Системы накопления энергии

При проектировании систем электроснабжения дома или предприятия основополагающим является качество и надежность электроэнергии, поставляемой для потребителей. Следить за этими параметрами призваны электронные системы стабилизации и управления потоками энергии от различных источников: инверторы, стабилизаторы, источники бесперебойного питания и др.

Инвертор – сердце системы бесперебойного электроснабжения. Основная его задача – следить за качеством электроэнергии, поступающей от внешней сети и управлять потоками энергии от различных источников – внешняя сеть, аккумуляторы, солнечные панели, ветрогенератор, дизель-генератор и т.д. Выход инвертора подключен к потребителям электрической энергии. На него всегда поступает чистая синусоида с правильным напряжением и частотой. Эти параметры можно задавать в настройках в зависимости от потребностей нагрузки. Инвертор следит за качеством поступающей из внешней сети электроэнергии. В случае отклонения параметров от заданных или аварийной ситуации он переключает электроснабжение от внешней сети на аккумуляторы.

Аккумуляторные батареи для автономного питания 

Аккумуляторы через встроенное зарядное устройство могут заряжаться от нескольких источников: внешняя сеть, солнечные батареи или ветрогенератор, бензиновый или дизельный генератор. Мощность аккумуляторов подбирается в зависимости от мощности нагрузки. Оптимальным является обеспечение работы резервируемого оборудования в течение 3-4 часов. Обычно, этого времени хватает на устранение небольших аварий сети. Если время резервирование необходимо 10 и более часов, то лучше использовать топливный генератор. Система управления инвертором может выставлять приоритеты подключения источников энергии к нагрузкам. Например, пока есть солнце – вся энергия от него идет в нагрузку и на заряд аккумуляторов, когда солнца нет – подключаются аккумуляторы, когда разрядились аккумуляторы – переключаемся на внешнюю сеть. При отключении всех источников может подаваться команда на автоматический запуск дизель-генератора.

Источники бесперебойного питния (ИБП)

Источник бесперебойного питания – это инвертор, который работает только с внешней сетью и аккумуляторами. Пока есть внешняя сеть – заряжаются аккумуляторы и питается нагрузка. В случае отключения сети – нагрузка переключается на питание от аккумуляторных батарей. Как правило, ИБП имеют у себя на борту аккумуляторные батареи, которые обеспечивают автономную работу нагрузки до 30 минут. В случае подключения внешних аккумуляторов время резервирования может увеличиться до нескольких часов. ИБП применяют для резервирования критичной к пропаданию питания нагрузке: отопительные системы, холодильники, освещение, компьютерные системы, охранные системы, видеонаблюдение и т.д.

Стабилизаторы – обеспечивают заданное стандартом напряжение на выходе, а также, защищают нагрузку от аварийных ситуаций во внешней сети: скачки напряжения, короткое замыкание, обрыв фазы или нуля и т.д. По принципу работы стабилизаторы бывают механические, электро-механические и электронные. Электронные стабилизаторы обеспечивают наименьшее время и плавность срабатывания, а также наибольшую точность стабилизации. Стабилизаторы применяют если нужно исправить плохое качество внешней электросети и защитить потребителей от аварийных ситуаций.

Автономное электроснабжение и отопление, проектирование и установка

• Независимое электроснабжение

  Автономные солнечные электростанции

  Солнечные электростанции мощностью 5 -100 кВт на 220/380 В с Li-Ion аккумуляторами.

  
  

• Экономия электроэнергии вашего дома и бизнеса

  Сетевые солнечные электростанции

  Проектирование и строительство под ключ сетевых энергосистем мощностью 3 кВт — 5 МВт.

  
  

• Резервное электроснабжение

  Бесперебойное электроснабжение вашего дома

  Источники бесперебойного питания, оборудование, готовые комплекты, проектирование под ключ

  
  

• Автономное отопление удалённых объектов

  Автономные модульные котельные

  Блочно — модульные котельные, контейнерное исполнение, оборудование, проектирование под ключ

  
  

• Ветряные электростанции
  Ветрогенераторы

  Ветрогенераторы мощностью 10 — 60 кВт, проектирование под ключ

  
  

Не хотите платить за электричество и тепло? Хотите стать независимым от энергетических компаний? Тогда это к нам!

Проектирование и внедрение технологий с использованием возобновляемых источников энергии

Современные технологии, основанные на возобновляемых источниках энергии – умное решение проблемы обеспечения электричеством и теплом домов, дач, удалённых населённых пунктов, вахтовых посёлков, которые не имеют возможности быть подключёнными к энергетическим магистралям. Они предполагают внедрение солнечных электростанций, ветрогенераторов, котельных в контейнерном исполнении, тепловых насосов, солнечных коллекторов и водонагревателей в системы энергообеспечения в по всей России.

ООО «Группа Зелёные Технологии» использует «зелёные» технологии в создании энергосистем на основе оборудования, преобразующего солнечную, ветровую и геотермальную энергию в электричество и тепло, а это прежде всего автономность, независимость от традиционных источников энергии, растущих цен на энергоресурсы при оптимальном уровне финансовых вложений.

Мы предлагаем

Установку готовых решений и создание проектов любой сложности по отоплению, генерации солнечной электроэнергии, экономии энергии сети, для дома и бизнеса.

Проектирование и установка под ключ автономных электростанций для дома и коммерческого использования мощностью от 1,5 кВт до 100 кВт/ч и более, напряжением 220 В / 380 В на литевых Li-Ion аккумуляторах.

Проектирование и установка под ключ сетевых солнечных электростанций для дома мощностью от 3 кВт/ч, а так же масштабируемых систем любой мощности для коммерческого и промышленного применения

Проектирование и установка под ключ систем получения горячей воды с использованием излишков энергии солнечных электростанций, а так же на солнечных батареях и солнечных коллекторах

Проектирование и установка под ключ источников бесперебойного питания, увеличение выделенной электрической мощности

Проектирование и установка под ключ ветрогенераторных установок Российского производства для дома и коммерческого использования мощностью от 1 кВт до 60 кВт/ч, ветропарки от 100 кВт

Проектирование и установка под ключ котельных для жилых и не жилых помещений на тепловых насосах производства Японии, Финляндии, Германии

Проектирование и установка под ключ автономных модульных котельных в контейнерном исполнении на мощностью 25,0 кВт — 500,0 кВт для удалённых районов нашей страны

Проектирование и установка под ключ систем экономии топлива дизельных электростанций

---

Наши услуги

Специализируемся на услугах для частного и бизнес сектора. Подробнее можно узнать связавшись с нами по почте или телефону. Проконсультируем, ответим на вопросы и подготовим индивидуальное предложение.

Разработка проектов

Проект — это ваше техзадание, по которому мы осуществляем расчёт и подбор оборудования для оптимального решения задачи с минимальными инвестициями и максимальной эффективностью.

Каталог оборудования

Мы работаем с лучшими мировыми производителями оборудования, используемое в проектах по созданию систем электро- и теплообеспечения в частном и коммерческом секторе.

Монтаж и настройка

Мы утвердили проект, подобрали оборудование, осталось произвести его монтаж и наладку. Наши инженеры и монтажники выезжают на объект, устанавливают и настраивают оборудование.

Есть вопросы?
Есть идеи и вопросы, не знаете с чего начать? Закажите звонок — мы поможем.
Мы поймём вашу задачу, предложим лучший вариант её решения.

Задать вопрос

О компании

ООО «Группа Зелёные технологии»

Группа Зелёные технологии является преемником компании «Альтернативные источники энергии», работавшей на рынке возобновляемой энергетики с 2014 года.

Мы создаем современные решения для дома и работы, производства и бизнеса, расположенных вдали от городского комфорта и коммуникаций.

Технологии, которые мы внедряем,  дают новые возможности нашим клиентам, освобождают их время и ресурсы, делают их независимыми.

С 2018 г. наша компания является официальным представителем компании Fronius (Австрия), одного из мировых лидеров в солнечных технологиях и производстве инверторов для солнечных электростанций любого типа.

Автономное электроснабжение

Автономное электроснабжение – полная независимость от системы центрального электроснабжения. Осуществляется на базе современного газопоршневого генератора мощностью от 1 до 25 кВт, блока автоматического выбора и запуска источника питания (электросеть, генератор, инверторно-аккумуляторная система), инверторно-аккумуляторной системы.

Система автономного электропитания дома состоит из газопоршневого генератора, работающего на сжиженном газе, инверторно-аккумуляторного блока, блока автоматического управления электропитанием.

Газопоршневой генератор —  установка на базе двигателя внутреннего сгорания, работающего на сжиженном газе,  и электрогенератора. Генератор, использующий теплоту выхлопных газов, масла и охлаждающей жидкости для отопления дома или работы чиллеров системы кондиционирования, называется когенератором. Для более полного использования мощности генератора, генератор работает не только для питания электрической нагрузки дома, но и заряжает аккумуляторы мощной инверторно-аккумуляторной системы.

Инверторно – аккумуляторная система необходима для аккумуляции и выдачи вырабатываемой генератором избыточной мощности либо аккумуляции мощности электрической сети на случай выключения электричества. Для питания среднего дома достаточно инверторно-аккумуляторной системы с запасом мощности 9 кВт/часов и максимальной выдаваемой мощностью 8 кВт. При этом генератор может работать четыре часа в сутки, остальное время дом питается от запасенной аккумуляторами электроэнергии.

Электронный блок автоматического управления электропитанием – необходим для автоматического переключения на необходимый источник питания. Если есть напряжение в электросети, то дом питается от электросети и осуществляется зарядка аккумуляторов инверторно-аккумуляторного блока от сети. При пропадании напряжения в сети блок анализирует зарядку аккумуляторов и в случае ее достаточности переключается на питание сети дома от аккумуляторов и инверторного блока, преобразующего напряжение аккумуляторов в напряжение 220V 50 Гц. Когда аккумуляторы разряжаются автоматически запускается газопоршневой генератор, который работает на питание дома и зарядку аккумуляторов инверторно-аккумуляторного блока.  После зарядки аккумуляторов дом переходит на питание от инверторной системы, генератор выключается. В случае появления электричества в сети, генератор также отключается, подзарядка аккумуляторов и питание дома производится от сети.

ветровые турбины, солнечные батареи и т.д

 

Человечество очень тесно связано с электричеством. Оно плотно внедрилось в нашу жизнь. Трудно представить любимый дом без электроснабжения. Это работа телевизора, компьютера и всей бытовой техники, а порой и отопление жилья. В современном мире  большим спросом пользуется электроэнергия из альтернативных источников. Во-первых, это прямая экономия, во-вторых, никак не нарушает экологию региона, и, наконец, просто модно. Широкую популярность автономное электричество приобрело вдали от шумных мегаполисов на лоне нетронутой природы.

Преимущества альтернативного электроснабжения

Это связано с отсутствием центрального электроснабжения.  Расходы на прокладку новых сетей выливаются в кругленькую, порой неподъемную сумму. Нужно не только оформить соответствующую документацию и уложить низковольтный кабель в предварительно выкопанную траншею, но и оборудовать трансформаторную подстанцию, а также выполнить необходимые подключения. 

Конечный результат просто удивляет, построенные за счет пользователя, сети переходят на баланс энергопоставляющего предприятия, а он платит за использованную электроэнергию по установленному тарифу. Большинство владельцев загородного жилья выбирают альтернативные источники электричества, получая при этом весомые преимущества и новые возможности:

• Полная независимость от тарифной политики поставщика электроэнергии, пользователь берет эти функции на себя.
• Автономность электрической системы оградит клиента от проблем общего характера, он не будет страдать во время аварий на сетях энергоподающей компании.
• Возможность приобретения коттеджа или участка под застройку в любом понравившемся районе.
• Экономия собственных средств на покупку дома, неэлектрифицированное здание стоит намного дешевле.
• Использование альтернативных источников никаким образом не нарушит сложившуюся в регионе экологическую обстановку.
• Излишки электроэнергии можно предложить соседям, что даст дополнительную статью дохода.

Виды автономного электричества

Организовать автономное электроснабжение в загородном доме можно, внедрив в систему:

• Фотоэлектрический источник.
• Ветротурбину.
• Дизельный или бензиновый электрогенератор.
• Мини гидроэлектростанцию.

Энергия солнца

Солнечная батарея представляет собой полупроводниковую панель, состоящую из  фотоэлектрических элементов. Она аккумулирует ультрафиолетовое излучение и преобразовывает его в электрический ток. Это самый перспективный источник энергии, потому что будущее именно за энергией солнца. Монтаж панелей осуществляется на крыше здания, так как она наиболее подвержена попаданию солнечных лучей. 

Установка солнечных батарей обладает рядом существенных преимуществ:

• надежность и длительный срок службы в постоянном режиме;
• огромные возможности для монтажа, солнечный свет доступен в дневное время практически везде;
• в процессе эксплуатации не требует дополнительных расходов;
• бесшумность работы;
• нет необходимости в получении разрешительной документации;
• возможность самостоятельного изменения мощности системы фотоэлектрических ячеек.

Солнечные панели производятся с выходным напряжением 12 или 24 В, мощностью 6 — 185 Вт. Различают три вида батарей: тонкопленочные, монокристаллические и поликристаллические. Для получения оптимального выходного напряжения и тока панели соединяют в систему последовательно-параллельным способом.

Энергия ветра

Ветроэлектрическая установка помогает преобразовать кинетическую силу движения воздушных масс в электроэнергию. Установка ВЭУ рекомендована в регионах со скоростью ветра свыше 8 м/с. С целью повышения мощности и производительности ветрогенератор можно дополнительно оснастить дизельным генератором или фотоэлектрическими панелями. Он легко сочетается с другими источниками, создавая замкнутый цикл. Главное достоинство ветряка — это бесплатное электричество. Пользователь несет затраты единожды только на приобретение и монтаж оборудования.

Энергия топлива

Портативный генератор, работающий на бензине, дизельном топливе или газе способен обеспечить мощность, необходимую для функционирования загородного дома. Он мобилен, имеет длительный срок беспрерывной эксплуатации, охлаждение осуществляется естественным путем, не требует специального монтажа. Может быть установлен как на улице, так и в помещении. В основном используется в качестве резервного источника электроэнергии, так как требует заправки дорогостоящим топливом.

Энергия воды

Мини ГЭС в качестве альтернативы централизованному электроснабжению широко используется во многих странах. Такую популярность они завоевали за счет круглогодичного обеспечения потребителей дешевой электроэнергией и отсутствия:

• нарушений в экологические обстановки отдельного района как в процессе внедрения, так и в течение всего срока службы;
• влияния на изменения качества воды;
• зависимости от климатических факторов.

