Mājas ar nulles enerģiju (ZEH) saražo tik daudz enerģijas, cik patērē gada laikā. Vienīgais veids, kā to panākt, ir energoefektīvs dizains un prakse kopā ar enerģijas ražošanas tehnoloģijām.
Enerģijas pieprasījuma samazināšana
Papildus dzīvesveidam, kas veltīts enerģijas taupīšanai, mājas ar nulles enerģiju būvniecībai ir nepieciešams dizains un tehnoloģija, kas apzinās enerģiju. "Par neko nevar būt kompromisu," saka Denijs Pārkers, Floridas Saules enerģijas centra galvenais pētnieks. Mājas orientācija un projektēšana ir tikpat svarīga kā enerģijas ražošanai izmantotie fotoelementu paneļi.
Mājas enerģijas pieprasījuma samazināšana ir vissvarīgākais pirmais solis nulles enerģijas mājas izveidošanā. "Galvenais jautājums ir:" Kā es varu samazināt ēkas slodzi pēc iespējas mazāk? ", Saka Pārkers. Atbilde reģionāli mainīsies, jo šo enerģijas pieprasījumu raksturs lielā mērā ir atkarīgs no klimata. Māja Minesotā saskarsies ar ievērojamām apkures prasībām, savukārt Floridā esošā māja patērēs lielāko daļu enerģijas mājas dzesēšanai. "Jums jāizvelk visi reģionālie triki," saka Pārkers.
Šim nolūkam energoefektīvas HVAC sistēmas projektēšana un ieviešana var samazināt enerģijas slodzi pat par 80 procentiem. Mājām Floridā gaišas krāsas jumta dakstiņu un spektrāli selektīvu logu izmantošana samazinās ēkas siltuma slodzi, un tas savukārt samazina dzesēšanas sistēmas prasības. Iekšēji ar Energy Star novērtētie ledusskapji, paplāksnes, žāvētāji un citas ierīces arī pazeminās mājās nepieciešamo enerģiju.
Enerģijas ražošana mājām
Kad māja tiek projektēta, būvēta vai modernizēta pēc iespējas energoefektīvāk, otrais solis ir izmantot enerģijas ražošanas tehnoloģijas, sākot ar sauli. Saules siltuma tehnoloģija izmanto sauli materiāla sildīšanai, kas pēc tam tiek termiski uzglabāts vēlākai izmantošanai. Šī tehnoloģija ietver karstā ūdens sistēmas. Saules siltuma sistēmas ir rentabli saules risinājumi, un to cena ir daudz mazāka nekā to fotoelementu (PV) kolēģiem. "Saules siltums neiekļūst 4 vai 5 ciparu izmaksās, piemēram, PV var," saka Tims Merigans, Nacionālās atjaunojamās enerģijas laboratorijas vecākais programmas vadītājs.
Kad mājās ir energoefektivitāte un tās ir aprīkotas ar saules termālo ūdeni un siltuma savākšanu, PV tehnoloģija pievieno elektroenerģijas ražošanas komponentu, kas palīdz nulles enerģijai saskaitīt. PV tehnoloģija izmanto saules enerģiju, lai radītu elektroenerģiju, kas tiek savākta kā līdzstrāva (DC) un vai nu nosūtīta uz elektrotīklu kredītam, vai arī pārsūtīta invertoram mājās, lai to izmantotu kā mājsaimniecības maiņstrāvu.
Jebkurā gadījumā enerģijas pārpalikums parasti tiek nosūtīts atpakaļ uz komunālo pakalpojumu, lai darbinātu citas mājas, un tiek ieskaitīts enerģijas ražotāja izmantojums. Federālie un štata stimuli var pazemināt šo sistēmu cenu, un celtniekiem, būvuzņēmējiem un māju īpašniekiem ir pieejami resursi, lai noteiktu, cik liela sistēma būs nepieciešama, lai radītu nepieciešamo enerģijas daudzumu mājām.
