Инфрақұрылымға тәуелсіз үйлер мен құрылыстар

Кіріспе

Инфрақұрылымдық қолдау көрсету қызметтеріне – электр желісі, газ желісі, коммуналдық су жүйелері, сарқынды суларды тазарту жүйелері, дауылдық су ағызу жүйелері, байланыс қызметтері және кейбір жағдайларда қоғамдық жолдарға тәуелсіз жұмыс істеуге арналған ғимарат автономды ғимарат деп аталады. Автономды ғимараттарды қолдаушылар қоршаған ортаға тигізетін зиянды азайту, қауіпсіздікті арттыру және меншік құнын төмендету сияқты артықшылықтарды атап көрсетеді. Аталған артықшылықтардың кейбіреулері тәуелсіздік емес, жасыл құрылыс принциптерін іске асыруға көмектеседі (төменде қараңыз). Желіден тыс ғимараттар мемлекеттік қызметтерге аз мөлшерде сүйенетіндіктен, төтенше жағдайлар мен әскери шабуылдар кезінде қауіпсіз және жайлы болады. Мысалы, желіден тыс ғимараттар мемлекеттік жабдықтау тоқтатылған жағдайда да электр қуаты мен суын жоғалтпайды. 2018 жылғы мәліметтер бойынша, автономды ғимараттарға қатысты зерттеулер мен жарияланған мақалалардың көп бөлігі тұрғын үйлерге арналған. 2002 жылы британдық сәулетшілер Бренда және Роберт Вейл Австралияның кез келген аймағында жылыту және салқындату жүйесіз де ыңғайлы болатын, өз электр қуатын өндіріп, суын жинап, қалдықтарын өзі өңдейтін "есепсіз үй" салуға болатынын айтты. Мұндай "есепсіз үйді" дәстүрлі үймен салыстырғанда бірдей бағаға салуға болады, бірақ оның ауданы 25%-ға кішірек болады.

Тарих

1970 жылдары белсенділер мен инженерлер тобы ресурстардың таусылуы және аштық қаупі туралы ескертулерге назар аударды. Америка Құрама Штаттарында өзін "Жаңа алхимиктер" деп атаған топ өз жобаларына салған зерттеу еңбегімен танымал болды. Олар дәстүрлі құрылыс техникасын пайдалана отырып, "биоқорғаныш" жобаларын жасады, олардың ең танымалдары Принс-Эдвард аралы үшін салынған The Ark биоқорғанышы болды. Олар осы жобалардың барлығын, егжей-тегжейлі есептеулермен және жобалық сызбалармен бірге жариялады. The Ark жел қуатымен су сору және электр энергиясын өндіруді пайдаланды, сондай-ақ азық-түлік өндірісінде толыққанды дербес болды. Онда адамдар тұратын жайлар, белок өндіру үшін тилапия бағылған аквариумдар, балық суымен суарылатын жылыжай және адам қалдықтарын санитарлық тыңайтқышқа айналдырып, аквариумдарға қайта қолданатын жабық циклды канализация тазарту жүйесі болды. 2010 жылғы қаңтардан бастап "Жаңа алхимия институты" деген веб-сайты Жаңа алхимиктердің ізбасары болып табылатын ұйымға тиесілі болды. PEI Ark бірнеше рет тасталып, ішінара қайта жаңартылды. 1990 жылдары Майк Рейнольдстың 3 кітабында жарияланған құрылыс деректерімен, Ark жобасына ұқсас, бірақ коммерциялық мақсатта ұйымдастырылған Жер кемелері пайда болды. Құрылыс материалы – ішіне топырақ толтырылған шиналар. Бұл көп мөлшерде жылу сыйымдылығына ие қабырғаны құрайды (жерге көмуді қараңыз). Үйдің температуралық тұрақтылығын арттыру үшін ашық беттерге қоршаулар орналастырылады. Су жүйесі жаңбыр суынан басталады, ол ішуге, жууға, содан кейін өсімдіктерді суаруға, одан кейін унитазды шаюға қолданылады, ал соңғы қара су өсімдіктерді суару үшін қайта өңделеді. Су резервуарлары жылу сыйымдылығы ретінде орналастырылып, пайдаланылады. Электр энергиясы, жылу және су жылыту сияқты қуат көздері күн энергиясынан алынады. 1990 жылдардағы Уильям Макдоно және Кен Йенг сияқты сәулетшілер кеңсе ғимараттары сияқты ірі коммерциялық ғимараттарды экологиялық тұрғыдан жауапкершілікпен жобалауға көшті, оларды энергия өндірісінде толыққанды дербес етуге мүмкіндік берді. Нидерландыдағы бір ірі банк ғимараты (ING-нің Амстердамдағы бас кеңсесі) автономды және көркемдік тұрғыдан да ерекше болу үшін салынды.

In the 1970s, groups of activists and engineers were inspired by the warnings of imminent resource depletion and starvation. In the United States a group calling themselves the New Alchemists were famous for the depth of research effort placed in their projects. Using conventional construction techniques, they designed a series of "bioshelter" projects, the most famous of which was The Ark bioshelter community for Prince Edward Island. They published the plans for all of these, with detailed design calculations and blueprints. The Ark used wind based water pumping and electricity and was self contained in food production. It had living quarters for people, fish tanks raising tilapia for protein, a greenhouse watered with fish water, and a closed loop sewage reclamation system that recycled human waste into sanitized fertilizer for the fish tanks. As of January 2010, the successor organization to the New Alchemists has a web page up as the "New Alchemy Institute". The PEI Ark has been abandoned and partially renovated several times. The 1990s saw the development of Earthships, similar in intent to the Ark project, but organized as a for profit venture, with construction details published in a series of 3 books by Mike Reynolds. The building material is tires filled with earth. This makes a wall that has large amounts of thermal mass (see earth sheltering). Berms are placed on exposed surfaces to further increase the house's temperature stability. The water system starts with rain water, processed for drinking, then washing, then plant watering, then toilet flushing, and finally black water is recycled again for more plant watering. The cisterns are placed and used as thermal masses. Power, including electricity, heat and water heating, is from solar power. 1990s architects such as William McDonough and Ken Yeang applied environmentally responsible building design to large commercial buildings, such as office buildings, making them largely self sufficient in energy production. One major bank building (ING's Amsterdam headquarters) in the Netherlands was constructed to be autonomous and artistic as well.

