Development of household appliances in an energy-autonomous house

Abstract

Ein energieautonomes Haus ist ein wesentliches Konzept für ein unabhängiges Energiesystem, das nachhaltiges Leben in der Zukunft ermöglicht. Um das Konzept des energieautonomen Hauses zu realisieren, müssen Energiebedarfs- und -versorgungsmanagement berücksichtigt werden, so dass die Nutzerzufriedenheit erhalten bleibt. Die vorliegende Untersuchung präsentiert ein innovatives Design mit dem die Nutzerakzeptanz von Haushaltsanwendungen in einem energieautonomen Haus erhöht werden kann, in welchen ein kompaktes Erneuerbare-Energie-System für die Energieversorgung eingerichtet wurde, sodass der Energiebedarf ohne Netzanbindungen gedeckt werden kann. Es gibt eine geringe Anzahl an Haushaltsanwednungen, die ausschließlich Erneuerbare-Energie-Technologien unterstützen. Design- und Entwicklungstrams habens sich an Haushaltsanwendungen gewühnt, die nur Elektrizität nutzen, auch wenn es einige Haushaltsanwendungen gibt, die als Alternative andere Energieformen mit besserer Energieeffizienz nutzen können. Aus diesem Grund müssen die Haushaltsanwendungen verwendeten Energieformen sorgfältig optimiert werden, indem die tatsächliche Nachfrage und Verfügbarkeit von Energie für Haushaltsanwendungen analysiert wird. Um ein besseres Verständnis dieser Aspekte zu erhalten, enthält diese Untersuchung zwei Fallstudien, die ein innovatives Design und die Nutzerakzeptanz evaluieren: Solarkühlschrank und Solarherd. Diese Untersuchung präsentiert ein neues Entwicklungskonzept und Kriterien für die Nutzerakzeptanz von Haushaltsanwednungen in einem energieautonomen Haus. Die Ergebnisse der Studie sind in fünf miteiander verbundenen Designkomponenten kategorisiert: 1) Auswertung der Nutzeranforderungen, 2) Energieoptimierung, 3) Produktperformance und - nutzbarkeit, 4) Kompatibilität mit einem Wohngebäude und 5) Nutzerakzeptanz.

An energy-autnomous house is an outstanding concept of an independent energy system for sustainable living in the future. To realize the energy-autonomous house concept, energy demand and supply management need to be considered to keep user satisfaction. This research presents an innovative design to increase user acceptance of houdehold appliances in such an energy-autonomous house where a compact renewable energy system has beein introduced as energy supply to serve the energy demand without grid connection. There is a low number of household appliances which solely support renewable energy technology. Design and developement teams have been accustomed to household appliances using electricity only, even though there are some household appliances that can alternatively use other forms of energy with better energy efficiency. Therefore, the types of energy input in household appliances need to be carefully optimized by analyzing actual energy requirements and availability for operating household appliances. In order to gain a better understanding of these issues, there are two case studies in this research that illustrate an innovative design and user acceptance evaluation as follows: solar refrigerator and solar cooking stove. This research presents a new development concept and user acceptance criteria for house hold appliances in an energy-autonomous house. The results of this study are categorized into five related design components: 1) user need interpretation, 2) energy optimization, 3) product performance and usability, 4) compatability with residential building, and 5) user acceptance.