Мини ГЭС имеют мощность до 3000 кВт. Микрогидроэлектростанции получили распространение на участках с природными источниками воды: реками или ручьями. Принцип работы заключается во вращении потоками воды турбинного колеса, которое соединено с генератором, отвечающим за выработку электроэнергии.

Прежде чем начать строительство автономного электроснабжения для частного домовладения нужно обязательно получить всю информацию в техническом и правовом поле, взвесить все за и против, и согласовать аспекты своей дальнейшей деятельности. Необходимо выяснить:

• нет ли природных или юридических препятствий для установки собственной электростанции;
• насколько выбранная альтернатива сочетается с другими устройствами;
• нужна ли установка резервного источника питания.

Принцип действия автономного электроснабжения

Работа системы автономного электроснабжения заключается в следующем:

• Энергия, выработанная источником, поступает на контроллер заряда. Это прибор, который предотвращает перезарядку системы, блокируя процесс при достижении предельных показателей. Он компенсирует самозаряд и защищает аккумулятор.
• С контроллера ток распределяется на инвертор и аккумуляторную батарею. Инвертирующий элемент преобразовывает постоянную природу тока в переменную. Аккумулирующая емкость служит для устранения перебоев электроэнергии, подаваемой от возобновляемого источника. Например, при малом ветре или пасмурной погоде.
• С инвертора ток поступает непосредственно к потребителю для питания бытовых приборов и освещения. В качестве осветительных устройств следует использовать люминесцентные или светодиодные лампы — они энергоэффективные и экономичные.

На надежность автономной системы влияют кабели, выключатели, предохранители, автоматы и другие электромеханические приспособления. Они должны быть надежными и качественными, чтобы не вывести из строя энергоснабжение дома.

 

Профессиональный монтаж — залог надежности и долговечности

Устройство автономного энергоснабжения в частном доме — задача не из легких. В первую очередь необходимо провести расчеты на суммарное количество потребляемой электроэнергии. Для этого суммируется мощность приборов с учетом характеристики тока. На основании полученных показателей осуществляется выбор оборудования: инвертора и аккумуляторов.  

Далее необходимо рассчитать число солнечных панелей и площадь их монтажа. Чтобы система работала с максимальной эффективностью, нужно выбрать оптимальное место для размещения альтернативного источника энергии и грамотно выполнить подключение. Если пользователь не знает, как рассчитать, установить и провести автономное электричество в дом, лучше пригласить профессионалов. Это будет сделать легко и надежно.

Электростанция будущего прямо у вас дома

В 2016 году Министерство энергетики предоставило Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии грант в размере 4,2 миллиона долларов на разработку программного обеспечения для управления автономными сетями в рамках программы Network Optimized Distributed Energy Systems или NODES. По словам руководителя проекта NODES Андрея Бернштейна, идея заключалась в создании алгоритмов, оптимизирующих распределение электроэнергии как на уровне отдельных домов, так и на уровне всей сети.

«Проблема в том, что нынешняя технология не может интегрировать очень большие объемы распределенных энергоресурсов», — говорит Бернштейн. «NODES производит платформу plug-and-play, которая позволяет интегрировать миллионы устройств, таких как солнечные панели, батареи и электромобили, которыми можно управлять на границе системы».

Алгоритмы, разработанные Бернштейном и его коллегами, превращают сетку в улицу с двусторонним движением. Вместо нисходящего подхода, при котором централизованное коммунальное предприятие распределяет электроэнергию конечным пользователям, программное обеспечение для автономного управления позволяет распределенным энергетическим системам отправлять излишки электроэнергии обратно в более крупную сеть наиболее эффективным способом.Если сегодня солнечный день и солнечные панели на крыше вырабатывают намного больше энергии, чем нужно их владельцам, у коммунального предприятия нет причин сжигать столько угля или природного газа. Но без сети автономных контроллеров, следящих за распределенной генерацией, коммунальное предприятие имеет слепую зону и не может воспользоваться избытком чистой энергии.

Программное обеспечение для автономного управления сетью, разработанное в NREL, было разработано для управления десятками тысяч энергетических систем. Но то, что работает в лаборатории, не обязательно сможет справиться с хаосом реальной жизни.Итак, после трех лет тестирования алгоритмов в лаборатории NREL «сетка в коробке» команда NODES была готова протестировать их в полевых условиях. Автономное программное обеспечение сначала было протестировано на микросети на небольшом винограднике в Калифорнии, а затем было установлено в небольших блоках управления в подвалах первых четырех домов, построенных в Basalt Vista.

Священный Крест внедряет программное обеспечение для управления автономными сетями, и это показывает, что распространение распределенных систем возобновляемой энергии не обязательно является смертельной угрозой для электроэнергетических компаний.С точки зрения коммунального предприятия, рост количества солнечных панелей на крышах, аккумуляторов и других распределенных энергетических систем усложнил эффективное и надежное снабжение электроэнергией. Эксперимент с Basalt Vista может быть небольшим, но он доказывает, что можно автономно управлять распределенными системами возобновляемой энергии, чтобы повысить надежность сети.

«В большинстве случаев коммунальным предприятиям все еще сложно понять, как использовать распределенные ресурсы в нужном масштабе», — говорит Чаз Теплин, руководитель практики в области электроэнергетики в Rocky Mountain Institute, независимой исследовательской организации в области устойчивого развития.«Я думаю, что то, что делает Holy Cross, действительно велико, потому что они используют совместный подход, когда каждый может извлечь выгоду из того, что они приносят».

Эскобар говорит, что жизнь в энергетическом эксперименте имеет свои преимущества. В дополнение к экологическим преимуществам проживания в доме, который производит столько же энергии, сколько потребляет, она говорит, что это также удобно для банковского счета ее семьи. Летом Эскобар говорит, что ее счета за электричество составляли всего 12 долларов в месяц. Зимой счета были выше, потому что дому требуется больше электроэнергии для работы обогревателей, но Эскобар говорит, что она ожидает увидеть значительную экономию на счетах за электроэнергию в среднем в течение года.«Жить в доступном доме с нулевым потреблением энергии — это здорово для окружающей среды и наших финансов», — говорит Эскобар. «Я надеюсь, что эту модель можно будет воспроизвести и в других местах».

Автономный дом: проект. Автономный частный дом

Электроснабжение частного дома, а также устройство в нем системы отопления и канализации, если он удален от централизованных коммуникаций, — задача достаточно сложная. Однако современные технологии и оборудование позволяют решить ее достаточно эффективно.

Проект автономного дома

Перед тем, как приступить к возведению жилого дома, необходимо составить его чертежи с указанием способов подвода всех необходимых коммуникаций. Комфортный автономный дом будет только при наличии:

• электричество,
• газ,
• отопление,
• водопровод,
• канализация.

О том, как именно можно суммировать все эти виды коммуникаций в том случае, если дом расположен вдали от централизованных инженерных систем, и поговорим дальше.

Электроснабжение

Самое сложное — сделать автономный дом комфортным для проживания в том случае, если он расположен вдали от ЛЭП. Обеспечить стабильное электроснабжение здания можно тремя способами:

• Установив генератор, работающий на жидком топливе. Проблема обеспечения зданий электроэнергией — такое оборудование решает очень эффективно. Подключив к генератору насос и котел, можно оборудовать дом, в том числе водопровод, отоплением.К недостаткам такого способа питания частного дома можно отнести только довольно высокую стоимость. Жидкое топливо сегодня дорогое, но его потребуется много. Кроме того, для генератора придется соорудить отдельное помещение с хорошей звукоизоляцией.
• Установив ветряную электростанцию. Этот метод отличается высокой экономичностью. Платить за электричество не придется ни копейки. Однако затраты на начальном этапе будут очень большими. Недостаточно просто установить ветряную мельницу.Потребуется больше оборудования для накопления энергии и преобразования постоянного тока в переменный.
• Сборка мини-ГЭС. Этот способ хорош в том случае, если рядом с домом протекает река или большой ручей.
• Установив солнечные батареи. В этом случае вам также не придется платить за электричество. Однако стоимость такого оборудования будет очень высокой.

Чаще всего дома в удаленных местах электрифицированы с помощью генераторов. В том случае, если рядом есть другие постройки, соседям имеет смысл сложить и поставить ветрогенератор, который обеспечивает электричеством все дома сразу.Мини-ГЭС и солнечные батареи в нашей стране практически не используются.

Как выбрать генератор для дома

Автономное электроснабжение дома, возведенного в удаленной местности, обычно устраивают с учетом следующих рекомендаций:

• Если здание находится рядом с линией электропередач, но электроснабжение нерегулярно, рекомендуется использовать бензиновый генератор. Такие модели обычно не слишком дорогие, но ресурс несколько ограничен.
• Полностью автономное электроснабжение обычно осуществляется от дизель-генератора. Это очень производительное оборудование, рассчитанное на длительную эксплуатацию.
• Мощность генератора определяется сложением мощностей всех потребителей плюс маржа 15-20%. В небольших дачных домах для обеспечения аварийного электроснабжения обычно используют бензиновые модели мощностью до 2 кВт. Для жилого дома чаще выбирают дизель-генераторы мощностью 30 кВт и более. Это оборудование способно обеспечить дачный дом электричеством без перебоев.

Характеристики бензиновых и дизельных генераторов

Бензиновые автономные электростанции для дома могут быть рассчитаны на 500 или 1500 часов работы. По этому показателю дизельные модели намного уступают. На рынке есть и профессиональное оборудование этого типа, рассчитанное на 3000 часов работы. Но эти генераторы довольно дорогие.

Модели

Diesel отличаются надежностью и длительным сроком службы. Единственное неудобство, возникающее при их использовании, — необходимость запускать с полной нагрузкой каждые 100 часов.Дело в том, что на холостом ходу такая техника не особо хорошо передает.

Ветроэлектростанции

В конструкции автономных станций такого типа обычно используются такие элементы:

• Лопасти, ротор и генератор, установленные на мачте.
• Аккумуляторы с контроллером заряда.
• Инвертор для преобразования тока.
• Электропривод для ориентации следует за направлением ветра.
• Датчик, контролирующий движение воздушных масс.
• Система аварийной остановки (применяется при штормовом ветре).
• Автоматический переход на дизель-генератор или централизованную систему электроснабжения.

Как выбрать

КПД ветрогенератора зависит от двух основных факторов: скорости ветра и площади лопастей. Например, с 1 м приемного устройства ² при скорости движения воздушных масс 3 м / с можно получить около 6,5 Вт энергии, при 21 м / с — 2,2 кВт. Для небольшого загородного дома обычно выбирают растение емкостью не более 0.1-2 кВт. Для жилого дома потребуется оборудование не менее 20 кВт, с использованием электрокотла. Автономный дом, конструкция которого предусматривает газовое отопление, твердое топливо или жидкое топливо, обычно электрифицируется от ветрогенератора мощностью 5 кВт. Такого оборудования будет вполне достаточно для бесперебойной работы основной бытовой техники — холодильника, телевизора, компьютера, стиральной машины и т. Д.

Автономная газификация

Для комфортного проживания на даче, конечно, нужно не только обеспечить электричеством автономный дом.Здание также необходимо газифицировать. Если для печи достаточно купить таз и наполнять его каждые 3 месяца, то для обустройства системы отопления придется закупить гораздо более сложное оборудование.

Большими называются резервуары, с помощью которых устраивается автономное газовое отопление дома, газовые баллоны. Обычно они заполнены смесью пропана и бутана и рассчитаны на давление до 1,6 МПа. Размеры таких контейнеров могут варьироваться от 2700 до 20 000 м ³ .Для частного дома ^{3 площадью 200 м 3 вполне достаточно использования газгольдера минимального объема} .

Регистрация подключения

Самостоятельно это оборудование не может быть установлено. Вам необходимо обратиться в частную или региональную газовую компанию. В первом случае стоимость работ будет немного выше. Дело в том, что автономная газификация дома возможна только после получения разного рода разрешений. Частные фирмы обычно берут на себя всю необходимую документацию и собирают ее.Когда вы обращаетесь в региональную компанию, вы должны сами обращаться к властям.

Под газгольдером выкапывается котлован соответствующего размера. Бак установлен на металлическом основании. К дому из него выкапывается траншея и строится автомобильная дорога. Контрольные мероприятия проводятся перед вводом оборудования в эксплуатацию в присутствии представителей Ростехнадзора.

Отопление

Автономный загородный дом можно отапливать разными способами. Обычно установка системы отопления в жилом доме при отсутствии централизованных инженерных систем включает следующие этапы:

• Котельная установка.В настоящее время производится как электрическое, так и газовое, а также твердое топливо и жидкое топливо этого оборудования. Первый вариант выбирается при наличии ветрогенератора достаточной мощности. К емкости с пропаном и бутаном соответственно подключается газовый котел. Во всех остальных случаях используются твердотопливные или жидкотопливные котлы. Первый сорт более экономичный. Оборудование, работающее на жидком топливе, более удобно в эксплуатации.
• Устройство автомобильных дорог. В настоящее время самообогрев дома обычно устраивают с помощью полипропиленовых, стальных или металлопластиковых труб.
• Установка и подключение аккумуляторов. Самой популярной разновидностью на данный момент являются биметаллические радиаторы. Также иногда используются несколько более дешевых и менее прочных алюминиевых моделей.
• Установка расширительного бачка. В зависимости от конструкции он располагается либо рядом с котельной, либо на чердаке здания.
• Установка циркуляционного насоса. Ставится на байпас на обратном трубопроводе в непосредственной близости от котла. Перед насосом ставится фильтр для очистки охлаждающей жидкости.
• Установка группы безопасности.
• Опрессовка и пуск.

Сегодня автономный дом, расположенный вдали от централизованных инженерных систем, чаще всего отапливают с помощью котлов на жидком топливе. Однако, поскольку этот тип оборудования является довольно дорогостоящим, в последнее время все большую популярность приобретают газовые установки, работающие от резервуаров, а также электрические модели, работающие от больших ветряных турбин.

Водопроводные трубы

На сегодняшний день выпускаются котлы отопления всего двух типов — одноконтурные и двухконтурные.Для дома, находящегося в труднодоступной местности, наиболее уместен второй вариант. При использовании в доме двухконтурного котла можно устроить не только отопление, но и полноценное водоснабжение.

Бурение скважины обычно доверяют компании, специализирующейся на этом. Стоимость их услуг зависит от глубины залегания грунтовых вод. Для экономии необходимо предварительно заказать проведение геодезических изысканий на территории. К дому водопровод подводят по траншее на глубину, не превышающую уровень промерзания земли.Внутренняя разводка выполняется по проекту с подключением магистрали под горячую воду к котлу.