Артықшылықтар

Архитектор немесе инженер көлік желілерінің кемшіліктері және алыс ресурстарға тәуелділік туралы көбірек алаңдаған сайын, олардың жобаларында автономды элементтер көбейе түседі. Автономияға тарихи жол – жылу, қуат, су және тағамның қауіпсіз көздеріне деген қанағаттанбаушылық болды. Автономияға қарай параллель жол – қоршаған ортаға тигізетін зиянды әсерлерге алаңдаушылықтан басталады, бұл кемшіліктерге әкеледі. Автономды ғимараттар жергілікті ресурстарды (мысалы, күн сәулесі мен жаңбыр) пайдалану арқылы қауіпсіздікті арттырып, қоршаған ортаға тигізетін зиянды әсерлерді азайта алады, бұл ресурстар әдетте ысырап болар еді. Автономия ғимаратқа қызмет көрсететін желілердің шығындарын және зиянды әсерін күрт төмендетеді, себебі автономия ресурстарды жинау мен тасымалдаудың күшейтілген тиімсіздігін жоққа шығарады. Мұнай қоры және жергілікті су бассейнін сақтау сияқты басқа да әсер ететін ресурстарды сақтап қалуға, ойластырылған жобалар арқылы аз шығынмен болады. Автономды ғимараттар әдетте пайдалануда энергияны тиімді жұмсайды, демек шығынды тиімді, себебі энергияның аз қажеттіліктерін желіден тыс қанағаттандыру оңай. Бірақ олар шектен тыс үнемдеудің тиімділігін төмендету үшін энергия өндіруді немесе басқа да техникаларды қолдануы мүмкін. Автономды құрылым әрқашан экологиялық таза болып келе бермейді. Қолдау жүйелерінен тәуелсіздік мақсаты, қоршаған ортаға жауапты жасыл құрылыстың басқа мақсаттарымен байланысты, бірақ олармен толыққанды сәйкес емес. Дегенмен, автономды ғимараттар жаңартылатын энергияны және басқа жаңартылатын ресурстарды пайдалану арқылы, тұрақтылықтың белгілі бір деңгейін қамтиды, олар тұтынатыннан артық көміртегі газдарын шығармайды және басқа да шаралар қолданады.

Кемшіліктер

Біріншіден, тәуелсіздік – бұл салыстырмалы шама. Мысалы, электр желісіне тәуелділікті жою оңайырақ. Ал тиімді және сенімді тағамдық базаны ұйымдастыру қиындық тудыруы мүмкін. Өзін-өзі қамтамасыз ететін үйde тұру үшін өмір салты мен әлеуметтік мүмкіндіктерден кейбір құрбандықтар қажет болуы мүмкін. Тіпті ең ыңғайлы және технологиялық жағынан дамыған автономды үйлердің де тұрғындарының мінез-құлқына өзгерістер енгізуді талап етуі мүмкін. Кейбіреулер бұл қосымша жұмыстарды қабылдағысы келмейді. Vail-дар кейбір клиенттердің тәжірибесін ыңғайсыз, ашушаңдық тудыратын, оқшаулатушы, тіпті қажетсіз толық жұмыс ретінде сипаттады. Сайып келгенде, жақсы жобаланған ғимарат бұл мәселені азайта алады, бірақ көбінесе тәуелсіздік деңгейі төмендеуіне әкеледі. Автономды үй климат пен орналасқан жерге қарай арнайы салынған (немесе кеңінен қайта жабдықталған) болуы керек. Күн сәулесін пассивті түрде пайдалану техникалары, баламалы дәретхана және кәріз жүйелері, жылу жинақтаушы конструкциялар, жер асты батареялық жүйелер, тиімді терезелер және басқа да дизайн тәсілдері белгілі бір деңгейде стандартты емес құрылыс, қосымша шығындар, үнемі тәжірибелер мен техникалық қызмет көрсетуді қажет етеді, сонымен қатар кеңістіктің психологиясына да әсер етеді.

Жүйелер

Бұл бөлімде әдістердің қысқаша сипаттамалары келтірілген, олар мұндай ғимараттың пайдалылығын түсінуге, толық ақпарат алу үшін сілтемелер беруге және қазіргі заманғы бағыттармен танысуға көмектеседі.

