这一事实。不管你把炉子设定在什么温度,它都是一个通风、寒冷的房子。

我们更换了窗户

第一次更新是在2000年,当时我们决定买一扇双层玻璃窗和一扇新的天井门,并把被冰雹压瘪的铝壁板换成了乙烯基。我们还更换了被暴风雨破坏的屋顶瓦。

我们没有添加任何新的绝缘材料,但我们用防水屏障(WRB)覆盖了外墙上的撕坏的沥青纸——对于经常离开的人来说,这是一个很大的更新。我们很聪明,雇了一个承包商,尽管我大部分时间都在从事建筑行业,85年在科罗拉多州建造了我的第一个太阳能住宅。不用说,我们希望尽快完成。

到2006年,我作为一名登山向导退休了,在寒冷的气候中度过了29年,感受着阳光能给我带来的每一丝温暖。我把冬天的大部分时间都花在学习和学习课程上,作为威斯康星州阿默斯特中西部可再生能源协会的终生会员。

当我开始在家附近专业安装太阳能设备的时候,我还和太阳能供暖服务公司的Rob Ryf成为了朋友,他帮我安装了我们的家用太阳能热水系统(一个太阳能热板为一个储水池供电),并安装了一个Rinnai按需热水器作为备用。由于他在加热和冷却行业有着悠久的历史,他很欣赏任何翻新的机会。更棒的是,如果我想在未来改进我的系统,他会尝试任何方法让事情顺利进行。

等等,那是什么风?

在2006-2007年的冬天,我花了一些时间在我的地下室车间,第一次在一个刮风、寒冷的冬天,我注意到一些蜘蛛网在我的头顶上移动。我循着微风,经过边缘的地板搁栅之间的无面玻璃纤维隔热层。透过木墙和地下室混凝土墙之间的水平空间,我震惊地看到了后院。我的第一个想法是:“我在给后院供暖!”

我跑到车库去找填缝材料,注意到风迫使电线刮刮屋顶,每次刮刮都刮掉几粒沥青瓦。显然,我需要做一些改变,让这个家变得舒适,让我辛辛苦苦挣来的钱不用花在水电上。

当我了解到所有关于光伏和太阳能热装置的事实和数据时,我知道我需要亲身体验。我的另一半在处理了我20年的有机方式后,就成了游戏。大约在同一时间,我收到一封邮件,涉及一份人寿保险已经终止,需要兑现。就像干旱时下雨一样。

我们已经把房子里原来的热水器拿出来,换上了一个按需安装的热水器,作为一个太阳能热收集器和50加仑储存罐的备用。通过收集器循环的液体通过外部热交换器加热家庭用水。

为绝缘材料让路。为了进入基础周围的区域,作者租了一个石工锯,并切开了现有的混凝土庭院。这些部件将成为房子另一侧的挡土墙。

下一步将是密封和重新绝缘的房子,并增加一个并网光伏系统。

绝缘和适度光伏阵列

在咨询了另一位MREA成员和光伏安装人员后,我从2007年春天开始研究节能措施和房屋隔热。我通过检查员的办公室拿到了电力和建筑许可证(25美元)。因为太阳能安装对他们来说是全新的,所以只要是在我自己的房子上使用,他们就相信我的MREA培训。

整个春天和夏天,我都在加强车库屋顶现有的框架(2×6椽子中间24英寸),以便为新的1.52千瓦光伏系统安装一个可调节的倾斜架。

我也开始改造房子。我拆除了壁板,在地下室周围用手挖了一条5英尺深的沟渠。我还开始为当地的安装人员做太阳能方面的零工,以及任何能让我保持现金流的工作,以维持我的日程安排。漫长的白天和温暖的早春天气让我可以一边收听我最喜欢的公共广播节目,一边快速移动。收音机和可充电的手动工具是由我自制的便携式太阳能显示器供电的。

我带着epa批准的呼吸面罩和全套防护服,袭击了阁楼。记住,你必须在手臂够得着的地方用几英寸来做所有这些工作。在4:12的屋顶坡度下,即使你躺在离外墙五英尺远的地方,屋顶上的钉子还是会戳进你的脑袋。当这所房子被建造时,标准的鸟嘴被锯进了椽子里。这降低了墙体以下的拱腹高度。它也只留下了3英寸的自由空间(2×6椽子在这个臀部的屋顶上),用于从顶板到屋顶护套的通风。

我把有50年历史的吹制玻璃纤维从周边墙壁的顶部拉了回来,露出了顶部板上的洞,那里有电线被拉过。我知道由于顶板暴露在寒冷中,墙壁不可能真正暖和。任何有直接墙顶开口的墙缝和拱腹区域都用发泡聚苯乙烯(EPS)绝缘材料封闭,并用我的聚氨酯泡沫枪密封。