Автономная канализация

Если почти в любом населенном пункте есть линии электропередач и даже газ, то большинство жителей отдаленных поселений не мечтают о канализации. С необходимостью создания такой системы, как автономная канализация в частном доме, сталкиваются практически все владельцы загородной недвижимости. Постройте его следующим образом:

• Установлен центральный подступенок.В одноэтажном доме его установка не обязательна, но желательна.
• На расстоянии не менее 5 и не более 15 метров от дома вырывается котлован и устанавливается септик.
• От него к зданию прокладывают линию ниже уровня промерзания почвы. Траншея должна иметь уклон не менее 3 см на погонный метр.
• Чаще всего автономная канализация в частном доме монтируется с использованием полиэтиленовых, полипропиленовых или металлопластиковых труб.Перед их укладкой дно траншеи кладут щебнем. Засыпьте трубы сначала песком, а затем землей. Колено канализации можно устраивать только под тупым углом.
• Электромонтаж в доме выполнен с соблюдением норм СНиП. Не размещайте унитаз над кухней или жилым помещением. Расстояние между сантехническими приборами должно быть не менее 25 см. Унитаз находится в непосредственной близости от стояка. Чем дальше он установлен, тем больше вероятность засорения.Стиральные и посудомоечные машины соединяются с лежаком гибкими трубками. Под ванной и раковиной необходимо установить сифоны.

Готовый индивидуальный дом: цена

Сегодня при желании вы можете не только заказать проект, оборудованный всеми необходимыми коммуникациями, здание. Некоторые строительные компании продают и уже полностью подготовленные загородные дома. Чаще всего это сборные блочные или модульные каркасно-панельные конструкции. Стоят такие дома довольно дорого.В зависимости от типа используемого оборудования и размеров самого здания цена может варьироваться от 1–3 млн рублей и более.

Автономный дом — обзор

ПРОГРАММА: ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ВЕЩИ И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ

Эта статья может представлять только очень краткий обзор. С 1974 года BMFT профинансировала более 500 проектов на сумму 2 500 миллионов немецких марок. Таблица 1 дает разбивку по основным темам и выделенному бюджету. Годовые фонды значительно увеличились за последние несколько лет.Установлены новые приоритеты. Многие технологии уже готовы к коммерциализации или уже успешно внедрены, например высокоэффективные горелки и низкотемпературные системы отопления, системы централизованного теплоснабжения, тепловые насосы и солнечные системы горячего водоснабжения.

Таблица 1. Возобновляемые источники энергии и энергосбережение Расходы BMFT в миллионах немецких марок

70

	1974 — 89	87	88	89	90
								97	95
Ветер	252	18	16	34	27
Технологии для развивающихся стран	551		9019 352
Геотермальная	173	5	3	12	15
Солнечная тепловая активная / пассивная	238	11	11	12	12	130	14	5	7	10
Водород	113	8	10	21	18
Производство биологической энергии					20
9019 2419 9019 9019 9019 9019 29
Всего	2507	181	198	255	309

Однако выходу на рынок возобновляемых источников энергии и энергосберегающих технологий по-прежнему препятствуют высокие инвестиционные затраты и длительный срок окупаемости. системы при нынешних ценах на энергию.Поэтому основная цель — повысить рентабельность, эффективность и долговечность этих технологий. Для достижения этой цели в программе проводятся как долгосрочные НИОКР по новым инновационным концепциям, так и демонстрационные программы по внедрению передовых технологий.

Фотогальванике уделяется наивысший приоритет (Таблица 1) в связи с высоким технологическим потенциалом и растущим рынком. Как разработка новых технологий производства солнечных элементов, так и новых концепций солнечных элементов, e.г. Ожидается, что тонкопленочные технологии снизят стоимость модулей с 15 до 5 DM / Вт в следующие 10 лет. Долгосрочные усилия включают НИОКР по солнечному водороду, а также базовые НИОКР в недавно начатой ​​программе по фотобиологическому производству водорода.

Другой важной темой программы является разработка возобновляемых источников энергии для применения в развивающихся странах (DC). Очевидно, что использование возобновляемых источников энергии может способствовать их быстро растущему спросу на энергию. Системы возобновляемых источников энергии часто очень хорошо вписываются в существующие децентрализованные энергетические системы в DC.Несколько проектов двустороннего сотрудничества связаны с демонстрацией новых солнечных технологий в конкретных климатических и социальных условиях постоянного тока. Совместные проекты включают в себя фотоэлектрические системы, например телекоммуникации, водяные насосы и солнечные тепловые системы, такие как недорогие воздухонагреватели для сушки, опреснения морской воды, охлаждения и выработки электроэнергии.

Внедрение технологий возобновляемых источников энергии в Германии поддерживается расширенными демонстрационными программами.В 1989 году была инициирована ветровая программа мощностью 100 МВт, которая будет расширена до 200 МВт ввиду большого общественного резонанса и интереса в 1991 году. Недавно BMFT анонсировала программу создания 1000 солнечных крыш. В рамках этой программы на крышах домов будут установлены фотоэлектрические системы мощностью 1–5 кВт, подключенные к сети. Затраты на установку будут разделены между BMFT (50%), Штатами (20%) и владельцами домов. Излишки электроэнергии можно подавать в сеть по выгодной цене. Программа полевых испытаний и мониторинга предоставит обширный опыт и надежные результаты для оптимизации систем.

Solar Active Technologies

Солнечные системы горячего водоснабжения (ГВС) используются в коммерческих целях более десяти лет. На сегодняшний день в ФРГ установлено более 300 000 м 2 ² солнечных коллекторов. Усилия в программе были сосредоточены на следующих темах:

—

долгосрочные программы мониторинга на выбранных солнечных установках

—

тестовые программы на солнечных системах ГВС

—

разработка стандартизированной системы методы испытаний (DIN, ISO)

—

исследование новых инновационных компонентов и систем, e.г. новые напыленные поверхности селективных поглотителей, прозрачная изоляция для высокоэффективных коллекторов.

С 1979 по 1984 год в общественных зданиях было установлено около 140 крупных систем горячего водоснабжения и отопления с использованием солнечной энергии (Peuser, 1990). В рамках программы CEC по открытым плавательным бассейнам с солнечным подогревом в Германии было построено 8 заводов, последние два — в 1988 году, состоящие из недорогих пластиковых поглотителей. Под наблюдением находилось около 40 солнечных электростанций и 6 бассейнов с солнечным подогревом. Бассейны с солнечным подогревом оказались одним из самых экономичных применений солнечной энергии в Германии.Потенциал замены велик: существует более 6000 общественных открытых бассейнов и 300 000 частных бассейнов.

Программа мониторинга отдельных солнечных установок выявила множество недостатков и часто низкую эффективность системы. Это было результатом неправильного планирования и проектирования установок, неблагоприятного контроля, ошибок монтажа и неправильного подключения к традиционной системе резервного отопления. Между тем, все отслеживаемые системы были отремонтированы и показали довольно высокую эффективность.

Эти результаты подтверждают, что активные солнечные системы могут вносить значительный вклад в потребность в энергии даже в менее благоприятных условиях солнечной радиации в ФРГ, при условии надлежащего проектирования и правильной установки и обслуживания установок. Активные солнечные системы могут обеспечивать 250 кВтч / м ² со стандартными плоскими коллекторами и до 450 кВтч / м ² с высокоэффективными коллекторами или в низкотемпературных системах предварительного нагрева с использованием солнечной энергии.

Распространение результатов среди дизайнеров и архитекторов считается ключевым вопросом программы.Информация о проектах предоставляется в специальном информационном центре BINE, а также на семинарах.

Недавно была завершена обширная программа испытаний 14 коммерческих солнечных систем ГВС (HÖß, A. 1987). Проект выполнила компания TÚV Bayern e. V. определить тепловые характеристики, надежность и экономичность солнечных систем ГВС. Данные программы испытаний использовались компаниями для оптимизации систем и были опубликованы для информирования общественности. Проект начался в 1985 году с долгосрочной программы наружного мониторинга.Солнечные системы должны были обеспечивать 200 литров горячей воды с температурой 45 ° C в день. Системы обычно состоят из 6–8 м. ² солнечных коллекторов (плоских пластин, высокоэффективных трубчатых коллекторов, насосных или термосифонных систем) и водогрейного котла на 200–500 литров. Компоненты прошли отдельные лабораторные испытания. В 1987 году программа испытаний была расширена на 5 отобранных систем, которые были восстановлены. Усовершенствованные системы показывают хорошие тепловые характеристики, надежность и безопасность. Эффективность системы варьируется от 19% до 47%.Высокоэффективные солнечные коллекторы доставили потребителю до 600 кВтч / м ² полезной солнечной энергии. Срок окупаемости 15 и 30 лет был рассчитан при цене энергии 0,21 немецкой марки / кВт · ч.

Разработка стандартов контроля качества — очень важная предпосылка для внедрения на рынок. Разрабатывается стандартная процедура испытаний, позволяющая определить годовую производительность солнечной системы в течение нескольких недель. Исследования проводятся в сотрудничестве с DIN e.В., TÚV Bayern e.V. и университеты Мюнхена, Штутгарта и Аахена / Юлиха. Результаты показывают, что предложенный метод краткосрочного динамического испытания способен определять годовые показатели с точностью около 5%. Этот метод был проверен на нескольких различных небольших солнечных системах ГВС (насосные, термосифонные, плоские и откачанные коллекторы, интегрированные системы накопительных коллекторов). Этот метод предлагается в качестве национального стандарта Германии (DIN) и Международной организации по стандартизации (ISO).В будущей работе будет изучена применимость метода для измерений на месте и для установок больших размеров.

Солнечные пассивные технологии

Эта тема программы охватывает очень широкий спектр научно-исследовательских и демонстрационных проектов, связанных с различными энергосберегающими технологиями и солнечной архитектурой. Усилия сосредоточены на сокращении потребности в отоплении помещений. Настоящие стандарты устанавливают верхний предел в 150 кВтч / м ² a. Готовящееся новое постановление снижает этот верхний предел на 30%.Результаты программы показывают, что технически возможно даже гораздо меньшее потребление тепла. Это было показано, например, в проекте Landstuhl (Gruber et al., 1989) для одно- и двухквартирных домов. Краткое изложение результатов будет представлено ниже. В рамках совместного шведско-немецкого сотрудничества низкоэнергетические террасные дома были построены в Ингольштадте (ФРГ) и Хальмштадте (Швеция). Потребность в отоплении помещений в этих зданиях в Ингольштадте может быть снижена на 60% по сравнению с обычными зданиями.В новых домах сочетаются шведская строительная и немецкая отопительные технологии. Недавно было начато осуществление проекта Heidenheim, который продемонстрировал большой потенциал энергосбережения с использованием имеющихся в настоящее время технологий, интегрированных в хорошо спроектированные системы отопления.

В программе также исследуются новые инновационные концепции для строительства энергосберегающих или даже автономных домов. Часть этих усилий включается в сотрудничество МЭА: Солнечные усовершенствованные здания в рамках Программы МЭА: солнечное отопление и охлаждение (Hestnes, 1989).Основное внимание в программе Solar Passive направлено на исследования и разработки в области прозрачной изоляции и демонстрацию ее применимости в пилотных проектах. Дальнейшие темы программы — тепловое моделирование зданий и разработка инструментов упрощенного проектирования, которые могут использоваться архитекторами. Германия участвует в проекте CEC PASSYS и во многих других проектах МЭА. Ниже мы кратко рассмотрим только два проекта.

Проект Landstuhl

С 1984 по 1985 год в рамках этого проекта было построено 22 солнечных дома и 3 эталонных дома в Ландштуле и некоторых других местах ФРГ. Дома были хорошо утеплены. Между 1985 и 1987 годами была проведена обширная программа мониторинга для определения тепловых характеристик компонентов и систем. Дома были спроектированы как солнечные пассивные дома с большими окнами, ориентированными на юг, и зимними садами и временными затенениями. В домах установлены низкотемпературные системы теплого пола и воздушного отопления; в 13 домах установлены солнечные системы горячего водоснабжения, а в 6 домах — тепловые насосные системы отопления помещений.Подводя итоги, можно сказать, что результаты проекта показывают, что наивысший приоритет должен быть отдан исключительно хорошей теплоизоляции здания. Поведение жителей (закрытие жалюзи, работа системы вентиляции) и необходимый комфорт (температура в помещении) существенно влияют на экономию энергии. Солнечная энергия окон в значительной степени компенсируется тепловыми потерями окон с обычным стандартом k = 2,8 Вт / м ² K (двойное остекление).Оценка программы мониторинга показывает, что зимние сады лишь незначительно снижают потребность в отоплении, примерно на 10%, при условии, что зимой они не отапливаются традиционным способом. Сегодня зимние сады очень популярны в Германии, прежде всего, из-за их высокого уровня комфорта.

Солнечные системы горячего водоснабжения обычно показывают КПД 40–55% для вакуумных коллекторных систем и 30–40% для стандартных плоских коллекторов. Солнечные системы ГВС позволили получить полезный прирост солнечной энергии до 2 МВтч / год.Однако это значение сильно зависит от потребления. Низкое потребление ведет к более высоким потерям.

Прозрачная изоляция

Тесное сотрудничество между несколькими исследовательскими институтами и компаниями началось в 1986 году (Götzberger, A., 1989). Тем временем достигнут значительный уровень развития, который уже позволяет применять материалы в пилотных и демонстрационных проектах. Основные исследования и разработки направлены на разработку новых материалов (например, аэрогелей) и оптимизацию термооптических свойств, а также интеграцию в системы (фасады, окна с автоматически управляемыми рольставнями для предотвращения перегрева летом). Недавнее исследование (Lohr et al., 1989) показало, что потребность в отоплении помещений может быть снижена на 50% в домах с традиционной изоляцией и до 80% с прозрачной изоляцией. Фасады с прозрачной изоляцией могут удовлетворить потребность в обогреве помещения с 100–200 кВтч / м ² a. Первые дома были оснащены прозрачной изоляцией. В настоящее время передовые системы установлены в доме на две семьи и многоквартирном доме Sonnenackerweg во Фрайбурге и в домах на одну семью с террасами Hellerhof в Дюссельдорфе.Разработаны интересные и архитектурно приемлемые концепции.

