# Инверсный дом

Второй уровень · L2-HOME · 12.09.2026

От обследования дома до подтверждённого изменения его энергетической роли.

## Исходный объект

Учебный объект H-01: дом 180 м², электрическое сопротивлительное отопление, 20 000 кВт·ч тепла на отопление и 4 000 кВт·ч на горячую воду в год. Прочие приборы потребляют 6 000 кВт·ч. Предлагаются снижение потребности в отоплении на 20%, тепловой насос с сезонным коэффициентом 3,2 и солнечная выработка 15 000 кВт·ч. Все числа заданы для обучения и требуют замены измерениями для реального дома.

## На выходе

Подготовить и защитить проект конкретного дома с балансами энергии, мощности, комфорта и денег.

## 1. Паспорт дома и границы результата

Начать с границ: какие помещения, приборы, внешние поступления и полезные функции входят в проект. Зафиксировать площадь, режим проживания, температуру помещений, расход горячей воды, виды топлива, договорную мощность и точки измерения. Показания счётчика сверить со счетами; отметить оценённые величины.

Для H-01 исходное электрическое потребление составляет 30 000 кВт·ч в год. Оно включает 24 000 кВт·ч прямого электрического нагрева и 6 000 кВт·ч приборов. Если исходный дом использует газ, его топливо и КПД нужно считать отдельно. У модели с электрическим отоплением другая исходная стоимость и структура потерь.

## 2. Три измерения инверсии

Электрический баланс показывает импорт и экспорт через границу дома. Тепловой баланс показывает полезное тепло и его источники. Денежный баланс показывает платежи, поступления и обслуживание за один период. Для каждого показателя определить единицы и знак.

Тепловой насос переносит тепло среды. При получении 20 000 кВт·ч тепла и затрате 6 250 кВт·ч электричества из среды поступает 13 750 кВт·ч. Это поступление включается в физический баланс. Годовой избыток солнечной генерации характеризует электрическую позицию дома; его достаточно только для соответствующего утверждения о результате.

```text
Q_useful = E_heat_pump + Q_environment
B_electric = E_export − E_import
```

## 3. Сначала определить полезную потребность

Потребность в отоплении зависит от ограждений, воздухообмена, внутренних поступлений и выбранного комфорта. Обследование должно связать найденный дефект с изменением потребности. Прогноз утепления проверить для тех же температур и режима использования; изменение комфорта записать отдельно.

В H-01 снижение на 20% применяется только к 20 000 кВт·ч отопления. Горячая вода остаётся на уровне 4 000 кВт·ч. После изменения требуется 20 000 кВт·ч полезного тепла. Применение скидки ко всему счёту завысило бы результат. Для нового дома исходным сравнением служит заранее описанный проект или вариант строительства.

```text
Q_after = Q_space × (1 − reduction) + Q_hot_water
```

## 4. Собрать систему и учесть её собственное потребление

Полезное тепло делится на сезонный коэффициент выбранной границы установки. Для этого учебного примера коэффициент 3,2 относится к тепловому насосу; ещё 600 кВт·ч приходятся на внешние насосы и управление. Прочие приборы добавляются отдельно. Получается 6 250 + 600 + 6 000 = 12 850 кВт·ч электричества.

При использовании измеренного коэффициента всей системы проверить, включены ли вспомогательные нагрузки в его знаменатель. Повторное добавление тех же насосов даст двойной учёт. Перечень включённого оборудования должен сопровождать любую цифру эффективности.

```text
E_total = Q_after / SPF_heat_pump + E_aux + E_appliances
```

## 5. Годовой баланс и совпадение во времени

Для H-01 солнечная выработка 15 000 кВт·ч превышает потребление 12 850 кВт·ч на 2 150 кВт·ч в год. При собственном использовании 45% выработки дом потребляет напрямую 6 750 кВт·ч, импортирует 6 100 и экспортирует 8 250 кВт·ч. Проверьте тождества по обеим сторонам счётчика.