这是一份又脏又累的工作,我无法想象有人会以这份工作为生。我身高6英尺2英寸,车顶中间只有5英尺高。屋脊上有三个通风口。这就留下了4英尺的阁楼地板距离整个臀部屋顶周围的椽子不到16英寸。即使在凉爽的夜晚,我也会汗流浃背。

基础墙保温

在热天,我隔热和密封的地下室边缘托梁。我已经找到了足够的EPS, 2到4英寸厚,用于附近仁爱之家(Habitat for Humanity’s ReStore)地下室外墙的一半。8英尺的长度将被侧贴,以减少7英尺高的地基顶部4英尺的热量损失。

下降。在基础周围手工挖掘后,在基础墙上部四英尺处安装了膨胀聚苯乙烯保温板。

露台的石板必须被切割,以允许对着房子挖沟。我租了一个水冷钻锯,花了一个下午的时间,切下了3英尺长、14英寸宽的石块。我哼了一声,把它们推到手推车上,拖到房子北边地势较低的地方。它们整齐地堆叠在一起,可以形成一个露台,帮助隔绝最冷的地下室墙壁。

一旦翻转,混凝土看起来就像石头一样,可以作为天然的墙。我没有时间也没有动力去挖到墙的底部,所以我计划在墙外4英尺的地方(2英寸的聚苯乙烯挤出物)铺一个防霜层,就在地下室周围的泥土层下面。这一水平层加上新的地下室上部墙体隔热层将控制热量损失,并在夏季仍然允许自然冷却(从下部墙体和板)。

在rim搁栅控制空气泄漏,迫使任何水墙的方面,我拿出了底部的主食方面的、捻缝混凝土基础和墙之间的联合,并把灵活的丁窗口包装方面下下来的顶部新垂直2英寸绝缘。从下到上的工作本来是很好的,但我得绕着天气工作。今天我还在战壕里拿着铲子,明天我就会躺在阁楼的角落里。

当你决定把房子变宽或变长4英寸(在每面墙上安装2英寸的新绝缘材料)时,机会很多。我并不想把窗户向外移动,因为我读到过,窗户在墙里越深越暖和。我建造了窗台和框架,以匹配新的2英寸以上的绝缘厚度。我们在车库阁楼上留下了足够多的旧乙烯基壁板,以弥补房子的宽度和长度的差异。它只需要移动一些部件。似乎很容易。

在密封了石膏天花板上的所有洞,用泡沫封闭了顶板上的所有洞后,我们吹了18英寸的纤维素,除去所有的壁板,我在所有的外墙上安装了2英寸的EPS。

第一阶段即将结束

在90年代末,我们投资了双层玻璃的更换窗户。这是在没有对房子进行任何结构改变的情况下完成的。当我在拆除侧板的同时,从外面直接看到里面的墙板时,想象一下我的惊讶吧——粗糙的框架和窗框之间的缝隙从来没有被密封过。旧窗户不仅透风又冷,而且周围没有任何隔热材料,我们的大部分热量都被直接从墙上传导出去了。即使有了新的窗户,热量的保留也是微不足道的。当时我最好的投资是一把泡沫枪和几罐低膨胀泡沫。

第一太阳能阵列。库恩第一次尝试光伏发电是在他的车库屋顶上安装8块电池板阵列,这是一个额定容量约为1.5千瓦的并网系统。

在2007年夏天结束的时候,我开始把东西放回原位,同时计划新的光伏阵列。随着我们之前移走的植物和窗框的恢复,你几乎不知道房子已经改变了。在那个时候,我们只是厌倦了混乱。我们立即注意到,在炎热潮湿的日子里,只要我们在早晨早早关上窗户,房子就会保持凉爽。在没有空调的情况下,这是一个很大的好处和解脱。

我需要从原来的100安培主面板升级到200安培面板。我也不希望电线穿过我们的院子,遮蔽我们的太阳能组件。这意味着要用手挖一个100英尺长、2英尺深的沟渠(是的,再一次——我不想伤害我的葡萄树或苹果树的根)来埋电缆。

11月下旬,我用冰凉的手和一盏前灯,在车库屋顶上完成了可调倾斜光伏支架,并将阵列连接起来:8个190瓦的模块,总额定容量约为1.5千瓦。

我们真的很幸运。我们的太阳能在2007年12月6日投入使用,第二天就下了超过8英寸的雪。

目标完成了吗?敬请期待……

Paul Kuenn博客系列的第二部分在这里:一个人对能源独立的追求-第二部分。

Paul Kuenn住在威斯康星州的阿普尔顿。他曾是一所登山学校和导游服务的业主,他研究过环保建筑实践,以及管道和电气。他毕业于中西部可再生能源协会的太阳能热能和光伏安装项目。在过去的八年里,保罗还担任过消防和救援设备的第三方检查员。在他的业余时间,他帮助房主使用尽可能少的化石燃料能源。

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