Су

Суды жинау және сақтаудың көптеген әдістері бар. Пайдалануды азайту тиімді. Сұр су жүйелері ағынды жуу суын дәретханаларды шаюға немесе газон мен бақтарды суаруға қайта пайдаланады. Сұр су жүйелері көпшілік тұрғын үйлердің су пайдалануын екі есеге азайта алады; алайда, олар сорғы, сұр суды қысымға келтіру сорғысы және екінші реттік сантехника сатып алуды қажет етеді. Кейбір құрылысшылар сусыз несеп жинағыштарды орнатып, тіпті ағынды суды тазарту үшін суды пайдаланбайтын компосттық дәретханаларды қолданады. Өмір салтын барынша өзгертпей, классикалық шешім – құдық пайдалану. Бұрғылаудан кейін құдық аяғын бұрғылау үшін айтарлықтай қуат қажет. Алайда, озық құдық аяқтары ескі модельдерден екі есе немесе одан да көп энергияны пайдалануды азайта алады. Кей жерлерде құдық суының ластануы мүмкін. Sono арсен сүзгісі құдық суындағы зиянды арсенді жояды. Алайда, ұңғыма бұрғылау – бұл кейбір аймақтарда су деңгейі төмен болғандықтан, сенімді емес іс-әрекет. Ол сондай-ақ қымбатқа түседі. Жауын-шашын мөлшері жеткілікті аймақтарда жаңбыр суын жинауға арналған ғимаратты жобалау көбінесе экономикалық тұрғыдан тиімді, ал құрғақшылық кезінде қосымша су жеткізу қажет. Жаңбыр суы өте жұмсақ жуу суын жасайды, бірақ антибактериялық өңдеу қажет. Егер ауыз су ретінде қолданса, минералды қоспалар немесе минералдау қажет. Көптеген шөлді және қоңыржай климаттық аймақтарда жылына кем дегенде бір рет жаңбыр жауады. Бұл дегеніміз, сұр су жүйесі бар бір қабатты үйдің тек қана шатырынан жыл бойы су қажеттілігін қамтамасыз ете алады. Көптеген аймақтарда аптасына орташа есеппен жаңбыр жауады, ал олар кішкентай цистернаны пайдалана алады. Көптеген аймақтарда шатырды ауыз су үшін жеткілікті таза ұстау қиын. Киіз бен жаман дәмді азайту үшін жүйелер металл жинағыш шатыр мен алғашқы 40 литрді бұратын "шатыр тазалағыш" резервуарды қолданады. Цистернадағы су әдетте хлорландырылады, бірақ кері осмостық жүйелер одан да жақсы сапалы ауыз суды қамтамасыз етеді. Классикалық римдік үйде ("Domus") тұрмыстық су үйдің басты қоғамдық кеңістігі – атриумның сәндік ерекшелігі болған цистернадан ("impluvium") қамтамасыз етілді. Ол ішкі жақтағы төбедегі ашық терезеден ("compluvium") түсетін құбырлар арқылы толықтырылды. Суды тазарту үшін су лилиялары өсірілетін. Бай отбасылар жаңбыр суын қаладағы цистернадан су алатын шағын бұлақпен толықтырған. Импульвиумның үнемі су ағып кетуіне жол бермейтін дренажы болған. Қазіргі цистерналар әдетте үлкен пластикалық резервуарлар болып табылады. Қысқа мұнаралардағы гравитациялық резервуарлар сенімді, сондықтан сорғыларды жөндеу шұғыл емес. Ең арзан су қоймасы – жер төбесіндегі қоршалған көл. Автономияны азайту цистерналардың көлемін және шығынын азайтады. Көптеген автономды үйлер суды тұтынуды күн сайын бір адамға төмендете алады, сондықтан құрғақшылық кезінде бір айлық суды арзан жүк көлігі арқылы жеткізуге болады. Көбінесе, автокөлік төсегіне сәйкес келетін матадан жасалған су резервуарларын орнату арқылы өздігінен жеткізуге болады. Цистернаны жылу сорғысы немесе ауа баптау жүйесі үшін жылу бұрандасы немесе тұзақ ретінде пайдалану ыңғайлы болуы мүмкін; алайда бұл суық ауыз суды жылытады, ал құрғақ жылдары HVAC жүйесінің тиімділігін төмендетеді. Күн электр станциялары канау суынан немесе цистерна суынан ауыз суды тиімді өндіре алады, әсіресе буландырушы және конденсаторды бөліп тұратын жоғары тиімділіктегі көп әсерлі ылғалдандыру жобалары. Кері осмоз сияқты жаңа технологиялар ластанған судан, мұхит суынан, тіпті ылғалды ауадан таза судың шексіз мөлшерін шығарады. Жайық үшін су өндіруші құрылғылар бар, олар теңіз суын және электр энергиясын ауыз суға және тұздыққа айналдырады. Атмосфералық су генераторлары шөлдегі құрғақ ауадан ылғалдылық алып, оны таза суға сүзгілейді.

There are many methods of collecting and conserving water. Use reduction is cost effective. Greywater systems reuse drained wash water to flush toilets or to water lawns and gardens. Greywater systems can halve the water use of most residential buildings; however, they require the purchase of a sump, greywater pressurization pump, and secondary plumbing. Some builders are installing waterless urinals and even composting toilets that eliminate water usage in sewage disposal. The classic solution with minimal life style changes is using a well. Once drilled, a well foot requires substantial power. However, advanced well foots can reduce power usage by twofold or more from older models. Well water can be contaminated in some areas. The Sono arsenic filter eliminates unhealthy arsenic in well water. However drilling a well is an uncertain activity, with aquifers depleted in some areas. It can also be expensive. In regions with sufficient rainfall, it is often more economical to design a building to use rainwater harvesting, with supplementary water deliveries in a drought. Rain water makes excellent soft washwater, but needs antibacterial treatment. If used for drinking, mineral supplements or mineralization is necessary. Most desert and temperate climates get at least of rain per year. This means that a typical one story house with a greywater system can supply its year round water needs from its roof alone. In the driest areas, it might require a cistern of Many areas average of rain per week, and these can use a cistern as small as
In many areas, it is difficult to keep a roof clean enough for drinking. To reduce dirt and bad tastes, systems use a metal collecting roof and a "roof cleaner" tank that diverts the first 40 liters. Cistern water is usually chlorinated, though reverse osmosis systems provide even better quality drinking water. In the classic Roman house ("Domus"), household water was provided from a cistern (the "impluvium"), which was a decorative feature of the atrium, the house's main public space. It was fed by downspout tiles from the inward facing roof opening (the "compluvium"). Often water lilies were grown in it to purify the water. Wealthy households often supplemented the rain with a small fountain fed from a city's cistern. The impluvium always had an overflow drain so it could not flood the house. Modern cisterns are usually large plastic tanks. Gravity tanks on short towers are reliable, so pump repairs are less urgent. The least expensive bulk cistern is a fenced pond or pool at ground level. Reducing autonomy reduces the size and expense of cisterns. Many autonomous homes can reduce water use below per person per day, so that in a drought a month of water can be delivered inexpensively via truck. Self delivery is often possible by installing fabric water tanks that fit the bed of a pick up truck. It can be convenient to use the cistern as a heat sink or trap for a heat pump or air conditioning system; however this can make cold drinking water warm, and in drier years may decrease the efficiency of the HVAC system. Solar stills can efficiently produce drinking water from ditch water or cistern water, especially high efficiency multiple effect humidification designs, which separate the evaporator(s) and condenser(s). New technologies, like reverse osmosis can create unlimited amounts of pure water from polluted water, ocean water, and even from humid air. Watermakers are available for yachts that convert seawater and electricity into potable water and brine. Atmospheric water generators extract moisture from dry desert air and filter it to pure water.