Энергетический самодостаточный подход на основе био-водорода

Abstract

Вследствие парникового эффекта и глобального энергетического кризиса поиск источников чистой альтернативной энергии и разработка приложений для повседневной жизни стали неотложными задачами. В этом исследовании предлагается разработка «автономного дома» с упором на использование современных технологий зеленой энергии для снижения нагрузки на окружающую среду, достижения энергетической автономии и разумного использования энергии для создания устойчивой и комфортной среды обитания. Двумя атрибутами домов являются: (1) самодостаточный энергетический цикл и (2) автономный контроль энергии для поддержания экологического комфорта. Таким образом, автономный дом сочетает в себе энергосберегающий пассивный дизайн, снижающий выбросы углерода, с активными элементами, необходимыми для поддержания комфортной среды.

Ключевые слова: Производство водорода путем темной ферментации, топливные элементы с протонообменной мембраной, пассивный дизайн, активное оборудование, технология зеленой энергии

1. Предпосылки и цели

Усилия по продвижению применения и использования энергии с начала Результатом 20 века стало изобретение многих видов энергоемкого активного оборудования и бытовой техники.В связи с растущим осознанием уязвимости экологической среды Земли с конца 20 века защитники окружающей среды пропагандируют энергосберегающий пассивный дизайн. После парникового эффекта и глобального энергетического кризиса рассвет 21 века заставил мир столкнуться с противоречием между энергосберегающим устойчивым пассивным дизайном и энергоемким активным дизайном, отвечающим требованиям комфорта. Это привело к новой парадигме разумного использования энергии.Сообщества и жилища должны использовать новые методы, такие как датчики, аккумуляторные батареи и преобразователи энергии, чтобы улучшить домашнюю среду [1]. В этом исследовании предлагается разработка «автономного дома на основе энергии биоэнергетики», использующего альтернативную энергию в сочетании с датчиками окружающей среды, компьютерными технологиями и активными архитектурными элементами для улучшения некоторых недостатков производительности пассивных домов.

2. Ретроспектива литературы

«Автономный дом» определяется как дом, который может функционировать независимо от поддержки и услуг со стороны общественных объектов [2].Однако движение автономных домов не требует, чтобы пользователи вели уединенный и скудный образ жизни. Ключевой характеристикой автономного дома является использование технологий экологически чистой энергии для снижения нагрузки на окружающую среду, а также создания устойчивой, высококачественной и комфортной среды обитания. В области архитектуры «автономия» имеет два значения: автономное управление и самодостаточность [3]. Автономия означает, что человек может самостоятельно управлять своими делами и принимать независимые решения без влияния или контроля со стороны других [4,5].Самодостаточность означает, что можно поддерживать самообеспеченность такими ресурсами, как еда, вода и энергия [6].

Хотя автономия и самодостаточность применяются к различным ситуациям в разных областях обучения и предметах, на самом деле они являются частично совпадающими понятиями, которые довольно трудно различить. В социологии самодостаточность используется для описания образа жизни людей, живущих на обочине общества [7]. В области политики социального обеспечения программы самообеспечения призваны помочь семьям с низкими доходами обрести экономическую независимость [8,9].В области городского планирования одно предложение призывает к строительству самодостаточных индивидуальных домов вокруг большого общего дома с общими удобствами, чтобы преодолеть отчуждение современных подразделений и создать совместную жилую среду [10]. В архитектуре автономные легкие дома относятся к жилищам кочевых народов. Конечно, кочевничество также рассматривается как образцовый самодостаточный образ жизни. В области защиты окружающей среды автономия недавно стала ключевым принципом в технологиях зеленой энергии и использовании водных ресурсов [11–14].В Нидерландах самодостаточность представляет собой концептуальную основу, включающую как технологическую, так и экологическую политику [15]. Использование чистой энергии и бытовой техники — необходимые условия для комфортной жизни [16]. Тем не менее, проживание в автономном доме не означает, что жители должны вести образ жизни кочевников или людей на обочине общества. Вместо этого в автономном доме применяются альтернативные источники энергии и другие соответствующие технологии в соответствии с принципом автономии и, таким образом, снижается зависимость от ископаемого топлива и сокращаются выбросы углекислого газа, чтобы улучшить глобальное потепление, сохраняя при этом высококачественную среду обитания.

Множество разногласий по-прежнему связано с поиском автономии в области энергетики и ресурсов. Согласно книге 2004 г. « Почему глобализация работает, » экономиста Вольфа [17], защитника рыночной экономики, разделение глобальной экономики на самодостаточные регионы или отдельных лиц вызовет разворот и крах глобализации. это происходит с 1960-х годов, что приведет к атрофии цивилизации. Недавнее принятие Китаем защитной политики продовольственной самообеспеченности, направленной на обеспечение продовольственной безопасности, стало сильным ударом по рыночной экономике.Тем не менее, целенаправленное продвижение рыночной экономики также является весьма сомнительной стратегией. Во времена нехватки продовольствия в мире Япония, которая изначально обеспечивала себя рисом, фактически использовала рис для производства автомобильного топлива и разработала «машину для рисового спирта». Но хотя это расширило возможности применения и повысило ценность продовольственных культур, скептически настроенные японские исследователи считают, что это приведет к увеличению цен на продовольствие и приведет к трудно решаемой нехватке сырья [18]. Король Таиланда Пумипон выступает за экономическую самодостаточность, делая упор на региональном или индивидуальном стремлении к энергетической и ресурсной автономии. Помимо преимуществ самодостаточности и независимого контроля, автономия также может обеспечить энергосбережение и сокращение выбросов углерода за счет ограничения торговли и транспортировки энергии и ресурсов [19]. Область экономики основана на предпосылке, что человеческие потребности безграничны, а ресурсы ограничены; он подчеркивает функционирование рыночного механизма, но игнорирует влияние таких нерыночных факторов, как возобновляемые ресурсы и влияние на экологию на экономические системы.Естественный мир в конечном итоге поддерживает человеческие экономические системы. Эксплуатация человеком окружающей среды в течение последних сорока или пятидесяти лет вызвала огромные разрушения и, скорее всего, будет иметь необратимые последствия [20]. Такие вопросы, как автономия, проводить ли локализацию или глобализацию и поддерживать ли экономическую самодостаточность или рыночную экономику, остаются весьма противоречивыми. Наконец, очень сложный вопрос — как использовать архитектурный дизайн для сохранения автономии в энергии и ресурсах.

Термин «автономный дом» был впервые предложен Александром Пайком, целью исследования которого было разработать систему обслуживания дома, которая могла бы снизить потребление местных ресурсов [21]. В 1975 году Вейл определила автономный дом как дом, который может функционировать независимо и не требует дополнительных затрат со стороны близлежащих коммунальных служб. Этот тип дома не нужно было подключать к таким услугам, как газ, вода, электричество или канализация; он использовал альтернативные источники энергии, такие как солнечная энергия или энергия ветра, и мог очищать собственные сточные воды и сточные воды.Таким образом, он не производил никаких загрязнений и не тратил впустую энергию. Первый автономный дом, согласующийся с теорией, был спроектирован и построен в 1993 году создателями автономного дома Брендой и Робертом Вейлом [22]. Этот дом обеспечивает автономию в области водоснабжения, энергетики, канализации и очистки сточных вод, а также производит электроэнергию для использования в городе. Конечно, многие построенные сооружения, соответствующие принципу автономии, долгое время существовали в естественных экологических системах. Например, курганы термитов используют некоторые ключевые принципы пассивного дизайна.представлены четыре структуры, воплощающие принципы автономного проектирования, и обсуждаются их функции / размер, расположение, ключевые технологии, принципы проектирования и значение исследований.

Таблица 1.

Анализ зданий с применением автономных принципов.

Имя Элемент	Курганы [23]	Автономный дом [22]	Жилищный проект Хокертон [24]	Самостоятельный небоскреб [25]
Иллюстрация
Дизайнер / год	Термиты / неизвестно	Бренда и Роберт Вейл / 1993	Бренда и Роберт Вейл / 1998	Мэтью Спаркс / запланировано
Функция	Подземный дом	Частный дом		Офисная башня
Расположение	Африка	Ноттингемшир, Англия (центр города)	Хокертон, Англия (пригород)	Эр-Рияд, Дубай и Бахрейн (побережье)
Ключевые технологии	Termite курганы имеют пассивную конструкцию, регулирующую воздушный поток и сохраняющую энергию. Курганы дают термитам автономию: они не только обеспечивают комфортную среду обитания, но также способствуют росту грибов (которые утилизируют отходы термитов).	Энергию получают от солнца и ветра; дождевая вода собирается для использования в качестве питьевой. Дом построен с максимально возможным использованием переработанных и местных материалов.	Электроэнергия, водоснабжение и очистка сточных вод в общине обеспечиваются системой с нулевым выбросом углекислого газа; продукты питания выращиваются с использованием технологии пермакультуры.Сообщество состоит из пяти модульных одноэтажных засыпок. Модульная конструкция упрощает строительство домов и снижает затраты.	Цилиндрическая форма башни обеспечивает минимальную площадь воздействия солнечных лучей и, таким образом, снижает потребность в энергии для кондиционирования воздуха. На крыше есть ветряная турбина, солнечные батареи и аккумуляторные батареи для аварийного использования. Солнечные батареи на море вырабатывают энергию из водорода, извлекаемого из морской воды. Энергия хранится в водородных топливных элементах для использования в ночное время.
Значение для исследований	Сканирование и компьютерное моделирование термитников предоставили исследовательскую модель для пассивного энергосбережения и удаления отходов.	Этот дом, расположенный в центре современного западного города, демонстрирует автономный и устойчивый образ жизни.	Ограничения по контрактам на строительство домов, общественное планирование и аренду формируют это кооперативное автономное сообщество.	Использует современные экологически чистые технологии, поддерживает устойчивое развитие окружающей среды и создает качественную и комфортную среду обитания.

3. Теоретическая основа

В соответствии с определением автономного дома, ретроспективой литературы и анализом конкретных случаев, с макроскопической точки зрения, автономное проектирование дома включает три области: экологически безопасная среда, архитектурное проектирование и энергетические приложения. ().Обращаясь к микро-точке зрения, соображения устойчивости и применения энергии включают (1) технологию зеленой энергии (возобновляемые источники энергии, такие как солнечная энергия, энергия ветра, энергия биомассы, гидроэнергетика (включая разность потенциалов и приливную энергию) и термоядерный синтез), (2) видение и цели, (3) факторы выбора зеленой энергии и оценка осуществимости. Что касается энергетических приложений и архитектурного проектирования, элементы включают (1) цикл самообеспечения, (2) преобразование и форму энергии (включая преобразование и расчет энергии и работы, соответствие между входами и выходами и методы обработки), (3) поддержку здания. система и (4) оценка осуществимости.Архитектурный дизайн и соображения устойчивости включают (1) автономную среду (расположение дома, планировку и размер), (2) автономное проживание (независимые жилища или форма кооперативного сообщества) и (3) автономный дом (принципы пассивного проектирования, дополнительное использование активного оборудования для повысить производительность) ().

Макроскопическая перспектива автономных домов.

Микропредметы в автономных домах.

4. Моделирование и эмпирические исследования

4.1. Видение и цели

Автономный дом на основе био-водородной энергии предполагает, что в течение десяти лет водородная энергетическая технология достигнет уровня зрелости, позволяющего использовать ее во многих повседневных применениях.Когда это время придет, каждая семья сможет установить «резервуар для брожения, вырабатывающий водород», похожий на септик, и водородные топливные элементы размером примерно с кондиционеры на окнах. Если проектная цель производства водородной энергии, удовлетворяющая средней потребности домохозяйства в электроэнергии 3 кВт, может быть достигнута, на каждые 200 000 домохозяйств потребуется на одну тепловую электростанцию ​​меньше (т. Е. Вырабатывающую в среднем 600 МВт). Распределенные электрические системы в домашних условиях могут снизить зависимость от крупных центральных электростанций и, таким образом, достичь целей энергосбережения, сокращения выбросов углерода и энергетической автономии.

4.2. Технология «зеленой» энергии и био-водородная энергия

Принимая во внимание стремление к автономному производству и потреблению электроэнергии в домашних условиях, какая форма альтернативной энергии является наиболее подходящей в качестве основного источника энергии для домашних хозяйств? Этот вопрос давно вызывает у энергетиков и экономистов. Согласно рекомендации исследовательской группы по применению биоводородной энергии Университета Фэн Чиа, система с наибольшим коммерческим потенциалом представляет собой «систему выработки энергии на основе биоводорода в реальном времени», состоящую из блока производства водорода темного брожения (анаэробный биореактор с непрерывным перемешиванием, CSABR) и топливных элементов с протонообменной мембраной (PEMFC). Этот тип системы может генерировать возобновляемую энергию, а также обрабатывать городские отходы и сточные воды. Факторы оценки зеленой энергии включают такие объективные условия, как доступность сырья, климатические факторы, ограничения площадок, пороговые значения производственных технологий и удельные затраты. Для сравнения, хотя солнечную и ветровую энергию легко получить, они сильно зависят от климата и относительно ненадежны. Гидроэнергетика подлежит ограничениям на размещение, а ядерная энергия имеет гораздо более высокий технологический порог, чем могут выдержать обычные домохозяйства.С точки зрения энергетической автономии домашних хозяйств, производство водорода из биомассы и выработка электроэнергии предлагают преимущества легко добываемого сырья, свободу от климатических воздействий, стабильную выходную мощность, отсутствие ограничений на площадку и относительно низкий порог технологии производства.

В этом исследовании рекомендуется использовать энергетические системы биомассы, включающие преобразование биомассы в водород, который затем хранится в форме с высокой плотностью и в конечном итоге преобразуется в формы энергии, которые могут использоваться в домашнем хозяйстве. Подходящие типы биомассы включают навоз животных, отходы сельскохозяйственных культур, древесину, сахарные культуры, городской мусор, городские сточные воды, водные растения и энергетические культуры. Из них городские отходы, такие как городской мусор и городские сточные воды, будут играть наиболее важную роль. По оценкам, Тайвань в настоящее время производит шесть миллионов тонн органических отходов ежегодно, которые могут быть использованы в качестве сырья для производства энергии из биомассы.

4.3. Цикл самообеспечения

Для того, чтобы соответствовать принципам самообеспечения энергией, автономный дом на основе био-водорода должен завершить цикл самообеспечения, включающий производство, хранение, контроль распределения, загрузку приложений, переработку, утилизацию и повторное использование. .Под средой жизнеобеспечения понимается экосистема в биосфере Земли, которая может удовлетворить физиологические потребности живых организмов. Экономические системы должны получать функции жизнеобеспечения от естественной среды, иначе они не смогут выжить. Основная идея концепции устойчивого развития заключается в том, что последствия действий человека должны подвергаться определенным ограничениям, чтобы не разрушить разнообразие, сложность и функции экологических систем жизнеобеспечения [26]. Как следствие, эффективно функционирующая автономная система, основанная на человеческом обществе, должна объединять экологические и экономические аспекты, если она хочет реализовать идеалы устойчивого развития.показывает, что мировые ресурсы и энергия будут быстро исчерпаны из-за эффекта энтропии в рыночной экономике, уделяя особое внимание только процессу, охватывающему только сырье, производство и потребление продуктов [27]. показывает, как устойчивое развитие должно объединять экологию и экономику, подчеркивает рециркуляцию и повторное использование после потребления и опирается на цикл самодостаточности для снижения потребления энергии и замедления энтропии.

