Dom s nulovou energiou (ZEH) vyprodukuje toľko energie, koľko spotrebuje za rok. Jediným spôsobom, ako to dosiahnuť, je energeticky efektívny dizajn a postupy spojené s technológiami na výrobu energie.
Znižovanie energetických nárokov
Popri životnom štýle zameranom na úsporu energie si stavba domu s nulovou energiou vyžaduje aj dizajn a technológiu, ktorá dbá na energiu. „V ničom nemôže byť žiadny kompromis,“ hovorí Danny Parker, hlavný vedecký pracovník Výskumného centra pre solárnu energiu na Floride. To, ako je dom orientovaný a navrhnutý, je rovnako dôležité ako fotovoltaické panely používané na výrobu energie.
Zníženie energetickej náročnosti domu je najdôležitejším prvým krokom k vytvoreniu domu s nulovou spotrebou energie. „Kľúčová otázka znie:„ Ako znížim zaťaženie v budove tak, aby bolo čo najmenšie? “, Hovorí Parker. Odpoveď sa bude líšiť regionálne, pretože povaha týchto energetických nárokov závisí vo veľkej miere od podnebia. Dom v Minnesote bude čeliť značným požiadavkám na kúrenie, zatiaľ čo ten na Floride bude väčšinu energie spotrebovávať na chladenie domu. "Musíte vytiahnuť všetky regionálne triky," hovorí Parker.
Za týmto účelom môže návrh a implementácia energeticky efektívneho systému HVAC znížiť energetické zaťaženie až o 80 percent. V prípade domu na Floride sa použitím strešných škridiel svetlej farby a spektrálne selektívnych okien zníži tepelné zaťaženie budovy a následne sa znížia nároky na chladiaci systém. Vnútorne chladničky, práčky, sušičky a ďalšie spotrebiče označené hviezdičkou Energy Star tiež znižujú požadovanú energiu v domácnosti.
Výroba energie pre domácnosť
Keď je dom navrhnutý, postavený alebo dovybavený tak, aby bol čo najviac energeticky efektívny, druhým krokom je použitie technológií na výrobu energie, počnúc slnkom. Solárna tepelná technológia využíva slnko na ohrev materiálu, ktorý sa potom tepelne uskladňuje pre ďalšie použitie. Táto technológia zahŕňa systémy teplej vody. Solárne tepelné systémy sú nákladovo efektívne solárne riešenia a sú cenovo oveľa nižšie ako ich fotovoltaické (PV) náprotivky. „Solárna energia nedosahuje náklady na 4 alebo 5 číslic, ako to môže byť v prípade PV,“ hovorí Tim Merrigan, vedúci programu v Národnom laboratóriu pre obnoviteľnú energiu.
Akonáhle je dom energeticky efektívny a vybavený solárnou termálnou vodou a zberom tepla, pridáva FV technológia komponent na výrobu elektriny, ktorý pomáha znižovať súlad energie na nulu. FV technológia využíva energiu slnka na výrobu elektriny, ktorá sa zhromažďuje ako jednosmerný prúd (DC) a ktorá sa buď posiela do elektrickej siete na kredit alebo sa prenáša do striedača v domácnosti na použitie ako striedavá elektrina pre domácnosť.
Či tak alebo onak, prebytočná energia sa zvyčajne posiela späť do spoločnosti na napájanie iných domov a pripisuje sa proti použitiu výrobcu energie. Federálne a štátne stimuly môžu znížiť cenu týchto systémov a stavitelia, dodávatelia a majitelia domov majú k dispozícii zdroje na určenie, aký veľký systém bude potrebný na generovanie potrebného množstva energie pre dom.
Monitorovanie spotreby energie
Údržba domácnosti s nulovou energiou si vyžaduje záväzok k životnému štýlu s nulovou energiou. Parker porovnáva ZEH s hybridným automobilom: Hybridný automobil je navrhnutý tak, aby dosahoval pozoruhodne vysoký počet najazdených kilometrov, ale jeho nezodpovedná jazda bude mať za následok priemerný alebo zlý počet najazdených kilometrov. Majitelia ZEH musia neustále monitorovať spotrebu energie a robiť energeticky múdre rozhodnutia. Zariadenia na sledovanie energie umožňujú majiteľom domov monitorovať spotrebu energie v domácnosti v reálnom čase a vykoreniť neefektívne odtoky energie. "Stanete sa skutočne znepokojení Wattmi," hovorí Parker a "ako eliminovať každý jeden." Monitorovacie zariadenia umožňujú majiteľom domov vidieť skutočnú spotrebu energie a môžu ich inšpirovať pri zmene efektivity, ako je inštalácia kompaktných žiariviek alebo nákup vybavenia s ohľadom na výkon.
Aby sa spotreba energie čo najviac priblížila k nule, majitelia domov by mali vypočítať priemernú dennú produkciu svojho systému v kilowatthodinách (kWh). Parker odporúča ľuďom, aby na výpočet dennej výroby energie používali metódu Florida Solar Energy Center. „Vezmete hodnotenie systému kW a vynásobíte ho číslom 4,“ hovorí Parker. "To vám dá kWh za deň, ktoré možno očakávať od výroby systému."
Parker navrhuje, aby majitelia domov použili 3,5 alebo 3 pre oblačnejšie tichomorské severozápadné štáty a 4,5 alebo 5 pre slnečnejšie juhozápadné štáty. Potom prispôsobte denný výdaj energie dennej výrobe energie, aby ste udržali domácnosť na nulovej energii.
Predpoveď pre domácnosti s nulovou energiou
"Pravdou je, že vonku je oveľa menej skutočných domov s nulovou spotrebou energie, ako si ľudia myslia," hovorí Parker. Presnejšie je vo väčšine prípadov povedať „takmer nulová energia“. "Domy v Kalifornii dosahujú 50, 60 a dokonca 70 percent na nulovú energiu," hovorí Merrigan a dodáva, že cieľ ministerstva energetiky pre "predajný" dom s nulovou energiou do roku 2022-2023 by bolo možné dosiahnuť ešte skôr, pretože bude pokračovať výskum znižuje náklady a zvyšuje federálne a štátne stimuly.
Aj napriek lacnej technológii a zníženým stimulačným nákladom však budú domy postavené v niektorých častiach krajiny z pridania solárnej technológie len toľko profitovať, a to kvôli nízkym meraniam kWh za deň. Trend v určitých oblastiach domáceho priemyslu - domáca zábava a domáca kancelária - navyše poukazuje na popularitu technológií, ktoré zvyšujú spotrebu energie a skôr ju znižujú. „Každý chce 50-palcovú plazmovú TV s plochou obrazovkou,“ hovorí Parker, „ale nikto nemyslí na to, že má príkon 400 - 500 W.“
Investori do domácnosti s nulovou energiou by si tiež mali dávať pozor na pascu návratnosti. "Ľudia sa vždy pýtajú na návratnosť," hovorí Merrigan. "Mali by si myslieť, že toto je modernizácia - investícia - rovnako ako modernizácia ktorejkoľvek časti domu." Investície do domu, ktorý sa blíži alebo dosahuje nulovú energiu, sú investícia, ktorá sa bude časom zvyšovať, ako napríklad dokončenie suterénu, pridanie kúpeľne alebo inštalácia bazéna. "Akúkoľvek hodnotu, ktorú do domu vložíte, dostanete späť," dodáva Merrigan.