Далее перейти к месячным и часовым рядам. Зимняя потребность и летняя выработка распределены по-разному. Накопитель меняет время обмена и добавляет потери. Ограничение экспорта, затенение и отключение инвертора могут уменьшить фактическую выработку. В лаборатории доля собственного использования задаётся как упрощённое допущение; в проекте она получается из временных рядов.

```text
E_self ≤ min(E_generation, E_total)
E_import = E_total − E_self
E_export = E_generation − E_self
```

## 6. Мощность, комфорт и отказ

Годовая энергия не определяет требуемую мощность подключения. Проверить холодный расчётный день, одновременную работу оборудования, пуски, резервный нагрев и восстановление после перерыва. Отдельно определить минимально допустимые функции при ограничении мощности.

Испытание проекта включает исчезновение солнечной выработки, снижение эффективности насоса и недоступность датчика. У каждой ситуации должны быть заранее заданные действия, владелец решения и условия возврата. Тепловую инерцию оценивать по измеренному изменению температуры и ограничениям комфорта. Заявление об автономности требует собственного расчёта длительности и доступного резерва.

## 7. Деньги на той же границе

В учебном сценарии импорт стоит 0,18 €/кВт·ч, экспорт оплачивается по 0,06 €/кВт·ч, дополнительное обслуживание составляет 350 € в год. Это условные ставки. Платёж после проекта: 6 100 × 0,18 − 8 250 × 0,06 + 350 = 953 € в год. Исходный счёт равен 5 400 €; годовое улучшение составляет 4 447 €.

Дом имеет положительный годовой баланс обмена электричеством и сохраняет расходы на обслуживание и покупку энергии. Капитальные затраты, финансирование, налоги и замены оборудования добавляются отдельными потоками. Прогноз денежного дохода должен опираться на доступный договор продажи или услуги и его условия.

```text
Annual_payment = E_import × import_price − E_export × export_price + maintenance
```

## 8. Сдать дом и вернуться к нему

Приёмка связывает каждое требование с измерением: температура, расход, электрическая мощность, полезное тепло, шум в согласованной точке, работа защит и восстановление. Сохранить схему, настройки, версии программ и исходные данные. Владельцу передать короткую инструкцию обычного режима и отказов.

Через месяц проверить учёт и поведение системы. После смены сезона уточнить режимы и сезонный прогноз. Годовой результат подтверждать по полному периоду наблюдения. Практическая квалификация мастера требует выполненного проекта; расчётная защита подтверждает готовность к работе с проектом. Маршрут Академии Султангузина использует этот цикл и дополняется повторением результата на другом доме.

## Расчётная лаборатория

Годовая модель H-01 объединяет тепло, электричество и деньги. Меняйте SPF и солнечную выработку независимо: избыток за год ещё не описывает работу дома зимой.

https://x5power.com/Academy/FifthGroup/inverse-home/?lang=ru#lab

Исходное отопление и горячая вода: электрический нагрев с коэффициентом 1. Самопотребление ограничивается доступной выработкой и потреблением. SPF здесь охватывает насос; внешние вспомогательные расходы добавлены отдельно. Временные профили, сетевые платежи, налоги, инвестиции и автономность модель не рассчитывает.

## Упражнения 1. Собрать исходный баланс

Рассчитайте исходное электрическое потребление H-01. Укажите допущение, связывающее тепло с электричеством.

**Разбор и контрольный результат**

30 000 кВт·ч/год. Прямое сопротивлительное отопление принято с преобразованием 1 кВт·ч электричества в 1 кВт·ч тепла внутри выбранной границы.

## Упражнения 2. Проверить порядок мер

Снизьте только отопительную потребность на 20%. Затем рассчитайте потребление насоса при коэффициенте 3,2.

**Разбор и контрольный результат**

Тепло: 20 000 кВт·ч. Электричество насоса: 6 250 кВт·ч. С внешними вспомогательными нагрузками и приборами: 12 850 кВт·ч.

## Упражнения 3. Сопоставить два плюса

При базовых значениях лаборатории вычислите годовой электрический баланс и годовой платёж.

**Разбор и контрольный результат**

Экспорт минус импорт: +2 150 кВт·ч. Платёж: +953 €. Положительный знак платежа означает расход.

## Упражнения 4. Найти предел собственного использования

Задайте 100% собственного использования солнечной энергии при остальных исходных значениях. Объясните ограничение расчёта.

**Разбор и контрольный результат**

Собственное использование ограничено потреблением 12 850 кВт·ч. Остаётся экспорт 2 150 кВт·ч. Почасовое несовпадение может снизить достижимую долю ещё сильнее.