Цикл самообеспечения.

4.4. Система поддержки здания

В соответствии с циклом энергетической самообеспеченности здание может рассматриваться как средство преобразования массы в энергию и должно быть циклом, состоящим из производства энергии, хранения, управления распределением, приложений загрузки, рециркуляции, утилизации и повторного использования . Здание также должно иметь опорную систему, включающую: (1) камеру для производства био-водорода, (2) резервуар для хранения водорода, (3) установку для подачи водорода, (4) топливные элементы, (5) другие вспомогательные альтернативные источники энергии. (солнечная энергия, энергия ветра и т. д.), (6) аккумуляторные батареи, (7) преобразователь, (8) диспетчерская и панель описания и (9) силовая нагрузка здания. Если в будущем будут использоваться автомобили на водородных топливных элементах, то (10) можно добавить установку для заправки водородом. Если количество электроэнергии, вырабатываемой зданием, может превышать его потребление и может быть предоставлено другим местным пользователям, то можно добавить подключение к электросети общего пользования ().Биологическая камера производства водорода состоит из пяти основных компонентов: (а) резервуар для субстрата, (б) резервуар для питательной соли, (в) резервуар для ферментации для производства водорода, (г) резервуар для разделения газа и жидкости и (е) устройство для очистки водорода. Система производства энергии на основе биоводорода в реальном времени включает в себя процессы производства водорода, хранения водорода, поставки водорода и его использования ().

Биоводородная система выработки электроэнергии в реальном времени.

4.5. Технико-экономическое обоснование

В этом разделе делается попытка определить на основе проектной цели производства энергии на био-водороде, удовлетворяющей средней потребности домохозяйства в электроэнергии 3 кВт, какое вспомогательное оборудование потребуется, объемы помещений, площади и расположение, а также схему плана. здания.Эта информация послужит ориентиром для проектирования односемейных автономных домов.

Согласно информации Тайваньской энергетической компании [28], статистика за последние пять лет показывает, что домашнему хозяйству необходимо 3–4 кВт установленной мощности. Согласно Лин [29], ферментационный резервуар для производства водорода размером 3,2 м ³ может удовлетворить потребности в энергии обычной семьи. Однако, если в качестве сырья выбрана биомасса, переменные, такие как методы обработки и преобразования, а также факторы окружающей среды (температура, влажность, давление и т. Д.)) повлияет на скорость производства водорода и плотность водорода. Установка резервуара для хранения водорода может решить проблемы, связанные с переменной производительностью. Избыточный водород можно хранить и использовать в тех случаях, когда его количество недостаточно. Согласно системе выработки энергии в реальном времени на биоводороде, разработанной университетом Фэн-Чиа, в течение 300 дней использования каждый литр резервуара для производства биогидрогена производил 1,15 ± 0,08 литра водорода в час. Когда маленькие светодиоды были подключены к системе, работающей при температуре окружающей среды (25 ° C), ток и напряжение были равны 0.38 А и 2,28 В соответственно. Согласно формуле мощность = ток × напряжение, система вырабатывала в среднем 0,87 Вт (0,38 × 2,28 = 0,87 Вт). Таким образом, можно консервативно оценить, что резервуар для ферментации для производства водорода объемом 3222 л (≈3,2 м ³ ) потребуется для размещения средней домашней нагрузки в 3 кВт ((3000 / 0,87) ÷ (1,15–0,08) = 3222 L ≈ 3,2 м ³ ). Это примерно размер обычного коммерческого септика (2–3 м ³ ). На экспериментальной установке по производству био-водорода Университета Фэн Цзя () пять основных компонентов камеры для производства био-водорода (резервуар для субстрата, резервуар для питательной соли, резервуар для ферментации для производства водорода, резервуар для разделения газа и жидкости и устройство для очистки водорода) имеют соотношение объемов 2: 2: 1: 1: 1.Как следствие, общий объем камеры производства био-водорода будет в семь раз больше, чем объем бродильного чана для производства водорода, то есть 22,4 м ³ . Предполагая, что обычный дом с вертикальным просветом 2,5 м, потребуется примерно 15 м ² площадей под оборудование (при условии, что высота резервуара составляет 1,5 м). Если коридоры и другое оборудование занимают одну четверть помещения для производства био-водорода, тогда для помещения потребуется общая полезная площадь 20 м ( ² ).Коммерческие топливные элементы мощностью 3 кВт имеют объем примерно 0,33 м. ³ (http://www.solore.com.tw/power/fuel/stacks/3kw.htm). Резервуары для хранения водорода должны быть в состоянии хранить достаточно водорода в течение трех дней. Так как среднее домашнее хозяйство на Тайване использует примерно 3 × 320 ÷ 30 = 32 кВтч каждые три дня, а топливный элемент мощностью 3 кВт требует 36 л водорода в минуту, 36 л водорода может, таким образом, произвести 0,05 кВтч. Таким образом, на три дня потребуется примерно 32 ÷ 0,05 = 640 л водорода. Коммерческий резервуар для хранения водорода объемом примерно 1.68 м ³ (http://www.hbank.com.tw/fc_products_pr_05.htm), следовательно, можно использовать в этом приложении. По фактическим данным Исследовательского центра энергетики и ресурсов FCU, когда рабочий объем составляет 3 л, а HRT составляет 8 ч, концентрация матрицы сырья будет 20 г ХПК / л, и система будет вырабатывать 0,87 Вт электроэнергии. . Кроме того, поскольку 20 г ХПК / л = 17,8 г сахарозы / л (фактические данные), для получения 0 потребуется 6,675 г сахарозы / ч (3–1 / 8 ч x 17,8 г сахарозы / л = 6,675 г сахарозы / ч). 87 Вт и 23 017 г сахарозы / час потребуется для выработки 3 кВт (6,675 г сахарозы / час x 3000 / 0,87 = 23 017 г сахарозы / час). По данным Taiwan Power Corp., среднее ежедневное потребление электроэнергии домохозяйством составляет 10 кВтч, поэтому система должна работать в течение 3,3 часа в день, чтобы обеспечить ежедневную электрическую нагрузку домохозяйства в 3 кВт (10 кВтч / 3 кВт). Таким образом, на одно домохозяйство в день потребуется в общей сложности 75 956 г сахарозы (23 017 г сахарозы / ч × 3,3 ч / день = 75 956 г сахарозы / день).

Экспериментальная установка по производству био-водорода (слева, внутри; справа, снаружи).

дает размеры объемов и площадей помещения для хранения сырья биомассы, помещения для производства био-водорода, топливных элементов, резервуара для хранения водорода и диспетчерской, а также модель. показывает схематический план системы производства энергии в реальном времени на биоводороде в качестве образца для проектирования односемейных автономных домов.

Схематический план системы выработки энергии в реальном времени на био-водороде.

Таблица 2.

Оценки функциональных областей и модель исследования.

Камера для производства водорода

Функция	Объем	Площадь
Помещение для хранения сырья биомассы	7,5 M 3	3 M 2	23
22,4 M 3	20 M 2
Топливные элементы	0,33 M 3	0,5 M 2
Бак для хранения водорода	1. 68 M 3	1,5 M 2
Диспетчерская	7,5 M 3	3 M 2

4.6. Автономное управление

В соответствии с принципами энергетической автономии при проектировании дома, ориентированном на потребности пользователей, необходимо, помимо соблюдения пассивной планировки и принципов проектирования здания, также учитывать использование активных адаптивных устройств. Активные устройства можно использовать для повышения производительности пассивного здания, улучшения автономного управления энергетическими приложениями и поддержания комфортной среды обитания.

Автономный дом в этом проекте будет использовать тепловую выталкивающую вентиляцию с использованием лестницы в качестве вентиляционной башни. Из-за эффекта тепловой плавучести горячий воздух обычно попадает в вентиляционную башню по лестнице и выходит через верхнюю часть башни из-за эффекта воздушного потока. Однако, когда внешнее давление превышает давление в помещении, при вентиляции с тепловой плавучестью может возникнуть обратный поток воздуха, и горячий воздух не сможет выйти. Когда датчики перепада давления и вычислительная техника используются в сочетании с клапаном воздушного потока, если в вентиляционной башне есть отрицательное давление по сравнению с воздухом снаружи, можно включить вентиляционный вентилятор наверху башни или угол наклона воздуха клапан потока отрегулирован, чтобы гарантировать, что внутреннее пространство башни имеет положительное давление по сравнению с наружным воздухом, и горячий воздух может легко выходить.По этой причине в автономном доме будет использоваться активное устройство, обеспечивающее оптимальную вентиляционную работу башни с пассивной тепловой плавучестью () [30].

Проект градирни с тепловой плавучестью (рисунок Чен Нянь-Цзы).

5. Рекомендации и выводы

Исследование устанавливает схему возможного автономного дома, основанного на водородной энергии, который не будет производить загрязнений и тратить энергию. Предложения для будущих исследований:

(1) Модель выработки и использования энергии в жилых домах независимого островного типа:

. распределенные электрические системы на базе могут снизить зависимость от крупных центральных электростанций.Тем не менее, дома, расположенные в отдаленных пригородах и местах, где недоступно общественное электричество, еще больше нуждаются в автономных энергосистемах. Тем не менее, дальнейшие исследования должны изучить, как поддерживать стабильность и производительность выработки энергии, прямого использования, хранения и поставки для использования. Исследования могут также быть сосредоточены на модификации бытовых генерирующих систем для подачи питания переменного тока и изучении моделей использования и распределения, а также бытовых приборов и оборудования, которые подходят для питания переменного тока.

(2) Интеграция и управление несколькими энергетическими системами:

В соответствии с принципами энергетической автономии здания могут поддерживать несколько источников энергии (таких как энергия биомассы, солнечная энергия, энергия ветра, гидроэнергия, геотермальная энергия и т. Д. .). Поэтому дальнейшие исследования должны быть сосредоточены на стабильном использовании нескольких источников энергии и различных типов производимого ими тока (переменного или постоянного тока). Потребуются более эффективные платформы управления энергией, чтобы избежать ненужных потерь при преобразовании энергии.

(3) Изучение экологических характеристик городских систем с точки зрения энергетики:

Согласно широкому определению экосистемы, города можно рассматривать как часть экосистемы. Дальнейшие исследования могут изучить метаболизм материи, преобразование энергии, круговорот воды и денежные потоки в городской производственной и потребительской деятельности, а также изучить динамические механизмы, функциональные принципы, экономические и экологические преимущества, пространственные структуры и правила управления городскими системами.

(4) Обработка сточных вод и химическая потребность в кислороде (ХПК), когда биомасса используется для производства водорода:

Поскольку водородный генератор на биомассе Университета Фэн Чиа производит лишь небольшое количество сточных вод, эти сточные воды смешиваются с бытовыми сточными водами кампуса. и сбрасываются непосредственно в канализацию сточных вод университетского городка; он направляется в пруд для очистки сточных вод университета, а затем сбрасывается в городскую канализационную систему. Однако необходимо будет создать сооружения для очистки сточных вод на уровне сообществ, когда установки по производству водорода из биомассы станут обычным явлением в будущем.Такие объекты должны снизить ХПК сточных вод от производства водорода в достаточной степени, чтобы соответствовать стандартам выбросов, прежде чем воду можно будет сбрасывать в городские системы сточных вод. Потребуется сотрудничество с инженерами по охране окружающей среды, чтобы интегрировать соответствующие меры по контролю за загрязнением.

Это исследование рассматривает автономный дом на основе био-водородной энергии как ключевую технологию жилищного строительства нового поколения. Это имеет два значения: во-первых, самодостаточный энергетический цикл дома, состоящий из производства, потребления и переработки, удовлетворяет потребности устойчивого развития. Во-вторых, использование датчиков, вычислительных механизмов и адаптивных архитектурных элементов позволит автономно управлять окружающей средой. Что касается применения и повторного использования энергии и ресурсов, автономный дом этого типа может согласовать проект пассивного энергосбережения с потребностями в энергии активных устройств, удовлетворяя потребность в комфортной среде.

Кто правит Америкой: теория четырех сетей

Теория власти четырех сетей: теоретическая база для исследования структуры власти

Г.Уильям Домхофф

Этот документ объясняет, почему и как организации являются отправной точкой для понимания власти. Основное внимание в нем уделяется четырем основным организационным сетям — идеологической, экономической, военной и политической — как строительным блокам властных структур. Чтобы обеспечить фон для понимания американской структуры власти, затем в нем кратко применяется теория к Европе от средневековья до 19 века, показывая, как экономические и политические сети постепенно подчиняли идеологические и военные сети. Наконец, это показывает, как теория объясняет классовое господство, которое характеризует структуру власти Америки.

Теоретическая отправная точка для исследования структуры власти, на первый взгляд, банальная, но именно поэтому она очень полезна: власть уходит корнями в организации . С этого скромного начала мы скоро сможем достичь классов, государств, вооруженных сил и идеологических организаций, которые обеспечивают основу для коллективного поиска смысла и прощения (организованные религии).

Организации по своей сути — это просто наборы правил, ролей и процедур, разработанные для достижения определенной цели. Это способы сделать что-то вместе, что люди соглашаются или, по крайней мере, на время принимают. Например, религиозные ритуалы — это рутина, которая становится основой институтов, называемых церквями. Установленные процедуры личного экономического обмена становятся одной из основ более сложной экономической системы рынков.

Это тоже звучит очень банально. Но организации могут быстро стать иерархичными и / или жестокими, когда они начнут расти или столкнутся с внешней угрозой. Люди будут бороться за то, чтобы удержать свои организации. Им нравятся их роли и распорядок дня, которые часто становятся ритуалами.

Поскольку люди преследуют широкий спектр «целей», они сформировали соответственно большое количество организаций. Но лишь некоторые из этих целей и организаций имеют большое значение с точки зрения производства электроэнергии.

Согласно теории социолога Майкла Манна — на мой взгляд, теории, которая лучше всего подходит для исследования структуры власти — структуры власти в пределах западной цивилизации и, вероятно, других цивилизаций также лучше всего понимаются путем определения взаимосвязей и относительной важности в любой момент. время организаций, основанных на четырех «перекрывающихся и пересекающихся социопространственных сетях власти» (Mann, 1986, p.1). Эти сети идеологические , экономические , военные и политические — для краткости «модель IEMP».