Ресурс

Компостингтік дәретханалар бактерияларды пайдаланып, адам нәжісін пайдалы, иіссіз, санитарлық компостқа айналдырады. Бұл процесс санитарлық, өйткені топырақ бактериялары адам патогендерін, сондай-ақ қалдықтардың көп бөлігін жояды. Дегенмен, көптеген денсаулық сақтау органдары азық-түлік өсіру үшін "адам тыңайтқышын" тікелей қолдануға тыйым салады. Қаупі – микробиологиялық және вирустық ластану, сондай-ақ ауыр металдардың зияны. Құрғақ компосттау дәретханасында қалдықтар буланып немесе газға (көбінесе көмірқышқыл газына) айналдырылып, сыртқа шығарылады, сондықтан дәретхана әр алты ай сайын небары бірнеше килограмм компост шығарады. Иісті бақылау үшін заманауи дәретханалар кішкентай желдеткішті пайдаланып, дәретхананы теріс қысымда ұстайды және газдарды желдеткіш құбырға шығарады. Кейбір үй шаруашылығының ағынды суларды тазарту жүйелері биологиялық тазартуды қолданады, әдетте өсімдіктер мен аквариумдар арқылы, олар қоректік заттар мен бактерияларды сіңіріп, сұр су мен ағынды суды таза суға айналдырады. Бұл иіссіз және түссіз тазартылған суды дәретхананы шаюға және сырттағы өсімдіктерді суаруға қолдануға болады. Зертханалық сынақтардан өткеннен кейін, оның сапасы ішуге жарамды су стандарттарына жақын. Суық климатта өсімдіктер мен аквариумдарды кішкентай жылыжайда ұстау қажет. Жақсы жүйелерге үлкен аквариумға қарағандай күтім керек. Электрмен жұмыс істейтін күйдіру дәретханалары адам қалдықтарын аз мөлшердегі күлге айналдырады. Олар қолмен ұстағанда салқын, су мен құбырларсыз және қабырғадағы ауа шығару тежегін қажет етеді. Олар көбінесе көлдердегі қоректік заттардың мөлшерін азайту мақсатымен, септиктерді пайдалану мүмкін болмайтын шалғай аймақтарда қолданылады. NASA-ның биореакторы – өте жетілген биологиялық ағынды су тазарту жүйесі. Ол микробиологиялық әрекет арқылы ағынды суды ауа мен суға айналдыра алады. NASA оны адамдармен Марсқа атқарылатын миссияда пайдалануды жоспарлап отыр. Тағы бір әдіс – NASA-ның зәрді суға айналдыру жүйесі. Күрделі биологиялық ағынды су тазарту жүйелерінің үлкен кемшілігі – егер үй бос болса, жүйенің микробиомдары ашығудан өлуі мүмкін.

Қалдықтар

Қалдық суды басқару халық денсаулығы үшін маңызды. Көптеген аурулар нашар жұмыс істейтін кәріз жүйелері арқылы таралады. Стандартты жүйе – септик резервуармен біріктірілген плиткалы сіңдіру алаңы. Негізгі идея – кішкентай жүйеде бастапқы кәріз суларын тазарту. Тітке (шөкпе) септик резервуардың түбіне жиналады, анаэробтық ыдырау арқылы жартылай кемиді, ал сұйықтық сіңдіру алаңында таратылады. Сіңдіру алаңы әдетте аулада шөп өсетін жердің астында болады. Септик резервуарлар толығымен гравитация күшімен жұмыс істей алады, және дұрыс басқарылса, сенімді болады. Септик резервуарларды вакуумдық машинамен мерзімімен сорғызу қажет, себебі ыдырамайтын қатты заттар жиналады. Септик резервуарды сорғызуды тоқтату сіңдіру алаңының бұзылуына және жер асты суларының ластануына әкелуі мүмкін. Септик резервуарларды пайдалану үшін өмір салтын өзгерту қажет болуы мүмкін, мысалы, тамақ қалдықтарын тастау құрылғысын (диспоузер) пайдаланбау, резервуарға құйылатын сұйықтықтың мөлшерін азайту және қорытылмайтын қатты заттарды азайту. Мысалы, септикке арналған қағаз дәретхана қолдану ұсынылады. Дегенмен, септик резервуарлар әлі де танымал, себебі олар стандартты сантехникалық жабдықтарды пайдалануға мүмкіндік береді және өмір салтында көп өзгерістер жасауды қажет етпейді. Компостық немесе жиналмалы дәретханалар кәдімгі қоқыс жинау қызметінің бір бөлігі ретінде кәріз суларын тастауды экономикалық және санитарлық жағынан тиімді етеді. Олар су тұтынуды екі есеге азайтады және септик резервуарлардың қиындықтары мен шығындарын жояды. Бірақ, бұл жергілікті полигонның санитарлық талаптарды сақтауын талап етеді. Күлін өртеу жүйелері де тиімді. Күл биологиялық жағынан қауіпсіз және бастапқы қалдықтардың көлемінен 1/10-нан кем, бірақ барлық күл қалдықтары сияқты, әдетте қауіпті қалдықтар ретінде жіктеледі. Кәріз суларын басқарудың дәстүрлі әдістеріне шұңқырлы дәретханалар, латриналар және аулалық дәретханалар жатады. Бұл әдістер қауіпсіз, арзан және ыңғайлы болуы мүмкін. Олар әлі де көптеген аймақтарда қолданылады.

Ауа ағызу

Су бұру жүйелері адамның қоныстануы мен қауіпсіз, тұрақты су алабы арасындағы маңызды тепе-теңдік құралады. Асфальтталған аумақтар мен газон немесе шөптесін жерлер жауын-шашынның жерге сіңіп, артезиан суларын толықтыруына көп мүмкіндік бермейді. Олар судың төменгі нүктеге қарай ағып, үйлерді су басуына және зақымдауына себеп болуы мүмкін. Әдетте, дауылдық суды басқару үшін күрделі, капиталды көп талап ететін дауылдық кәріз желілері құрылады. Кейбір қалаларда, мысалы, Виктория дәуіріндегі Лондон канализациясы немесе Торонто қаласының көп бөлігінде, дауылдық су жүйесі санитарлық канализация жүйесімен біріктірілген. Ауыр жауын-шашын болған кезде, құбырдың соңындағы сарқырамалық тазалау қондырғысына түсетін жүктеме тым артық болып, тазаланбаған ағынды сулар сақтау резервуарларына, кейде жер бетіндегі суларға құйылады. Автономды ғимараттар жауын-шашынмен күресудің бірнеше жолын ұсынады. Егер әрбір аула үшін суды сіңіретін швальдарды өткізгіш бетоннан жасалған көшелермен үйлестірсе, дауылдық кәріздерді ауданнан алып тастауға болады. Бұл дауылдық кәріздерді жою арқылы бір үйге 800 доллардан астам үнемдеуге мүмкіндік береді (1970 жылдар). Үнемделген қаражатты үлкен жерлерді сатып алуға жұмсауға болады, бұл бірдей бағамен көбірек ыңғайлылықтарды жасауға мүмкіндік береді. Өткізгіш бетон жылы климатта жақсы орныққан өнім, ал суық климат үшін әзірленуде. Суық климатта дауылдық кәріздерді жою көбінесе швальдар (су жиналатын арықтар) немесе суды тоқтатуға арналған төбелер салуға жеткілікті жер сатып алуға мүмкіндік береді. Бұл жоспар үй иелеріне көбірек жер береді және ландшафтты безендіру үшін әртүрлі топография ұсына алады. Сонымен қатар, жасыл шатыр жауын-шашынды жинап, өсімдіктерді өсіру үшін суды пайдаланады. Оны жаңа ғимаратқа орнатуға болады немесе ескі шатырдың орнына қолдануға болады.