## Упражнения 5. Проверить холодный сезон

Снизьте коэффициент насоса до 2,4 и солнечную выработку на 20%. Рассчитайте потребление и знак годового баланса.

**Разбор и контрольный результат**

Потребление 14 933,33 кВт·ч; генерация 12 000 кВт·ч. Баланс экспорта и импорта: −2 933,33 кВт·ч. Прогноз инверсии в этом сценарии не подтверждается.

## Упражнения 6. Защитить результат на новом объекте

Для второго дома замените исходное отопление газовым и задайте другой режим проживания. Перечислите величины, которые придётся получить заново.

**Разбор и контрольный результат**

Расход и стоимость газа, полезное тепло и сезонная эффективность котла, новые режимы и температуры, нагрузка ГВС, электрические вспомогательные потребители, границы сравнения и план измерений.

## Практический проект

Выберите существующий дом или конкретный проект нового дома. Представьте паспорт объекта; помесячный баланс; перечень измерений; два технических варианта; расчёт мощности в неблагоприятном режиме; модель денежных потоков; программу приёмки; план наблюдения после внедрения.

В расчётной защите другой агент получает только исходные данные и описание метода и воспроизводит результат. Для практической аттестации приложите сведения о выполненных работах и результаты измерений. Итоговая формулировка должна точно указывать достигнутый вид инверсии, период, границу и неопределённость.

## Как проверяется работа

Учебная шкала академии: максимум 100 баллов. Расчётная защита требует минимум 80 баллов и прохождения обязательных проверок. Практическая аттестация дополнительно требует выполненного проекта и измерений. Страница помогает подготовить работу; сертификат по нажатию кнопки здесь не выдаётся.

- Постановка и границы: 20. Объект, полезная функция, единицы и ограничения определены.

- Расчёт и данные: 25. Ключевой результат воспроизводится; исходные величины прослеживаются.

- Проверка результата: 20. Метод измерения, сравнение и неопределённость соответствуют утверждению.

- Неблагоприятные условия: 15. Рассмотрены отказ, изменение режима и восстановление.

- Передача в работу: 10. Есть ответственные, программа приёмки и понятные действия.

- Перенос на новый объект: 10. Показаны новые условия и необходимые изменения решения.

### Обязательные проверки

Единицы и границы согласованы. Источник каждого существенного числа указан. Предположения отделены от измерений. Проверен неблагоприятный сценарий. Предъявленный результат можно воспроизвести. Практический результат подтверждается выполненной работой.

## Рабочая тетрадь проекта

- Объект и полезная функция

- Граница, период и единицы

- Исходные данные и их происхождение

- Решение и рассмотренные варианты

- Расчёт и проверяемый результат

- Неопределённость и недостающие сведения

- Неблагоприятный сценарий и восстановление

- Приёмка, ответственные и наблюдение

## Задание для агента

Изучи книгу и зависимости. Воспроизведи контрольный расчёт. Реши упражнения до чтения разбора. Подготовь проект для нового объекта. Верни исходные данные с единицами и происхождением, расчёт, границы применимости, неблагоприятный сценарий, план измерений и вопросы человеку. Передай пакет другому агенту для независимой проверки.

## Книги и первоисточники

- [SEAI · Publications](https://www.seai.ie/publications). Найти Homeowners Guide to Heat Pumps и материалы по обследованию здания. Сопоставить рекомендации с документацией выбранной установки.

- [PVWatts · National Laboratory of the Rockies](https://pvwatts.nlr.gov/). Оценка солнечной выработки для конкретного места и конфигурации. Проверить помесячное распределение и допущения о потерях.

- [EVO · International Performance Measurement and Verification Protocol](https://evo-world.org/en/products-services-mainmenu-en/protocols/ipmvp). Границы измерения, исходное состояние и план подтверждения экономии. Для применения указывать выбранную редакцию протокола.

- [NASA · Systems Engineering Handbook](https://www.nasa.gov/reference/systems-engineering-handbook/). Требования, жизненный цикл, проверка системы и прослеживаемость решений.

## После внедрения

Через месяц проверить учёт и режимы. После смены сезона пересмотреть прогноз и ограничения. По полному заявленному периоду подтвердить итог. Новое наблюдение добавляется к истории проекта и становится материалом для следующего упражнения.

Академия XPower · Алексей Ананьин и группа Эшелон