Важно сразу подчеркнуть, что теория не основана на каких-либо психологических предположениях о важности различных человеческих целей. Напротив, дело строго социологическое: эти четыре сети оказываются наиболее полезными организационными базами для выработки энергии.По словам Манна (1986, с. 2), «Их первенство исходит не из силы человеческих желаний идеологического, экономического, военного или политического удовлетворения, а из конкретных организационных средств, которыми каждый обладает для достижения человеческих целей, какими бы они ни были. »

Таким образом, сосредоточивая внимание на этих четырех сетях, Манн озабочен «логистикой» власти (1986, стр. 9-10, 518). С точки зрения истории человечества ни одна сеть не стоит на первом месте и не является более «базовой», чем другие. То есть каждый всегда предполагал существование других.Однако это не означает, что сети обычно равны по своей значимости. Вообще говоря, одна или две сети обычно преобладают над другими. Например, как я объясню позже в этом документе и в других местах на этом веб-сайте, экономическая сеть преобладает над другими в Соединенных Штатах, что ведет к господству класса.

Более того, один вид организационной власти может быть превращен в любой другой. Экономическую власть можно превратить в политическую.Религиозная власть может порождать военную мощь. Военная сила может победить политическую власть. И так далее. В этом смысле власть подобна идее «энергии» в естествознании: ее нельзя свести к одной первичной форме. Таким образом, не может быть «абсолютного превосходства» в «способе производства», «нормативной системе» или «государстве», как в конкурирующих теориях. Сводное заявление Манна о его общей структуре выглядит следующим образом:

Общее описание обществ, их структуры и истории лучше всего может быть дано в терминах взаимосвязей того, что я называю четырьмя источниками социальной власти: идеологическими, экономическими, военными и политическими (IEMP) отношениями.Это (1) перекрывающиеся сети социального взаимодействия, а не измерения, уровни или факторы единой социальной целостности. Это следует из моего первого заявления. (2) Они также являются организациями, институциональными средствами достижения человеческих целей. (Манн, 1986, стр. 2.)

Четыре сети различаются по размеру и охвату в разное время в истории. Например, военная мощь на протяжении большей части истории имела больший диапазон, чем политическая или экономическая сила, но экономические сети стали еще более обширными в последние столетия.Поскольку четыре сети не охвачены более широкими социальными рамками или какой-либо одной физической территорией, нет необходимости в таких концепциях, как «ограниченное общество» или «социальная система». Поскольку нет «тотальности», не может быть «подсистем», «уровней» или «измерений». Напротив, социальную организацию следует понимать в терминах четырех перекрывающихся сетей власти, которые расходятся в разных направлениях и имеют разную протяженность в физическом пространстве.

Поскольку акцент делается на людей, действующих через социальные сети, различие между «социальным действием» и «социальной структурой» отбрасывается. Больше нет необходимости в периодическом возрождении дебатов «агентство против структуры». Поскольку четыре сети имеют разные и постоянно меняющиеся границы, которые меняются с изобретением новых технологий и появлением новых организационных форм, старое разделение на «эндогенные» и «экзогенные» факторы в понимании социального конфликта отбрасывается как «бесполезное». «(Манн, 1986, стр. 1).

Манн подчеркивает свою общую точку зрения о взаимодействующей и пересекающейся природе четырех энергетических сетей, отмечая «неразборчивость организаций и функций» (1986, стр.17). То есть четыре сети могут сложным образом сливаться и заимствовать друг у друга. Всегда есть силовые структуры, но они меняются время от времени и в зависимости от того, как взаимосвязаны четыре энергосети. Например, средневековые европейские государства были «в подавляющем большинстве узко политическими» (Mann, 1986, p. 17) и автономными, но государства в современных капиталистических обществах являются одновременно политическими и экономическими, и они обычно не являются автономными (Mann, 1993). .

Манн определяет идеологическую сеть в терминах организаций, занимающихся смыслом, нормами и ритуальной практикой (1986, стр.22). Он порождает «священный» авторитет и усиливает социальную сплоченность. Его обычными проявлениями являются организованная религия, и наиболее выдающимся историческим действующим лицом была католическая церковь. Во всех случаях он получает лояльность и финансовую поддержку, давая ответы на всеобщие опасения по поводу происхождения человечества, смерти, цели жизни, причин чувства вины и других экзистенциальных вопросов.

Экономическая сеть — это совокупность институтов, занимающихся удовлетворением материальных потребностей посредством «добычи, преобразования, распределения и потребления объектов природы» (Mann, 1986, p.24). Экономическая сеть порождает классы, которые можно определить как позиции в социальной структуре, определяемые их властью над различными частями экономического процесса. Самый могущественный экономический класс называется «правящим» или «доминирующим», если он «успешно монополизировал другие источники власти, чтобы доминировать в государственно-центрированном обществе в целом» (Mann, 1986, p. 25). Географически обширные классы возникали в западной истории очень медленно, потому что они зависели от развития инфраструктуры, ставшей возможным благодаря развитию других энергетических сетей.В течение первых 2500 лет западной цивилизации экономические сети были чрезвычайно локализованы, особенно по сравнению с политическими и военными сетями.

Поскольку экономические классы также являются социальными отношениями между группами людей, которые часто имеют разные интересы, экономическая сеть может порождать классовые конфликты, которые представляют собой разногласия по таким вопросам, как собственность, размер прибыли, ставки заработной платы, условия труда и объединение в профсоюзы. Классовые конфликты могут проявляться самыми разными способами: от протестов на рабочем месте и забастовок до бойкотов в масштабах всей отрасли и коллективных переговоров до общенациональных политических акций.

Однако классовый конфликт не является неизбежным, поскольку и владельцы, и рабочие, наиболее вероятные соперничающие классы в последнее время, должны иметь средства для организации на обширной территории социального пространства для возникновения конфликта. На протяжении большей части западной истории существовали хорошо организованные доминирующие классы, но классовые конфликты были важны только в определенные периоды западной истории, такие как Древняя Греция, ранний Рим и нынешняя капиталистическая эпоха. Это связано с тем, что классам, не являющимся владельцами, обычно очень трудно организовать себя.

Военная сеть определяется с точки зрения организованного физического насилия. Это сила прямого и немедленного принуждения. Как уже отмечалось, военная мощь на протяжении большей части истории имела больший диапазон, чем политическая или экономическая сила. Тем не менее, мы часто забываем, что до недавнего времени армия могла нести достаточно продовольствия только для 50-60-мильного марша, что заставляло ее полагаться на местную сельскую местность в обширных военных кампаниях.

Исторически сложилось так, что многие армии сражались на благо своих собственных лидеров, которые создали «империи господства», захватив недавно возникшие цивилизации, основанные на экономических, идеологических и политических сетях. В более поздние века военные сети обычно находятся на службе у политической сети, но они все еще могут быть отделены от нее, как это видно на примере партизанских армий, базирующихся в порабощенных этнических группах, и террористических организаций, базирующихся в идеологических сетях.

Хотя большинство теоретиков рассматривают военную мощь как один из аспектов государственной власти, есть четыре веских исторических причины для разделения политической и военной мощи. Во-первых, у первоначальных государств был небольшой военный потенциал или вообще его не было.Во-вторых, большинство исторических государств не контролировали все вооруженные силы на территории, которую они утверждают, что регулируют. В-третьих, есть исторические примеры завоеваний, предпринятых армиями, которые не контролировались государствами, в которых они проживали. В-четвертых, военные обычно отделены от других государственных институтов, даже когда они официально контролируются государством, что делает возможным свержение политической элиты военными лидерами (Mann, 1986, p. 11).

Четвертая и последняя сеть, «государство», определяется как политическая сеть, основной функцией которой является территориальное регулирование (Mann, 1986, p.26-27). Его полезность при установлении правил и разрешении споров на определенных территориях является источником его уникальности (Mann, 1984; Mann, 1986). Эта уникальная функция является основой его потенциальной автономии, но она получает дополнительную автономию благодаря тому факту, что она взаимодействует с другими государствами, особенно посредством военных действий (Mann, 1986, p. 511). Государство может брать на себя и другие функции, помимо территориального регулирования, и имело разную степень влияния на разных этапах западной истории ((Mann, 1977; Mann, 1986, p.514).

Люди в целом и экономическая сеть в частности отчаянно нуждаются в регулирующих и судебных услугах, предлагаемых политической сетью. Группы людей могут в целом сотрудничать, но всегда возникают разногласия здесь и там, и неизбежно несколько человек, которые вызывают настоящую головную боль, обсуждают каждую мелочь, продвигаются вперед и так далее и так далее (вы их хорошо знаете , без сомнений). Никакая другая сеть не способна обеспечивать правила и судебную систему на продолжительный период времени.Таким образом, теория четырех сетей не делает акцента на принуждении или господстве при объяснении происхождения государства. Археологические и исторические свидетельства подтверждают эту точку зрения. Самые ранние государства выполняли координационные функции и были наиболее тесно связаны с религиозными учреждениями, если не являлись их прямым результатом. Организованное насилие и классовое господство пришли позже (Mann 1986, стр. 49-63, 84-87).

Глядя на рост и развитие четырех сетей в западной истории, Манн приходит к выводу, что наши теоретические цели как социологов должны сдерживаться уважением к сложным историческим реальностям.Исторические данные не подтверждают утверждения какой-либо одной «великой теории». Слишком много исключений. Случайные обобщения более низкого уровня — лучшее, что мы можем сделать. Похоже, что в западной истории есть какая-то закономерность, но лишь отчасти, и эта закономерность обусловлена ​​рядом исторических случайностей, а не некоторыми неизбежными и имманентными социальными принципами (1986, с. 531-532). «Европейское чудо», означающее колоссальный рост энергетических ресурсов за последние несколько сотен лет, рассматривается как «серия гигантских совпадений» (Mann, 1986, стр.505).

В терминологии, принятой с 1990-х годов, история «зависит от пути». Он следует по пути, выбранному в ключевых точках выбора, где все могло пойти разными путями. Хотя эти новые пути иногда предполагают обыденный выбор, например, способ организации клавиатуры пишущей машинки, наиболее важные новые пути обычно связаны с борьбой за власть между национальными государствами или классами внутри национальных государств. Например, мир сегодня был бы совсем другим, если бы Гитлер не напал на Великобританию и Советский Союз одновременно, что подорвало бы высокую вероятность того, что он мог бы укрепить свой контроль над континентальной Европой.

Поскольку все крупномасштабные цивилизации и национальные государства были так или иначе связаны друг с другом в течение нескольких тысяч лет, сравнительные исследования гораздо более ограничены в своей полезности, чем полагают многие социологи. Это потому, что на самом деле не хватает отдельных социальных систем, чтобы проводить значимые сравнения, а сравнения назад и вперед в историческое время могут быть совершенно глупыми из-за совершенно разных уровней развития власти в разные исторические эпохи (Mann, 1986, стр.173, 501-503, 525). По наиболее животрепещущим вопросам исторические исследования конкретных стран или систем национальных государств — лучшее, что мы можем сделать. Этот исторический акцент напоминает аналогичные увещевания К. Райта Миллса (1962, стр. 119–126) и оправдывает детальные исследования, характерные для исследований современных структур власти.

Даже возникновение независимых цивилизаций всего в четырех или пяти разных местах было в значительной степени связано с сочетанием относительно редких географических совпадений, а не с эволюционной неизбежностью.Манн показывает, что во многих случаях и во многих местах доисторические социальные группы достигали уровня социального развития, который, казалось, предполагал, что цивилизация — определяемая в терминах городов, церемониальных центров и письменности — вот-вот должна была появиться, только чтобы отступить или отступить. остаются на том же уровне. Примечательно, что одним из факторов этой «неудачи» в развитии цивилизаций могла быть способность обычных людей контролировать действия своих лидеров, либо сопротивляясь, либо переходя в новую группу, тем самым лишая потенциальных покорителей силы их базы.Казалось, что люди опасаются развития полноценных властных структур (Mann, 1986, стр. 38-39, 67-68).

До появления цивилизаций, возможно, существовали «перевернутые структуры власти», в которых рядовые могли дисциплинировать потенциальных доминантов с помощью сплетен, презрения, избегания и, в случае необходимости, убийств (Boehm, 1999). Только там, где наводнение реки позволяло вести аллювиальное земледелие, в сочетании с непосредственной близостью к географическим районам, которые поощряли различные, но дополняющие друг друга сети, «клетка» населения делала возможным развитие фиксированных властных структур господства и эксплуатации, которые характеризовали все цивилизации.Сильные эгалитарные тенденции, которые характеризовали доисторические социальные группы, исчезли, когда искатели власти могли опираться на религиозную, экономическую, военную или политическую базу, чтобы получить контроль над другими.

Истоки современных структур власти в Европе

Чтобы понять структуру власти Америки, мы сначала должны кратко рассмотреть структуры власти в европейских цивилизациях, которые создали колонии на территории нынешних Соединенных Штатов.

Современная эпоха государственных и классовых отношений в Европе берет свое начало в первые несколько веков после распада Римской империи между 337 ​​и 476 годами нашей эры.D. Институт частной собственности развивался в контексте системы множества маленьких, слабых государств, которые боролись за территорию, ранее находившуюся под господством военизированного римского государства. Это экономическое развитие стало возможным благодаря «нормативному умиротворению», предоставленному католической церковью, которая значительно увеличилась в своем могуществе, и преобладанием военной техники, которая сделала рыцарей в доспехах верхом на конях преобладающими над крепостными и крестьянами (Mann, 1986, стр. 376-378, 390-391).

В этом контексте важно отметить, что феодалы не нуждались в «государствах» для защиты своей частной собственности и увеличения эксплуатации производящих классов. Они доминировали над крестьянством благодаря своим военным возможностям в контексте, когда религия играла роль в поддержании и оправдании иерархии. Более того, слабость многих малых государств была одним из факторов, позволивших системе частной собственности пустить более глубокие корни без опасности государственного присвоения и развиться независимому классу торговцев.Результатом стала растущая независимость экономической сети в целом: «К тому времени, когда торговля действительно процветала (с 1150 по 1250 год нашей эры), — утверждает Манн (1986, стр. 397), — она ​​сопровождалась торговыми и ремесленными учреждениями с автономия, не имеющая аналогов в других цивилизациях ».