Электр энергиясы

Электр энергиясының құны жоғары болғандықтан, автономияға қол жеткізудің алғашқы қадамы – тұтынуды азайту үшін үйді және өмір салтын жобалау. LED шамдар, ноутбуктер және газбен жұмыс істейтін тоңазытқыштар электр энергиясын үнемдейді, бірақ газбен жұмыс істейтін тоңазытқыштардың тиімділігі төмен. Sun Frost компаниясы шығарған сияқты жоғары тиімді электрлік тоңазытқыштар да бар, олардың кейбіреулері энергия жұлдызы сертификаты бар, нарықтағы стандартты тоңазытқыштарға қарағанда жартысына жуық электр энергиясын тұтынады. Күн панельдері арқылы күн шатыры электр қуатын қамтамасыз етеді. Күн шатыры, күн панельдерін орнатуға қарағанда тиімдірек болуы мүмкін, өйткені ғимаратқа бәрібір шатыр керек. Қазіргі күн панельдерінің қызмет ету мерзімі шамамен 40 жылды құрайды, бұл оларды кейбір аймақтарда тиімді инвестицияға айналдырады. Күн панельдері тиісті бұрышпен орнатылса, жаңбыр суымен тазартылып, өмір салтына ешқандай әсер етпейді. Көптеген аймақтарда ұзақ қысқы түндер немесе бұлтты күндер болады. Мұндай климатта күн энергиясын өндіру қондырғысы өзін-өзі қамтамасыз ете алмайды немесе электрмен толыққанды өзін-өзі қамтамасыз ету үшін үлкен батареялық жүйелер қажет болуы мүмкін. Дауылды немесе желді климатта жел турбиналары күн энергиясын толықтыра алады немесе ауыстыра алады. Орташа автономды үйге диаметрі 5 метрден аз бір жел турбинасы жеткілікті. 30 метрлік мұнарада орнатылған бұл турбина бұлтты күндерде күн энергиясын толықтыруға жеткілікті қуатты қамтамасыз ете алады. Коммерциялық жел турбиналары жабық, бір қозғалатын бөлігі бар AC генераторларын және жылдар бойы қызмет көрсетусіз жұмыс істейтін пассивті, өздігінен қауырсынды лопастарды пайдаланады. Жел энергиясының басты артықшылығы – үлкен жел турбиналарының бір ваттқа арзан бағасы, егер жел болса. Турбинаның орналасуы маңызды: кейбір жерлерде күн батареялары үшін күннің жетіспеуі сияқты, көптеген аймақтарда турбинаның өзін-өзі ақтауына жеткілікті жел болмайды. АҚШ-тың Ұлы жазықтарында 10 метрлік турбина жақсы салынған электрмен қамтамасыз етілген үйді жылытуға және салқындатуға жеткілікті энергияны өндіре алады. Басқа аймақтарда экономикалық тиімділік үшін зерттеулер және, мүмкін, жергілікті жерді зерттеу қажет. Кейбір жерлерде биіктігі өзгеше өзенге қол жеткізіледі. Мұндай жерлерде электр энергиясын өндіру үшін шағын гидроэнергетикалық жүйелерді пайдалануға болады. Егер биіктік айырмашылығы 30 метрден асса және өзен жыл бойы ағын болса, бұл шағын, арзан қондырғымен үздіксіз қуатты қамтамасыз ете алады. Биіктіктің аз болуы үлкен қондырғыларды немесе бөгеттерді қажет етеді және тиімділігі төмен болуы мүмкін. Турбинаның кірісінде тұнбалау практикалық мәселе болуы мүмкін. Әдетте, суға түскен қалдықтарды алып кету үшін шағын бассейн мен шарлауық (пенсток) қолданылады. Тағы бір шешім – бұзылмаларға төзімді турбинаны пайдалану, мысалы, Горлов спиральді турбинасы немесе Оссбергер турбинасы. Сұраныс төмен болған кезде, артық қуатты болашақта пайдалану үшін батареяларда сақтауға болады. Алайда, батареяларды бірнеше жылда бір рет ауыстыру қажет. Көптеген аймақтарда батареяға кететін шығындарды ғимаратты электр желісіне қосу және электр жүйесін таза есептеу арқылы жоюға болады. Пайдалануға рұқсат қажет, бірақ мұндай кооперативтік энергия өндірісі кейбір аймақтарда (мысалы, Калифорнияда) заңмен міндетті. Магниттік подшипниктердегі соңғы жетістіктер болашақта вакуумдегі серпімді дөңгелектің көмегімен қуатты арзан сақтауға мүмкіндік береді. Канаданың Ballard Power Systems сияқты зерттеу топтары да "регенеративті отын жасушасын" әзірлеуде жұмыс істейді, бұл құрылғы қуат болғанда сутегі мен оттегіні өндіре алады және қуат қажет болғанда оларды тиімді түрде біріктіре алады. Жер батареялары жердегі электр тоқтарын, яғни теллуралық тоқтарды пайдаланады. Оларды жердің кез келген жеріне орнатуға болады. Олар төмен кернеу мен токпен ғана қамтамасыз етеді. Олар 19 ғасырда телеграфты қуаттандыру үшін қолданылған. Құралдың тиімділігі артуымен олар практикалық бола алады. Микробтық отын жасушалары мен термоэлектр генераторлары биомассадан электр энергиясын өндіруге мүмкіндік береді. Өсімдікті кептіріп, шауып, түрлендіруге немесе тұтастай күйдіруге болады, немесе оны тірі қалдырып, өсімдіктің қалдық шырынын бактериялармен түрлендіруге болады.

