Дом с нулева енергия (ZEH) произвежда толкова енергия, колкото изразходва за една година. Единственият начин да се постигне това е чрез енергийно ефективен дизайн и практики, съчетани с технологии за производство на енергия.
Намаляване на енергийните нужди
В допълнение към начина на живот, отдаден на енергоспестяването, изграждането на дом с нулева енергия изисква енергийно съзнателен дизайн и технология. „Не може да има компромис за нищо“, казва Дани Паркър, главен изследовател във Флоридския център за слънчева енергия. Начинът, по който е ориентирана и проектирана къщата, са също толкова важни, колкото и фотоволтаичните панели, използвани за генериране на енергия.
Намаляването на енергийните нужди на дома е най-важната първа стъпка в създаването на дом с нулева енергия. „Ключовият въпрос е:„ Как да намаля натоварванията в сградата, за да бъде възможно най-малко? “, Казва Паркър. Отговорът ще варира в регионален план, тъй като естеството на тези енергийни нужди зависи до голяма степен от климата. Дом в Минесота ще се сблъска със значителни нужди от отопление, докато дом във Флорида ще консумира по-голямата част от енергията, охлаждайки къщата. „Трябва да извадите всички регионални трикове“, казва Паркър.
За тази цел проектирането и внедряването на енергийно ефективна ОВК система може да намали енергийните натоварвания с до 80 процента. За дома във Флорида използването на покрити керемиди със светъл цвят и спектрално селективни прозорци ще намали топлинното натоварване на сградата, а това от своя страна намалява изискванията на охлаждащата система. Вътрешно, хладилниците, пералните, сушилните и други уреди с рейтинг Energy Star също ще намалят енергията, необходима в дома.
Производство на енергия за дома
Когато домът е проектиран, построен или преоборудван, за да бъде възможно най-енергийно ефективен, втората стъпка е да се използват технологии за производство на енергия, като се започне със слънцето. Слънчевата термична технология използва слънцето за нагряване на материал, който след това се съхранява термично за по-късна употреба. Тази технология включва системи за топла вода. Слънчевите топлинни системи са рентабилни слънчеви решения и са на цена далеч по-ниски от техните фотоволтаични (PV) аналози. „Слънчевата топлинна енергия не влиза в 4 или 5 цифри, както PV може“, казва Тим Мериган, старши програмен мениджър в Националната лаборатория за възобновяема енергия.
След като домът е енергийно ефективен и създаден със слънчево-термално събиране на вода и топлина, PV технологията добавя компонента за производство на електроенергия, който спомага за свеждане на енергийния баланс до нула. PV технологията използва силата на слънцето, за да генерира електричество, което се събира като постоянен ток (DC) и се изпраща към електропреносната мрежа за кредит или се предава на инвертор в дома за използване като променлив ток в домакинството.
Така или иначе, излишъкът от енергия обикновено се изпраща обратно към предприятието за захранване на други домове и се кредитира срещу използването на производителя на енергия. Федералните и щатските стимули могат да намалят цената на тези системи, а ресурсите са на разположение на строителите, изпълнителите и собствениците на жилища, за да определят колко голяма система ще бъде необходима за генериране на необходимото количество енергия за дома.
Мониторинг на потреблението на енергия
Поддържането на домакинство с нулева енергия изисква ангажимент към начин на живот с нулева енергия. Паркър сравнява ZEH с хибриден автомобил: Хибридният автомобил е проектиран да постигне забележително голям пробег, но шофирането му безотговорно ще доведе до среден или лош пробег. Собствениците на ZEH трябва да следят потреблението на енергия и да вземат енергийни решения по всяко време. Устройствата за мониторинг на енергията позволяват на собствениците на жилища да следят в реално време потреблението на енергия в дома и да изкореняват неефективните източници на енергия. „Ставате истински загрижени за Вата“, казва Паркър и „как да премахнете всеки един.“ Устройствата за наблюдение позволяват на собствениците на жилища да видят действителното потребление на енергия и могат да ги вдъхновят да направят промени в ефективността, като например инсталиране на компактни флуоресцентни крушки или закупуване на оборудване с оглед на мощността.
За да поддържат потреблението на енергия възможно най-близо до нула, собствениците на жилища трябва да изчисляват в киловатчас (kWh) средното дневно производство на тяхната система. Паркър съветва хората да използват метода на Флоридския център за слънчева енергия за изчисляване на дневното производство на енергия. „Взимате мощността на kW на системата и я умножавате по 4“, казва Паркър. „Това ще ви даде kWh на ден, които системата може да очаква да произведе.“
Паркър предлага собствениците на жилища да използват 3,5 или 3 за по-спокойните северозападни щати на Тихия океан и 4,5 или 5 за по-слънчевите югозападни щати. След това съчетайте дневните енергийни разходи с ежедневното производство на енергия, за да поддържате дома на нулева енергия.
Прогноза за нулеви енергийни домове
„Истината е, че има много по-малко истински домове с нулева енергия, отколкото хората си мислят“, казва Паркър. По-точно е да се каже „почти нулева енергия“, в повечето случаи. „Домовете в Калифорния достигат до 50, 60 и дори 70 процента до нулева енергия“, казва Мериган и добавя, че целта на Министерството на енергетиката за „търгуем“ дом с нулева енергия до 2022-2023 г. може да бъде постигната дори по-рано, тъй като продължават изследванията намалява разходите и федералните и щатските стимули се увеличават.
Дори и с евтина технология и намалени стимули, обаче, домовете, построени в някои части на страната, ще се възползват толкова много от добавянето на слънчева технология, поради измерванията с ниски kWh на ден. Освен това тенденцията в някои области на домашната индустрия - домашни развлечения и домашен офис, по-специално сочи към популярността на технологията, която увеличава потреблението на енергия, а по-скоро я намалява. "Всички искат 50-инчовия плазмен телевизор с плосък екран," казва Паркър, "но никой не мисли за факта, че той консумира 400-500 вата."
Инвеститорите в дом с нулева енергия също трябва да бъдат предпазливи от капана на възвръщаемостта. „Хората винаги питат за възвръщаемост“, казва Мериган. „Те трябва да мислят, че това е надстройка - инвестиция - точно както надстройка на която и да е част от къщата.“ Подобно на довършването на мазе, добавянето на баня или инсталирането на басейн, инвестирането допълнително в дом, който се приближава или постига нулева енергия, е инвестиция, която ще се увеличи с времето. „Каквато и стойност да вложите в дома, ще си го върнете“, добавя Мериган.