Иными словами, слабые государства и общая религиозная идеология позволили экономическим сетям в Европе получить степень независимости, которой нет в других странах. История Китая, например, — это история государств, сражавшихся взад и вперед, чтобы одержать верх.Сначала было много маленьких государств, затем одно большое государство, которое в конечном итоге чрезмерно расширилось, за ним последовали сотни лет множества более мелких государств, а затем цикл повторился в 20-м веке, когда Коммунистическая партия Китая создала чрезвычайно сильное государство после своего Триумф 1949 года. Сеть идеологий всегда находится на службе у государства — в Китае нет независимых религиозных организаций. А средства организованного насилия контролируются государствами, за исключением случаев, когда военизированные посторонние вторгаются и захватывают китайское государство или государства.Затем эти полевые командиры монополизируют насилие для себя как новых правителей государства и ассимилируются в китайском обществе.

Где в истории Китая находятся экономические сети? Что ж, излишки сельскохозяйственной продукции и торговые сети были важны для того, чтобы все это стало возможным, но они всегда находились под контролем государства. Не было значительного периода, не говоря уже о 1000-летнем промежутке времени, как в средние века в Европе, когда экономические сети обладали достаточной степенью независимости. Это сравнение не делает европейскую историю менее иерархичной и жестокой для огромной массы людей, но делает ее другой.

Повторюсь, в средние века в Европе у государства было очень мало функций. Он состоял в основном из короля и его вассалов, и большая часть его доходов поступала из собственных земель короля и судебных сборов. Он пытался охранять свои границы и контролировать армии на своей территории, и он играл роль в урегулировании некоторых типов споров в своих пределах, но не был основным игроком. Поразительно, но любое увеличение ее бюджета было напрямую связано с войной и военными долгами. Так продолжалось даже после того, как государство начало приобретать определенную важность в качестве регулятора экономической деятельности в пределах своих границ (Mann, 1986, стр.486, 511) и вытеснить Церковь как основное средство нормативного умиротворения. Еще в 1505 году полномочия государства были минимальными:

.

Оплата домашних хозяйств, получение политических советов нескольких советников, осуществление верховного правосудия, регулирование торговли через территориальные границы, выпуск монет и периодические войны с помощью лояльных баронов — вот сумма государственных функций , которые почти наверняка составляли менее одного процента национального богатства и были маргинальными для жизни большинства подданных государства. (Манн, 1986, с. 452)

Хотя частная собственность и первые этапы капитализма развивались без сильных государств, ситуация начала меняться в XII и XIII веках по ряду причин. По мере роста рынков в пределах государственных границ потребность в государственном регулировании возрастала. По мере того как торговцы увеличивали масштабы своей торговли на все более и более крупные территории, им требовалась дополнительная защита от бандитов и мелких правителей небольших территорий (Mann, 1986, стр.423-424, 431-32). Торговцы также проявили интерес к агрессивным войнам, которые расширили бы территорию, на которой они могли действовать: «Отныне коммерческие мотивы, завоевание рынков, а также земли должны были играть роль в войнах» (Mann, 1986, стр. 432). Таким образом, купцы незаметно поощряли рост государства, ссужая ему деньги, необходимые для увеличения армии.

Более того, драматические — и, конечно, непредвиденные — события в военной сети также вызвали изменения во взаимоотношениях между частной собственностью и государством. Внезапное появление дисциплинированной военной фаланги, то есть вооруженной копьями пехоты в тесном строю, быстро привело к поражению верховой знати в серии драматических сражений между 1302 и 1315 годами (Mann, 1986, стр. 18-19, 428). В этом новом контексте дворянству приходилось все чаще обращаться к государству, чтобы собрать постоянную армию пеших солдат, работающих на полную ставку, для защиты своих земель. Теперь стало ясно, что государство было «инструментом господства» на службе экономических элит в целом.

Вскоре последовала серия технологических инноваций, которые составили «военную революцию» (Mann, 1986, стр. 453-454). В частности, большие артиллерийские орудия позволяли разрушать замки. Продолжалась гонка вооружений между государствами. Это началось не после окончания Второй мировой войны в 1945 году. Напротив, с 1300 года по настоящее время было немного мирных перерывов. Только государства с большими армиями могли выжить, и только государства, которые могли завоевать лояльность лордов и торговцев, могли позволить себе большие армии.

Итак, с этого момента капитализм и национальное государство постепенно становились могущественными вместе, потому что они нуждались друг в друге и помогали друг другу. По мере того, как союз между этими двумя силовыми сетями укреплялся, они подчиняли ранее независимые идеологические и военные сети. Государства теперь начали соответствовать обычному социологическому определению: организация, которая контролирует вооруженные силы и полицию в пределах данной географической области. И когда государство расширило свои регулирующие полномочия на новую территорию, капитализм также более полно распространился на эту территорию.Вопреки часто выражаемому мнению, что классы и государства антагонистичны, они стали тесно переплетаться в западной истории.

Действительно, классовая система, порожденная капитализмом, была сегментирована на небольшое количество «классовых наций» примерно равной силы, которые вместе образовали систему с несколькими государствами. И, да, с самого начала внутри каждого государства также было напряжение между главными бананами в двух доминирующих сетях современной западной цивилизации — между экономической элитой и политической элитой. Феодалы хотели защиты своих земель, а торговцы хотели защиты и регулирования своих товаров и рынков, но оба опасались налоговой власти государственной элиты (Mann, 1986, p. 433). И наоборот, государственные элиты пытались получить как можно больше автономии. Большая часть западной истории с этого времени посвящена смертоносным спорам между экономической и политической элитой, иногда с перерывами на борьбу с крестьянами или ремесленниками, которые пытались воспользоваться разногласиями в элитных кругах.

По мере развития рыночной системы купцы, лорды и богатые крестьяне постепенно сливались в класс капиталистов во многих из этих стран. Однако были некоторые различия от страны к стране. Конституционные режимы способствовали единству класса собственников. Абсолютистские режимы стремились сохранить социальную структуру феодализма. В любом случае, эти европейские государства не были очень сильными по отношению к господствующему классу или классам:

Таким образом, конституционные и абсолютистские режимы были подтипами единой формы государства: слабое государство по отношению к могущественным группам гражданского общества, но государство, которое все более координировало деятельность этих групп до такой степени, что мы можем начать говорить об органическом класс-нация, центром которой был либо суд, либо суд / парламент государства. (Манн, 1986, с. 481.)

Постепенно, но только постепенно, отношения между господствующими классами и государством стали еще ближе, и их интересы начали сливаться. «В 17-18 веках, — заключает Манн (1986, с. 516), — начинает иметь смысл описывать государство, перефразируя Маркса, как исполнительный комитет для управления общими делами класса капиталистов». Это связано с тем, что государство не имело распределительной власти над классами «гражданского общества» и потому, что власть перетекала «в основном из экономических властных отношений к государству» (Mann, 1986, p.516). В рамках этой общей структуры между 1760 и 1914 годами между европейскими странами наблюдались большие различия, поскольку Манн (1993) также документировал уникальные наборы данных и множество исторических сравнений.

Хотя теория четырех сетей Манна и марксизм приходят к примерно одинаковым выводам в течение нескольких лет после, скажем, 1790 года, это не означает, что анализ Марксом ключевых исторических событий в Европе в XVIII и XIX веках обязательно был правильным. На самом деле, из исторических исследований есть основания полагать, что это не так.Вообще говоря, Маркс переоценивал важность промышленных капиталистов по сравнению с земельной элитой в правящих кругах XIX века и городских рабочих по сравнению с другими городскими жителями и крестьянами (Hamilton, 1991).

Основываясь на этой истории, мне становится ясно, что на вопросы об относительной мощи государств и социальных классов нельзя дать абстрактного ответа для любого периода времени, включая современную эпоху. Государства могут стать относительно автономными, натравливая дворян против торговцев или одну группу капиталистов против другой.Но они также могут находиться во власти коалиции социальных классов или одного доминирующего класса. Они могут стать настолько могущественными в военном отношении, что смогут извлекать ресурсы из гражданского общества. И даже при определенных обстоятельствах (например, Иран с 1979 года) в них может доминировать пылкая идеологическая сеть. Ни одна из этих возможностей не должна быть исключена заранее.

И это подводит нас к очень общему обзору структуры и распределения власти в Соединенных Штатах. Как действует власть в этой конкретной демократической капиталистической стране? Принадлежит ли власть народу через его избранных представителей и их организованные группы интересов, как утверждают плюралисты, а государство выступает в качестве беспристрастного арбитра, который пытается достичь компромиссов между различными классами и фракциями?

Или власть принадлежит институциональным элитам, которые управляют корпоративными, политическими и военными институтами общества, как утверждал Миллс (1956)? Или существует доминирующий класс капиталистов, как утверждают теоретики марксизма и немарксизма? Или государственные элиты доминируют как над капиталистами, так и с некапиталистами, либо в своих собственных интересах, либо в интересах капиталистической системы, как утверждают теоретики государственной автономии?

В определенной степени это вопрос степени.Такой теоретик классового господства, как я, например, безусловно, согласен с тем, что выборы могут иметь значение, и что рабочие, защитники окружающей среды или другие соперники могут победить по некоторым вопросам. Спор идет о более общей структуре.

Четыре сети в США

Как теория четырех сетей применима к США? В этом разделе показано, почему можно предположить, что в Соединенных Штатах существует классовое господство, особенно по сравнению с большинством других демократических капиталистических стран.У экономических элит не было серьезных соперников за власть в Соединенных Штатах по ряду сложных исторических причин.

Когда Соединенные Штаты рассматриваются в исторической сравнительной перспективе как фрагмент европейской системы капиталистических национальных государств, на первый взгляд кажется, что лидеры капиталистического класса более могущественны, чем в европейских странах, и по сравнению с любыми другими странами. группа или федеральное правительство. Во-первых, у Америки не было феодального прошлого, поэтому ее капиталистам не мешал конкурирующий экономический класс, с которым приходилось сражаться, ассимилироваться или откладывать попытки господствовать над государством. И наоборот, отсутствие такой конкурирующей экономической элиты означало, что государство не могло натравить один сильный экономический класс на другой в попытке получить автономию от капиталистических элит.

В Европе феодальные помещики и государственные элиты смогли ограничить рост корпоративного капитализма и даже настоять на том, чтобы капиталисты торговались с организованными рабочими. В Соединенных Штатах не было никаких ограничений для роста гигантских корпораций из этих источников, и корпорации смогли пресечь большинство попыток создания профсоюзов.Это огромная разница с точки зрения распределения богатства и доходов, а также с точки зрения использования государства для предоставления коллективных социальных пособий, таких как страхование здоровья и хороший пенсионный доход.

К концу 19 века общенациональный характер транспортных и коммуникационных систем, а также общность языка, образования и культуры означали, что основы классовой солидарности присутствовали как для корпоративных владельцев, так и для их сотрудников, хотя корпоративное сообщество оставалось неизменным. гораздо больше сплоченности, чем рабочий класс, по разным причинам.Тем не менее, классовый конфликт по поводу заработной платы, рабочего времени, условий труда и других вопросов часто проявляется с конца 19 века. В отличие от плюралистов и теоретиков государственной автономии и в согласии с марксистами в этом вопросе, я считаю, что классовый конфликт был единственным наиболее важным фактором (но не единственным), двигавшим американскую политику в 20-м веке, даже затмевая более заметные и жестокие столкновения. по расовому включению и исключению.

Но не только отсутствие конкурирующей экономической элиты (феодальная знать, уходящая корнями в эксплуатацию крестьянского земледелия) сделало капиталистам возможность доминировать.Не было и институциональной церкви, а это означало, что не было идеологической сети, которая могла бы соперничать с ними за власть. Несмотря на то что с самого начала эта идеологическая сеть была раздроблена на многие конкурирующие христианские конфессии, она подчинялась экономическим и политическим сетям. Историческая роль церквей также была ограничена из-за отделения церкви от государства отцами-основателями, что отражает как слабую природу церковной сети в то время, так и собственные светские тенденции Основателей.

С 1960-х годов светские организации, такие как группы самопомощи и психотерапевтические культы, добились определенных успехов в обеспечении смысла для среднего класса с высшим образованием, но церкви остаются наиболее важными организациями в удовлетворении этой человеческой потребности в американцах. В частности, протестантские церкви всегда играли огромную роль в формировании американской морали и культуры. Однако их постоянное разделение на новые деноминации, а затем дальнейшие расколы внутри владений ограничили их как источник власти.

Действительно, католическая церковь была опорой власти в некоторых городских районах в конце 19 — начале 20 веков через Демократическую партию, часто заключающую союзы с местными политическими машинами. Совсем недавно его сила была ограничена такими сферами, как аборты и школьная молитва, где он играет важную роль. Когда мы думаем о религиозной власти сегодня, часто приходят на ум консервативные христианские церкви, но афроамериканские церкви, особенно на юге, являются важной опорой власти.Итак, я могу согласиться с тем, что идеологические организации имеют некоторое политическое влияние в Соединенных Штатах, но они менее важны, чем во многих других странах.

Более того, капиталисты смогли прийти к власти, потому что в Соединенных Штатах не было сильного, независимого, централизованного государства по ряду хорошо известных исторических причин. Во-первых, дореволюционная история Соединенных Штатов как набора отдельных колониальных территорий вне контекста европейской системы с участием нескольких штатов привела к федеративной форме правления, при которой многие правительственные функции выполнялись на уровне штата по сравнению с национальным уровнем.Уровень штата, в свою очередь, передал часть своей власти городскому уровню, где земельные элиты — «местные предприниматели» — смогли сформировать коалиции роста, которые убеждают местные органы власти защищать и повышать их интерес к интенсификации землепользования (Logan & Молоч, 1987; Молотч, 1976; Молотч, 1979; Молотч, 1999).

Соперничество между экономической элитой различных штатов в новых Соединенных Штатах было вторым важным фактором, сдерживавшим американское национальное правительство в ограниченном масштабе, самое раннее до 1930-х годов.Отцы-основатели создали систему сдержек и противовесов на национальном уровне, которая сделала мощную законодательную ветвь американского правительства очень доступной для элитных экономических групп. В частности, сельская сельскохозяйственная партия Джефферсона (демократы), которая политически победила городскую промышленную партию Гамильтона (грубо говоря, федералистов / вигов / республиканцев) до Гражданской войны, очень усердно работала, чтобы федеральное правительство оставалось небольшим. . Я утверждаю, что плантационные капиталисты Юга, найдя нескольких союзников на Севере, сыграли огромную роль в сдерживании роста сильного централизованного государства, которое могло бы бросить вызов их господству над своей афроамериканской рабочей силой, сначала через рабство, затем через законы Джима Кроу и систему издольщины.