Since electricity is an expensive utility, the first step towards autonomy is to design a house and lifestyle to reduce demand. LED lights, laptop computers and gas powered refrigerators save electricity, although gas powered refrigerators are not very efficient. There are also superefficient electric refrigerators, such as those produced by the Sun Frost company, some of which use only about half as much electricity as a mass market energy star rated refrigerator. Using a solar roof, solar cells can provide electric power. Solar roofs can be more cost effective than retrofitted solar power, because buildings need roofs anyway. Modern solar cells last about 40 years, which makes them a reasonable investment in some areas. At a sufficient angle, solar cells are cleaned by run off rain water and therefore have almost no life style impact. Many areas have long winter nights or dark cloudy days. In these climates, a solar installation might not pay for itself or large battery storage systems are necessary to achieve electric self sufficiency. In stormy or windy climates, wind turbines can replace or significantly supplement solar power. The average autonomous house needs only one small wind turbine, 5 metres or less in diameter. On a 30 metre (100 foot) tower, this turbine can provide enough power to supplement solar power on cloudy days. Commercially available wind turbines use sealed, one moving part AC generators and passive, self feathering blades for years of operation without service. The main advantage of wind power is that larger wind turbines have a lower per watt cost than solar cells, provided there is wind. Turbine location is critical: just as some locations lack sun for solar cells, many areas lack enough wind to make a turbine pay for itself. In the Great Plains of the United States, a 10 metre (33 foot) turbine can supply enough energy to heat and cool a well built all electric house. Economic use in other areas requires research, and possibly a site survey. Some sites have access to a stream with a change in elevation. These sites can use small hydropower systems to generate electricity. If the difference in elevation is above 30 metres (100 feet), and the stream runs in all seasons, this can provide continuous power with a small, inexpensive installation. Lower changes of elevation require larger installations or dams, and can be less efficient. Clogging at the turbine intake can be a practical problem. The usual solution is a small pool and waterfall (a penstock) to carry away floating debris. Another solution is to utilize a turbine that resists debris, such as a Gorlov helical turbine or Ossberger turbine. During times of low demand, excess power can be stored in batteries for future use. However, batteries need to be replaced every few years. In many areas, battery expenses can be eliminated by attaching the building to the electric power grid and operating the power system with net metering. Utility permission is required, but such cooperative generation is legally mandated in some areas (for example, California). Recent advances in passively stable magnetic bearings may someday permit inexpensive storage of power in a flywheel in a vacuum. Research groups like Canada's Ballard Power Systems are also working to develop a "regenerative fuel cell", a device that can generate hydrogen and oxygen when power is available, and combine these efficiently when power is needed. Earth batteries tap electric currents in the earth called telluric current. They can be installed anywhere in the ground. They provide only low voltages and current. They were used to power telegraphs in the 19th century. As appliance efficiencies increase, they may become practical. Microbial fuel cells and thermoelectric generators allow electricity to be generated from biomass. The plant can be dried, chopped and converted or burned as a whole, or it can be left alive so that waste saps from the plant can be converted by bacteria.

Жылыту

Автономды ғимараттардың көпшілігі оқшаулау, жылу сыйымдылығы және пассивті күн жылыту мен салқындату принциптерін пайдаланып жобаланады. Тромб қабырғалары және басқа да технологиялар осыған мысал бола алады. Пассивті күн жылыту тіпті қоңыржай және суық климаттағы көптеген ғимараттарды жылыта алады. Суық климатта құрылыс шығындары жаңа, дәстүрлі ғимараттарға қарағанда 15%-ға дейін артуы мүмкін. Жылы климатта, жылына екі аптадан кем мұзды түндері болатын аймақтарда, шығындарға ешқандай әсер етпейді. Пассивті күн жылытудың негізгі талабы – күн коллекторларының басым күн сәулесіне (Солтүстік жарты шарда оңтүстікке, Оңтүстік жарты шарда солтүстікке) қарауы және ғимараттың түнгі уақытта жылуды сақтау үшін жылу сыйымдылығын қамтиуы керек. Жақындағы, тәжірибелік күн жылыту жүйесі – "Жылдық гео күн жылытуы" қыста күн сәулесі аз немесе мүлдем болмайтын аймақтарда да тиімді. Ол жылу сыйымдылығы үшін ғимараттың астындағы жерді пайдаланады. Жауын-шашын жылуды кетіруі мүмкін болғандықтан, жер 6 метрлік пластик оқшаулаумен қорғалады. Бұл жүйенің жылу сыйымдылығы жеткілікті түрде арзан және үлкен, жазғы жылуды бүкіл қыс бойы ғимаратты жылытуға, ал қысқы суықты жазда ғимаратты салқындатуға жетеді. Жылдық гео күн жүйелерінде күн коллекторы көбінесе тұрғын кеңістіктен бөлек (және одан ыстық немесе суық) орналасады. Ғимарат тіпті оқшаулаудан жасалуы мүмкін, мысалы, сабаннан жасалған қабырғалар. Кейбір ғимараттар аэродинамикалық тұрғыдан жобаланған, сондықтан арналар мен ішкі кеңістіктер арқылы конвекция электр желдеткіштерінің қажеттілігін жояды. "Күнделікті күн сәулесі" дизайны да практикалық. Мысалы, құрылыс құнына 15% үстеме ретінде, Еуропадағы Пассивті үйлер стандарттары жоғары өнімділіктегі оқшаулағыш терезелерді, R 30 оқшаулауын, HRV желдеткішін және аз жылу сыйымдылығын пайдаланады. Ғимараттың орналасуына шағын өзгерістер енгізу арқылы, қазіргі заманғы криптон немесе аргон оқшауланған терезелер оқшаулау немесе құрылымдық беріктікке зиян келтірмей, пассивті күн жылуын қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. Егер ең суық түндерге арналған кішкентай жылытқыш болса, плита немесе жертөледегі резервуар қажетті жылу сыйымдылығын арзан қамтамасыз ете алады. Пассивті үйлер стандарттары, әсіресе, ішкі ауаның ерекше жақсы сапасын қамтамасыз етеді, өйткені ғимараттар ауаны сағатына бірнеше рет ауыстырады, оны жылу алмастырғыштан өткізеді. Барлық жүйелерде кішкентай қосымша жылытқыш жеке қауіпсіздікті арттырады және автономияның азаюын өмір салтына тигізетін әсерді азайтады. Жоғары тиімділіктегі үйлер үшін ең танымал екі жылытқыш – шағын жылу сорғысы, ол сондай-ақ кондиционерлік жүйе ретінде де жұмыс істейді, немесе су жылытқыштан суды қайта айналдыратын орталық гидроникалық (радиаторлық) ауа жылытқышы. Пассивті үйлер дизайнында жылытқыш көбінесе желдету жүйесімен біріктіріледі. Жерге баспана және желден қорғану ғимаратқа қажетті жылу мөлшерін азайта алады. Жердің бірнеше метрі тереңдігінде температура Солтүстік Дакотада 4 °C (39 °F) -ден 26 °C (79 °F) дейін өзгереді.

