Kuća s nula energije (ZEH) proizvodi onoliko energije koliko potroši tijekom godine dana. Jedini način da se to postigne je energetski učinkovit dizajn i prakse zajedno s tehnologijama za proizvodnju energije.
Smanjivanje energetskih potreba
Uz životni stil posvećen očuvanju energije, izgradnja kuće s nula energije zahtjeva energetski osviješten dizajn i tehnologiju. "Ne može biti kompromisa ni oko čega", kaže Danny Parker, glavni znanstveni istraživač iz Floridskog centra za solarnu energiju. Način na koji je kuća orijentirana i dizajnirana jednako su važni kao i fotonaponski paneli koji se koriste za proizvodnju energije.
Smanjivanje energetskih potreba doma najvažniji je prvi korak u stvaranju kuće s nultom energijom. "Ključno je pitanje:" Kako smanjiti opterećenja u zgradi da budu što manja? ", Kaže Parker. Odgovor će se razlikovati na regionalnoj razini, jer priroda tih energetskih zahtjeva uvelike ovisi o klimi. Dom u Minnesoti suočit će se sa značajnim zahtjevima za grijanjem, dok će dom na Floridi potrošiti većinu svoje energije hladeći kuću. "Morate izvući sve regionalne trikove", kaže Parker.
U tu svrhu, projektiranjem i primjenom energetski učinkovitog HVAC sustava može se smanjiti energetsko opterećenje za čak 80 posto. Za dom na Floridi, korištenje krovnih pločica svijetle boje i spektralno selektivnih prozora smanjit će toplinsko opterećenje zgrade, a to, pak, smanjuje zahtjeve rashladnog sustava. Interno će hladnjaci, perilice, sušilice i ostali uređaji s ocjenom Energy Star također smanjiti potrebnu energiju u kući.
Proizvodnja energije za dom
Kada je dom projektiran, izgrađen ili obnovljen kako bi bio što energetski učinkovitiji, drugi je korak primjena tehnologija za proizvodnju energije, počevši od sunca. Solarna termalna tehnologija koristi sunce za zagrijavanje materijala koji se zatim termički pohranjuje za kasniju upotrebu. Ova tehnologija uključuje sustave tople vode. Solarni toplinski sustavi su isplativa solarna rješenja i imaju daleko niže cijene od fotonaponskih (PV) kolega. "Solarna toplina ne ulazi u 4 ili 5 znamenki, kao PV," kaže Tim Merrigan, viši voditelj programa u Nacionalnom laboratoriju za obnovljive izvore energije.
Jednom kada je dom energetski učinkovit i postavljen sa solarno-termalnom vodom i skupljanjem topline, PV tehnologija dodaje komponentu za proizvodnju električne energije koja pomaže dovesti energiju na nulu. PV tehnologija koristi sunčevu snagu za proizvodnju električne energije koja se skuplja kao istosmjerna struja (DC) i koja se ili šalje u električnu mrežu na kredit ili prenosi na pretvarač unutar kuće za upotrebu kao izmjeničnu struju u kućanstvu.
U svakom slučaju, višak energije obično se šalje komunalnom pogonu za napajanje drugih domova i pripisuje se upotrebi proizvođača energije. Savezni i državni poticaji mogu smanjiti cijenu ovih sustava, a graditelji, izvođači radova i vlasnici kuća na raspolaganju su resursi kako bi utvrdili koliko će velik sustav biti potreban za generiranje potrebne količine energije za dom.
Praćenje potrošnje energije
Održavanje nultoenergijskog kućanstva zahtijeva predanost nultoenergetskom načinu života. Parker uspoređuje ZEH s hibridnim automobilom: Hibridni automobil dizajniran je za izuzetno visoku kilometražu, ali neodgovornom vožnjom rezultirat će prosječnom ili lošom kilometražom. Vlasnici ZEH-a moraju u svakom trenutku nadzirati potrošnju energije i donositi energetske odluke. Uređaji za nadzor energije omogućuju vlasnicima kuća da u stvarnom vremenu prate potrošnju energije u kući i iskorijene neučinkovite odvodnike energije. "Postajete zabrinuti za Watt", kaže Parker i "kako eliminirati svakog pojedinog." Uređaji za nadzor omogućuju vlasnicima kuća da vide stvarnu potrošnju energije i mogu ih potaknuti na promjene u učinkovitosti poput instaliranja kompaktnih fluorescentnih žarulja ili kupnje opreme imajući na umu snagu.
Kako bi potrošnja energije bila što bliža nuli, vlasnici domova trebaju izračunati prosječnu dnevnu proizvodnju svog sustava u kilovat-satima (kWh). Parker savjetuje ljudima da koriste metodu Florida Solar Energy Center za izračunavanje dnevne proizvodnje energije. "Uzimate ocjenu kW sustava i pomnožite je s 4", kaže Parker. "To će vam dati kWh dnevno koliko se može očekivati da će sustav proizvesti."
Parker sugerira da vlasnici domova koriste 3,5 ili 3 za oblačnije pacifičke sjeverozapadne države i 4,5 ili 5 za sunčanije jugozapadne države. Zatim prilagodite dnevnu potrošnju energije dnevnoj proizvodnji energije kako biste održali dom na nuli.
Prognoza za domove s nultom energijom
"Istina je da vani ima puno manje istinskih domova nego što ljudi misle", kaže Parker. Točnije je u većini slučajeva reći "gotovo nula energije". "Domovi u Kaliforniji dosežu 50, 60, pa čak i 70 posto do nulte energije", kaže Merrigan, dodajući da bi cilj Ministarstva energetike za "tržišnu" kuću s nultom energijom do 2022-2023. mogao biti postignut i ranije kao nastavak istraživanja smanjuje troškove, a povećavaju se federalni i državni poticaji.
Čak i s jeftinom tehnologijom i troškovima smanjenim poticajima, domovi izgrađeni u nekim dijelovima zemlje imat će toliko koristi od dodavanja solarne tehnologije zbog mjerenja s niskim kWh dnevno. Uz to, trend u određenim područjima kućne industrije - kućne zabave i kućnog ureda, posebno ukazuje na popularnost tehnologije koja povećava potrošnju energije, a ne smanjuje je. "Svi žele 50-inčni plazma televizor s ravnim ekranom", kaže Parker, "ali nitko ne razmišlja o tome da on troši 400-500 vata."
Investitori u nultoenergetskom domu također bi trebali biti oprezni zbog zamke povrata. "Ljudi se uvijek pitaju za povrat", kaže Merrigan. "Trebali bi razmišljati da je ovo nadogradnja - investicija - baš kao i nadogradnja bilo kojeg dijela kuće." Poput završetka podruma, dodavanja kupaonice ili instaliranja bazena, dodatnog ulaganja u dom koji se približava ili postiže nultu energiju, investicija je koja će se s vremenom povećavati. "Koju god vrijednost uložili u dom, vratit ćete se", dodaje Merrigan.