Даже при этих обстоятельствах федеральное правительство дважды форсировало смену властных структур на Юге, сначала во время Гражданской войны в 1860-х годах, а затем путем поддержки Движения за гражданские права в 1950-х и 1960-х годах. Эти поражения от рук Вашингтона укрепили антиправительственную идеологию белых южан, которые отказываются забывать то, что они считают унижением. Даже сегодня яростная антиправительственная позиция, которая пронизывает белую культуру Юга, является серьезным препятствием для тех, кто хотел бы, чтобы федеральное правительство взяло на себя больше ответственности за многие социальные, образовательные, медицинские и научные программы.Это не означает, что богатые белые южане отвергают многие субсидии, которые они получали от федерального правительства с 1870-х годов, но это означает, что они создали идеологию, которая позволяет им удерживать это правительство от помощи обычным гражданам в какой-либо степени.

Небольшой размер американского государства 19-го века означал, что могущественные корпорации существовали до того, как появилось большое национальное правительство, что было еще одним важным контрастом с Европой (Mills, 1956, p. 272).Корпоративные элиты, возникшие после гражданской войны, таким образом, оказали большое влияние на рост национального правительства, вопреки утверждениям плюралистов и теоретиков государственной автономии (Domhoff, 1970, глава 6; Domhoff, 1990, главы 4-6; Domhoff, 1996, главы 3-5). С приближением Второй мировой войны и холодной войны, конечно, не было иного выбора, кроме как резко расширить государство, но это расширение полностью контролировалось корпоративными капиталистами (Domhoff, 1996, глава 6).

Наконец, отсутствие каких-либо опасных соперничающих государств на границах Америки, наряду с защитой от европейских государств, обеспечиваемой британским флотом на протяжении большей части XIX века, означало, что капиталистическому классу в Соединенных Штатах не приходилось бороться с » постоянное военное учреждение »до Второй мировой войны (подробное описание этих вопросов см. в Mills, 1956, глава 8).У американского правительства наверняка была армия, которая исторически сыграла большую роль в захвате территорий у коренных американцев, Испании и Мексики. Однако до Второй мировой войны он никогда не был достаточно большим, чтобы считаться серьезным претендентом на власть. К тому времени уже давно сложились гражданские традиции.

Что касается многих войн, в которых Соединенные Штаты участвовали с 1949 года, то они были решены выборными должностными лицами и корпоративными лидерами, назначенными на важные посты в государственных и оборонных ведомствах, а не военными лидерами, жаждущими драки.Вторжение в Ирак в 2003 году — прекрасный тому пример. Это был продукт напористых националистов, таких как вице-президент Ричард Чейни и министр обороны Дональд Рамсфельд, бывших руководителей корпораций и идеологов неоконсерваторов, которых они привели в правительство из правых аналитических центров. Большинство, если не все, из этих провоенных гражданских лиц тщательно избегали военной службы во Вьетнаме после окончания колледжа. Президент Джордж Буш нашел убежище в Национальной гвардии Техаса, откуда взял длительный отпуск (Schweizer & Schweizer, 2004, стр. 191-195).

Армия Соединенных Штатов была настолько маленькой после Гражданской войны, что все более набирающие силу корпорации часто создавали свои собственные организации насилия, чтобы срывать забастовки или сопротивляться профсоюзам, или же нанимали частных специалистов для такой работы. В самой крупной частной армии той эпохи, Детективном агентстве Пинкертона, «было больше людей, чем в армии США» (Mann, 1993, p. 646). Американское правительство даже не пыталось остановить организованное корпоративное насилие до 1930-х годов. Это потому, что большая часть усилий рабочих по созданию профсоюзов была определена судьями как нарушение прав собственности и / или права на свободу заключения контрактов.Таким образом, работодатели имели законное право «защищать» свою собственность и нанимать замену. Однако когда дело доходило до использования организованного насилия для обеспечения соблюдения закона, лидерам корпораций приходилось нанимать частные армии (Mann, 1993, стр. 645-48).

Итак, когда мы обращаемся к нынешней структуре власти в Соединенных Штатах и ​​рассматриваем детали классового господства корпоративного сообщества и его правящей элиты, мы должны помнить, что отсутствие феодальных экономических элит, фрагментированный характер сеть идеологий, слабость децентрализованного правительства и небольшой размер вооруженных сил — все объяснимо с исторической точки зрения — все это способствовало такому исходу. Дело не в том, что капиталисты в США были чем-то сильнее или лучше. Вместо этого они оказались в идеальных условиях с точки зрения взаимоотношений между четырьмя основными энергосетями.

Список литературы

Бём, К. (1999). Иерархия в лесу: эволюция эгалитарного поведения . Кембридж: Издательство Гарвардского университета.

Домхофф, Г. В. (1970). Высшие круги . Нью-Йорк: Рэндом Хаус.

Домхофф, Г.W. (1990). Правящая элита и государство: как делается политика в Америке . Хоторн, штат Нью-Йорк: Алдин де Грюйтер.

Домхофф, Г. В. (1996). Государственная автономия или классовое господство? Тематические исследования по разработке политики в Америке . Хоторн, штат Нью-Йорк: Алдин де Грюйтер.

Гамильтон, Р. Ф. (1991). Буржуазная эпоха: Маркс и Энгельс о Англии, Франции и Германии . Чапел-Хилл: Университет Северной Каролины Press.

Logan, J. R., & Molotch, H. (1987). Городское состояние: политическая экономия места . Беркли: Калифорнийский университет Press.

Манн, М. (1977). Государства древние и современные. Архив европейской социологии, 18 , 226-298.

Манн М. (1984). Автономная власть государства: истоки, механизмы и результаты. Архив европейской социологии, 25 , 185-213.

Манн М. (1986). Источники социальной власти: история власти от начала до 1760 г. н.э. (т.1). Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета.

Манн М. (1993). Источники социальной власти: рост классов и национальных государств, 1760-1914 гг. (Том 2). Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета.

Миллс, К. У. (1956). Властная элита . Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета.

Миллс, К. У. (1962). Марксисты . Нью-Йорк: Делл.

Молотч, Х. (1976). Город как машина роста. Американский журнал социологии, 82, , 309-330.

Молотч, Х. (1979). Столица и окрестности в Соединенных Штатах: некоторые концептуальные связи. Urban Affairs Quarterly, 14 , 289-312.

Молотч, Х. (1999). Связи машины роста: вверх, вниз и поперек. В A. Jonas & D. Wilson (Eds.), Машина городского роста: критические перспективы, два десятилетия спустя (стр. 247-265). Олбани: Государственный университет Нью-Йорка.

Schweizer, P., & Schweizer, R. (2004). Кусты: портрет династии .Нью-Йорк: Даблдэй.

Впервые опубликовано в апреле 2005 г.

Энергетический самодостаточный подход на основе био-водорода

Int. J. Environ. Res. Общественное здравоохранение 2009, 6

разработка. Во-вторых, использование датчиков, вычислительных механизмов и адаптивных архитектурных элементов

позволит автономно управлять окружающей средой. Что касается применения и повторного использования энергии

и ресурсов, автономный дом этого типа может согласовать проект

с пассивным энергосбережением с потребностями в энергии активных устройств, удовлетворяющими потребности в комфортной среде.

Благодарности

NSC 96-2218-E-035-004, NSC 97-2218-E-035-006, проекты Университета Фэн Чиа ： FCU-

07G27501 и FCU-08G27201.

Ссылки

1. Capelli, L .; Гуалларт В. Самостоятельное жилищное строительство. Iaac, Ed .; Актар: Нью-Йорк, США, 2006 г .; С. 6-13.

2. Vale, B .; Вале, Р. Автономный дом: проектирование и планирование для самоокупаемости; Темза и

Гудзон: Лондон, Великобритания, 1975 г .; стр.7.

3. Харпер, П.Достаточно для себя нового автономного дома; Возрождение: Девон, Великобритания, 2002.

4. Американское наследие. Доступно в Интернете: http://en.wikipedia.org/wiki/Self-sufficiency (по состоянию на

февраля 2009 г.).

5. Yourictionary.com. Доступно в Интернете: http://www.yourdictionary.com/ahd/s/s0244800.html

(по состоянию на декабрь 2008 г.).

6. Мёнч, м. Самостоятельные дома. Futurist 2004, 38, 45.

7. Smith, D.P. «Плавучесть» «других» географических регионов джентрификации: «возвращение к воде» и

— коммодификация маргинальности. Tijdschrift Voor Economische En Sociale Geografie 2007,

98, 53-67.

8. Энтони Дж. Программы семейной самодостаточности — оценка преимуществ программы и факторов

, влияющих на успех участников. Urban Aff. Ред. 2005, 41, 65-92.

9. Lindbergh, L .; Larsson, C.G .; Уилсон, Т. Контроль затрат и получение доходов: опыт

компаний государственного жилья в Швеции. Рег. Stud. 2004, 38, 803-815.

10. Стюарт, Д.Среда обитания и экология: эксперимент совместного проживания в Соединенных Штатах. Преподобный Fran.

Этюд. Амер. 2002, 94, 113-127.

11. Лампинен, А. Биогазовое хозяйство: энергетическая самодостаточная ферма в Финляндии. Refocus 2004, 5, 30-32.

12. Sartori, I .; Хестнес, А.Г. Использование энергии в жизненном цикле традиционных и низкоэнергетических зданий: обзорная статья

. Energ. Корп. 2007, 39, 249-257.

13. Ulleberg, O .; Морнер, С. Имитационные модели TRNSYS для солнечно-водородных систем.Solar Energ.

1997, 59, 271-279.

14. Voss, K .; Goetzberger, A .; Бопп, G .; Haberle, A .; Heinzel, A .; Лемберг, Х. Самодостаточный солнечный дом

во Фрайбурге — Результаты 3-х летней эксплуатации. Solar Energ. 1996, 58, 17-23.

15. Мелхерт, Л. Голландская политика устойчивого строительства: модель для развивающихся стран. Корп.

Окружающая среда. 2007, 42, 893-901.

16. Chen, S.Y. Исследование применения агент-ориентированной теории к адаптивным архитектурным средам

—

Смарт скин на примере; Ph.Докторская диссертация, Национальный университет Ченг Кунг: Тайбэй,

Тайвань, 2007 г .; С. 2-4.

17. Вольф, М. Почему глобализация работает; Издательство Йельского университета: Лондон, Великобритания, 2004.

Умных Эко-домов от Honda, Автономный энергоэффективный город будущего

«Умные» экологические дома с энергоэффективными системами управления от Honda будут испытаны весной 2012 года. Японская автомобильная компания подписала соглашение с городом Сайтама об участии в проекте E-Kizuna, что на японском языке означает связь между людьми. .

Проектирование «умных» экологически чистых домов с энергоэффективными системами управления является частью проекта, который включает в себя тестирование городского использования электромобилей, гибридных транспортных средств с подзарядкой от электросети и электросамокатов. Умные экологические дома и энергосберегающие технологии зеленого строительства, экологически чистые автомобили и современные системы управления — популярные экологические идеи, которые защищают окружающую среду.

Публике представлены

Экодома ThreesSmart, оборудованные специальной системой управления Honda Smart Home System (HSHS), строительство которых планируется осуществить весной.Умные экологически чистые дома, рассчитанные на эффективное потребление энергии, предоставляют владельцам личные источники энергии.

Автоматизация умного дома снизит счета за электричество

Как построить экологичный дом на бюджет

Энергоэффективные умные экологически чистые дома для зеленой жизни

Автономные энергоэффективные современные дома с системами энергоменеджмента

Автономная энергетическая система будет обеспечивать энергией дом на одну семью и особенно полезна во время стихийных бедствий или во время частых отключений электроэнергии.

Объединение всех систем управления энергопотреблением частного дома и автомобиля в одну сеть предоставляет владельцам домов уникальную возможность контролировать затраты на электроэнергию, сокращать потери энергии и снижать уровни выбросов CO2, сохраняя при этом окружающую среду.

Эко дома и автомобили объединены в одну сеть для экономии энергии

Весной 2012 года компания Honda построит и протестирует систему умных эко домов в Сайтаме. Комплексная система управления энергопотреблением включает несколько разработанных Honda технологий экологичного строительства и производства энергии, таких как когенерационная установка с газовым двигателем и солнечная энергетическая система.

Экологически чистые продукты, энергосберегающая вилка и блок питания

Идея ветрового освещения, зеленые идеи для двора

Системы умных экологических домов Honda будут обеспечивать дом теплом и электричеством, производя электроэнергию для использования на электромобилях. Новые «зеленые» технологии и система управления энергопотреблением сократят выбросы CO2 в домах и передвижных домах и отходы энергии, представив «умные» экологические дома E-Kizuna для экологичного современного образа жизни.

Солнечные панели на крыше, умные эко дома для зеленой жизни

Зеленые идеи E-Kizuna для поддержки экологичного дизайна дома

HSHS, установленный в демонстрационном тестовом экологически чистом доме, состоит из тонкопленочных панелей солнечных батарей CIGS, бытового аккумуляторного блока (аккумуляторной батареи), бытовой когенерационной установки с газовым двигателем и системы горячего водоснабжения, а также Smart e Mix Manager.

Smart e Mix Manager, ядро ​​HSHS, представляет собой комплексное устройство управления энергопотреблением для управления электричеством, подаваемым из коммерческой сети и вырабатываемым каждым энергетическим устройством, составляющим систему. Smart e Mix Manager снижает выбросы CO ₂ из дома и обеспечивает резервное электроснабжение, так что дом может быть самодостаточным в случае отключения электроэнергии или бедствия.

Honda планирует продолжить испытания систем управления энергопотреблением умных эко-домов HSHS в нескольких зданиях до 2018 года.

Устойчивая городская архитектура, плавучая концепция Аркологии

Экологичное зеленое здание со старыми пустыми бутылками

Автономный энергоэффективный город будущего

-создание устойчивого к бедствиям города будущего с помощью различных источников энергии, систем умного экодома и электромобилей;
— расширение доступа к электромобилям и создание бизнес-моделей, связанных с электронным оборудованием;
— создание независимых домашних сообществ, ориентированных на производство и потребление энергии на местном уровне;
— разработка бытовых энергосистем, способных работать в случае аварии.

Экологичные проекты домов для энергоэффективного города будущего

Защитная сетка для электрозарядки

— определение инфраструктуры зарядки, соответствующей уникальным характеристикам города Сайтама;
— поддержание совместимости между существующей зарядной инфраструктурой и электромобилями, разработанными в будущем;
— использование солнечных панелей и топливных элементов для подачи энергии;
— содействие совместному использованию электросамокатов и автомобилей в личных и коммерческих целях;
— разработка широкого спектра электромобилей для удовлетворения потребностей граждан.