Most autonomous buildings are designed to use insulation, thermal mass and passive solar heating and cooling. Examples of these are trombe walls and other technologies as skylights. Passive solar heating can heat most buildings in even the mild and chilly climates. In colder climates, extra construction costs can be as little as 15% more than new, conventional buildings. In warm climates, those having less than two weeks of frosty nights per year, there is no cost impact. The basic requirement for passive solar heating is that the solar collectors must face the prevailing sunlight (south in the Northern Hemisphere, north in the Southern Hemisphere), and the building must incorporate thermal mass to keep it warm in the night. A recent, somewhat experimental solar heating system "Annualized geo solar heating" is practical even in regions that get little or no sunlight in winter. It uses the ground beneath a building for thermal mass. Precipitation can carry away the heat, so the ground is shielded with 6 m skirts of plastic insulation. The thermal mass of this system is sufficiently inexpensive and large that it can store enough summer heat to warm a building for the whole winter, and enough winter cold to cool the building in summer. In annualized geo solar systems, the solar collector is often separate from (and hotter or colder than) the living space. The building may actually be constructed from insulation, for example, straw bale construction. Some buildings have been aerodynamically designed so that convection via ducts and interior spaces eliminates any need for electric fans. A more modest "daily solar" design is practical. For example, for about a 15% premium in building costs, the Passivhaus building codes in Europe use high performance insulating windows, R 30 insulation, HRV ventilation, and a small thermal mass. With modest changes in the building's position, modern krypton or argon insulated windows permit normal looking windows to provide passive solar heat without compromising insulation or structural strength. If a small heater is available for the coldest nights, a slab or basement cistern can inexpensively provide the required thermal mass. Passivhaus building codes, in particular, bring unusually good interior air quality, because the buildings change the air several times per hour, passing it through a heat exchanger to keep heat inside. In all systems, a small supplementary heater increases personal security and reduces lifestyle impacts for a small reduction of autonomy. The two most popular heaters for ultra high efficiency houses are a small heat pump, which also provides air conditioning, or a central hydronic (radiator) air heater with water recirculating from the water heater. Passivhaus designs usually integrate the heater with the ventilation system. Earth sheltering and windbreaks can also reduce the absolute amount of heat needed by a building. Several feet below the earth, temperature ranges from 4 °C (39 °F) in North Dakota to 26 °C (79 °F),

Азаматтық қызметтердегі үзілістерге төтеп беруге арналған үйлер, әдетте, дизель отынынан немесе газ баллондарынан отын пешін немесе жылу мен қуатты қамтиды, олардың басқа жылыту механизмдеріне қарамастан. Электр жылытқыштар мен электр пештер (қуатының көзіне байланысты) ластанусыз жылу бере алады, бірақ көп мөлшерде электр энергиясын пайдаланады. Егер күн панельдері, жел турбиналары немесе басқа да құралдармен жеткілікті электр энергиясы қамтамасыз етілсе, онда электр жылытқыштар мен пештер практикалық автономды дизайнға айналады.

Суды жылыту

Ыстық суды жылумен қайта өңдеу құрылғылары су ағызу желілерінен жылуды қалпына келтіреді. Олар ғимараттың дербестігін арттырады, суды жылытуға жұмсалатын жылу немесе отын мөлшерін азайту арқылы. Олар өмір салтын өзгертпеуі себепті тартымды. Қазіргі заманғы тұрмыстық ыстық су жүйелері күнмен алдын ала жылыту жүйесін термостаттық газбен жұмыс істейтін ағынмен жылыту құрылғысымен үйлестіреді, осылайша судың температурасы тұрақты болады және мөлшері шексіз. Бұл өмір салтына тигізетін әсерді азайтады, бірақ дербестіктің деңгейін төмендетуі мүмкін. Күн су жылытқыштары отынның көп мөлшерін үнемдеуге көмектеседі. Сонымен қатар, кір жуу, ыдыс-аяқ жуу және күннұрлы күндері шомылу сияқты өмір салтына енгізілген шағын өзгерістер тиімділігін арттыра алады. Күн энергиясын ғана пайдаланатын жылытқыштар кір жуатын орындар, бассейндер және ашық ванналар үшін өте пайдалы, себебі оларды күн ашық күндері пайдалануға болады. Күн су жылыту жүйесінің негізгі принципі – жақсы жылу оқшауланған жинақтағыш резервуарды пайдалану. Кейбір жүйелер вакуумдық оқшаулаумен жабдықталған, олар үлкен термос сияқты жұмыс істейді. Резервуар күннұрлы күндері ыстық сумен толтырылады және кез келген уақытта қолжетімді болады. Дәстүрлі резервуарлы су жылытқыштан айырмашылығы, резервуар тек күн сәулесі болғанда ғана толтырылады. Жақсы жинақтау мүмкіндігі шағын, бірақ жоғары технологиялық коллекторды пайдалануға мүмкіндік береді. Мұндай коллекторлар вакуумдық оқшаулау және күн сәулесін шоғырландыру сияқты ерекше технологияларды қолдана алады. Когенерациялық жүйелер ысық суды қалдық жылудан өндіреді. Олар әдетте жылуды генератордың немесе отын жасушасының газды түтінінен алады. Жылуды қайта өңдеу, когенерация және күнмен алдын ала жылыту газды 50–75% үнемдеуге мүмкіндік береді. Сонымен қатар, кейбір комбинациялар бірнеше жылу көздерін пайдалана отырып, қосымша сенімділікті қамтамасыз етеді. Кейбір мамандар газ баллондарын немесе табиғи газды биогазбен алмастыруды ұсынады. Дегенмен, бұл әдетте мал болмаса, іс жүзінде мүмкін емес. Бір отбасының қалдықтары көбінесе аз мөлшерде тамақ пісіруге жеткілікті метан өндіруге жеткіліксіз.