Enerģijas patēriņa uzraudzība
Lai uzturētu nulles enerģijas mājsaimniecību, ir jāapņemas ievērot nulles enerģijas dzīvesveidu. Pārkers salīdzina ZEH ar hibrīdauto: hibrīdauto ir paredzēts, lai iegūtu izcili lielu nobraukumu, taču, braucot ar to bezatbildīgi, nobraukums būs vidējs vai slikts. ZEH īpašniekiem vienmēr jāuzrauga enerģijas patēriņš un jāpieņem enerģētiski lēmumi. Enerģijas uzraudzības ierīces ļauj māju īpašniekiem uzraudzīt enerģijas patēriņu reāllaikā mājās un izskaust neefektīvus enerģijas novadītājus. "Jūs kļūstat īsti noraizējies par vatu," saka Pārkers un "kā novērst katru." Monitoringa ierīces ļauj māju īpašniekiem redzēt faktisko enerģijas patēriņu un var viņus iedvesmot mainīt efektivitāti, piemēram, uzstādīt kompaktas dienasgaismas spuldzes vai iegādāties aprīkojumu, domājot par jaudu.
Lai enerģijas patēriņš būtu pēc iespējas tuvāks nullei, māju īpašniekiem kilovatstundās (kWh) jāaprēķina viņu sistēmas vidējā dienas produkcija. Pārkers iesaka cilvēkiem izmantot Floridas Saules enerģijas centra metodi, aprēķinot ikdienas enerģijas ražošanu. "Jūs ņemat sistēmas kW rādītāju un reizināt to ar 4," saka Pārkers. "Tas dos jums kWh dienā, ko var sagaidīt no sistēmas."
Pārkers iesaka māju īpašniekiem mākoņainākajām Klusā okeāna ziemeļrietumu štatiem izmantot 3,5 vai 3 un saulainākiem dienvidrietumu štatiem 4,5 vai 5. Pēc tam salīdziniet ikdienas enerģijas patēriņu ar ikdienas enerģijas ražošanu, lai mājās uzturētu nulles enerģiju.
Zero-Energy Homes prognoze
"Patiesība ir tāda, ka patieso nulles enerģijas māju ir daudz mazāk, nekā cilvēki domā," saka Pārkers. Precīzāk ir teikt “gandrīz nulles enerģija”, vairumā gadījumu. "Mājas Kalifornijā kļūst par 50, 60 un pat 70 procentiem līdz nullei enerģijai," saka Merrigans, piebilstot, ka Enerģētikas departamenta mērķi par "pārdošanai paredzētu" nulles enerģijas māju līdz 2022-2023. gadam varētu sasniegt vēl agrāk, turpinot pētījumus samazina izmaksas un palielinās federālie un štata stimuli.
Pat ar lētām tehnoloģijām un ar samazinātu stimulu izmaksām, tomēr dažās valsts daļās uzceltās mājas no saules enerģijas pievienošanas gūs tikai tik lielu labumu, ņemot vērā zemos kWh mērījumus dienā. Turklāt tendence noteiktās mājas industrijas jomās - mājas izklaide un mājas birojs, jo īpaši norāda uz tādu tehnoloģiju popularitāti, kas palielina enerģijas patēriņu, bet drīzāk to samazina. "Visi vēlas 50 collu plakanā ekrāna plazmas televizoru," saka Pārkers, "taču neviens nedomā par to, ka tas patērē 400-500 vatus."
Investoriem mājās ar nulles enerģiju vajadzētu būt piesardzīgiem arī pret atmaksāšanās slazdu. "Cilvēki vienmēr jautā par atmaksāšanos," saka Merrigans. "Viņiem vajadzētu domāt, ka tas ir jauninājums - ieguldījums - tāpat kā jebkuras mājas daļas uzlabošana." Tāpat kā pagraba apdare, vannas istabas pievienošana vai baseina ierīkošana, papildus ieguldīšana mājās, kas tuvojas nulles enerģijas patēriņam vai sasniedz to, ir ieguldījums, kas laika gaitā palielināsies. "Neatkarīgi no tā, kādu vērtību jūs piešķirat mājām, jūs atgriezīsities," piebilst Merrigans.