Салқындату

Жылдық геокүн сәулелі ғимараттар көбінесе іргетасынан созылатын, жерге көмілген, су өткізбейтін оқшаулау жиектерімен жабдықталады. Бұл, жердің жылу жинағыш ретінде пайдаланылуынан туындаған жылу шығындарын болдырмауға мүмкіндік береді. Алайда, одан да қарапайым жақсартулар жасауға болады. Мысалы, жазда терезелерді көлеңкелеуге болады, ал қажетті көлеңке үшін еaves-терді (шатырдың ілгері созылған бөлігі) ұзартуға болады. Бұл үйдің қабырғаларын да көлеңкелейді, салқындату шығындарын азайтады. Тағы бір тәсіл – түнде ғимараттың жылу жинағын салқындату, мысалы, үйдің толық желдеткіші арқылы, содан кейін күндіз жылу жинағынан ғимаратты салқындату. Аспанға қаратылған радиатордан (мысалы, ауаны қыздыруға арналған күн коллекторы) немесе булану салқындатқышынан тікелей жылу жинағы арқылы салқын ауаны бағыттау да пайдалы. Аязды түндерде, тіпті тропикалық аймақтарда да, аспанға қаратылған радиаторлар нөлден төмен температураға дейін салқындата алады. Егер дөңгелек ғимарат аэродинамикалық тұрғыдан тегіс және жерден салқын болса, оны "күмбез эффектісі" арқылы пассивті түрде салқындатуға болады. Көптеген орнатулар көрсеткендей, жарық түсті күмбез жергілікті тік жылу айналымын тудырады, ол дұрыс желдетілген жағдайда күмбезге салқын ауаны сорады (бір жоғары желдеткіш және перифериялық желдеткіштер). Кейбір адамдар күмбездің ішкі және сыртқы температурасы арасындағы айырмашылықтың 8 °C (15 °F) дейін жететінін хабарлаған. Бакминстер Фуллер бұл эффектіні астық сақтағыштан бейімделген қарапайым үй дизайнымен ашты және оны пайдалану үшін Dymaxion үйі мен геодезиялық күмбездерін бейімдеді. Дизельді қозғалтқыштың түтінінен, жылытқыш түтінінен немесе күн коллекторынан шығатын қалдық жылуды пайдаланатын тоңазытқыштар мен кондиционерлер қолдануға кірістірілуде. Олар газ тоңазытқыштарының принциптерін қолданады. Әдетте, түтіннен шыққан жылу "абсорбциялық салқындатқышқа" қуат береді. Салқындатқыштан алынған суық су немесе тұздық ауаны немесе тоңазытылған кеңістікті салқындату үшін қолданылады. Когенерация жаңа коммерциялық ғимараттарда танымал. Қазіргі когенерациялық жүйелерде табиғи газбен жұмыс істейтін кішкентай газ турбиналары немесе Стирлинг қозғалтқыштары электр энергиясын өндіреді, ал олардың түтіні абсорбциялық салқындатқышты қуаттандырады. NRG Solutions, Inc. компаниясы трактордың дизельдік түтінінен шыққан қалдық жылуды пайдаланатын жүк көлігі тіркемесінің тоңазытқышын көрсетті. NRG гидроникалық аммиак газын жылу алмастырғышы мен буландырғышын жасады, бұл қалдық жылумен жұмыс істейтін тоңазытқыштың екі маңызды, әлі коммерциялық қолданысқа енбеген компоненті. Ұқсас схема (көп фазалы салқындату) көп сатылы булану салқындатқышы арқылы жүзеге асырылуы мүмкін. Ауа тұз ерітіндісінен өтіп ылғалдылығын азайтады, содан кейін су ерітіндісінен өтіп салқындатылады, содан кейін тағы бір тұз ерітіндісінен өтіп қайтадан ылғалдылығы азайтылады. Тұздық ерітіндіні қайта жаңарту қажет, және бұл төмен температурадағы күн дистиллятормен экономикалық тұрғыдан жасалуы мүмкін. Көп фазалы булану салқындатқыштары ауа температурасын 50 °F (28 °C) төмендетіп, ылғалдылықты да бақылай алады. Егер тұздық ерітіндіні жаңарту үшін жоғары жылу қолданылса, ол ауаны ішінара стерильдейді. Егер жеткілікті электр қуаты болса, салқындатуды жылу сорғысын пайдаланатын дәстүрлі кондиционермен қамтамасыз етуге болады.

Annualized geo solar buildings often have buried, sloped water tight skirts of insulation that extend from the foundations, to prevent heat leakage between the earth used as thermal mass, and the surface. Less dramatic improvements are possible. Windows can be shaded in summer. Eaves can be overhung to provide the necessary shade. These also shade the walls of the house, reducing cooling costs. Another trick is to cool the building's thermal mass at night, perhaps with a whole house fan and then cool the building from the thermal mass during the day. It helps to be able to route cold air from a sky facing radiator (perhaps an air heating solar collector with an alternate purpose) or evaporative cooler directly through the thermal mass. On clear nights, even in tropical areas, sky facing radiators can cool below freezing. If a circular building is aerodynamically smooth, and cooler than the ground, it can be passively cooled by the "dome effect." Many installations have reported that a reflective or light colored dome induces a local vertical heat driven vortex that sucks cooler overhead air downward into a dome if the dome is vented properly (a single overhead vent, and peripheral vents). Some people have reported a temperature differential as high as 8 °C (15 °F) between the inside of the dome and the outside. Buckminster Fuller discovered this effect with a simple house design adapted from a grain silo, and adapted his Dymaxion house and geodesic domes to use it. Refrigerators and air conditioners operating from the waste heat of a diesel engine exhaust, heater flue or solar collector are entering use. These use the same principles as a gas refrigerator. Normally, the heat from a flue powers an "absorptive chiller". The cold water or brine from the chiller is used to cool air or a refrigerated space. Cogeneration is popular in new commercial buildings. In current cogeneration systems small gas turbines or stirling engines powered from natural gas produce electricity and their exhaust drives an absorptive chiller. A truck trailer refrigerator operating from the waste heat of a tractor's diesel exhaust was demonstrated by NRG Solutions, Inc. NRG developed a hydronic ammonia gas heat exchanger and vaporizer, the two essential new, not commercially available components of a waste heat driven refrigerator. A similar scheme (multiphase cooling) can be by a multistage evaporative cooler. The air is passed through a spray of salt solution to dehumidify it, then through a spray of water solution to cool it, then another salt solution to dehumidify it again. The brine has to be regenerated, and that can be done economically with a low temperature solar still. Multiphase evaporative coolers can lower the air's temperature by 50 °F (28 °C), and still control humidity. If the brine regenerator uses high heat, it also partially sterilises to the air. If enough electric power is available, cooling can be provided by conventional air conditioning using a heat pump.