Et nul-energi hjem (ZEH) producerer så meget energi, som det bruger over et års tid. Den eneste måde at opnå dette på er gennem energieffektivt design og praksis kombineret med energiproducerende teknologier.
Reduktion af energikrav
Ud over en livsstil, der er forpligtet til energibesparelse, kræver opbygning af et nul-energi hjem energibevidst design og teknologi. ”Der kan ikke være noget kompromis med noget,” siger Danny Parker, forskningsforsker for Florida Solar Energy Center. Hvordan huset er orienteret og designet er lige så vigtigt som de solcelleanlæg, der bruges til at generere energi.
At reducere energibehovet i et hjem er det vigtigste første skridt i at skabe et nul-energi hjem. ”Nøglespørgsmålet er:“ Hvordan reducerer jeg belastningen i bygningen til at være så minimal som muligt? ”, Siger Parker. Svaret vil variere regionalt, da arten af disse energibehov i høj grad afhænger af klimaet. Et hjem i Minnesota står over for betydelige opvarmningskrav, mens et i Florida vil forbruge det meste af sin energi, der køler huset. ”Du er nødt til at trække alle de regionale tricks ud,” siger Parker.
Til dette formål kan design og implementering af et energieffektivt HVAC-system reducere energibelastningen med så meget som 80 procent. For et hjem i Florida vil brug af lyse tagsten og spektralt selektive vinduer reducere bygningens varmebelastning, hvilket igen reducerer kølesystemets krav. Internt vil Energy Star-klassificerede køleskabe, vaskemaskiner, tørretumblere og andre apparater også sænke den krævede energi i hjemmet.
Producerer energi til hjemmet
Når et hjem er designet, bygget eller eftermonteret til at være så energieffektivt som muligt, er det andet trin at anvende energiproducerende teknologier startende med solen. Solvarmeteknologi bruger solen til at opvarme materiale, der derefter opbevares termisk til senere brug. Denne teknologi inkluderer varmtvandsanlæg. Solvarmesystemer er omkostningseffektive solcelleløsninger og er prissat langt mindre end deres fotovoltaiske (PV) kolleger. "Solvarme kommer ikke ind i de 4 eller 5 cifre i pris, ligesom solcelleanlæg," siger Tim Merrigan, senior programleder ved National Renewable Energy Laboratory.
Når et hjem er energieffektivt og indrettet med solvarmevand og varmeopsamling, tilføjer PV-teknologi den elproducerende komponent, der hjælper med at bringe energitallet til nul. PV-teknologi udnytter solens kraft til at generere elektricitet, der opsamles som jævnstrøm (DC) og enten sendes til elnettet til kredit eller transmitteres til en inverter i hjemmet til brug som husholdnings-vekselstrøm.
Uanset hvad sendes overskydende energi typisk tilbage til forsyningsselskabet for at drive andre hjem og krediteres mod energiproducentens brug. Føderale og statslige incitamenter kan sænke prisen på disse systemer, og der er ressourcer til rådighed for bygherrer, entreprenører og husejere til at bestemme, hvor stort et system der kræves for at generere den nødvendige mængde energi til hjemmet.
Overvågning af energif.webporbrug
Vedligeholdelse af en nul-energi husstand kræver en forpligtelse til en nul-energi livsstil. Parker sammenligner ZEH med en hybridbil: En hybridbil er designet til at få en bemærkelsesværdig høj kilometertal, men at køre den uansvarligt vil resultere i gennemsnitlig eller dårlig kilometertal. ZEH-ejere skal til enhver tid overvåge energif.webporbruget og træffe energimæssige beslutninger. Energiovervågningsudstyr giver husejere mulighed for at overvåge energif.webporbrug i realtid i hjemmet og udrydde ineffektive energidrænere. "Du bliver virkelig bekymret for Watt," siger Parker, og "hvordan man kan eliminere hver eneste." Overvågningsenheder lader husejere se det faktiske energif.webporbrug og kan inspirere dem til at foretage effektivitetsændringer som at installere kompakte lysstofrør eller købe udstyr med effekt i tankerne.
For at holde energif.webporbruget så tæt på nul som muligt, skal husejere beregne den gennemsnitlige daglige produktion i deres kWh i kilowatt-timer (kWh). Parker råder folk til at bruge Florida Solar Energy Centers metode til beregning af den daglige energiproduktion. ”Du tager systemets kW-rating og ganger det med 4,” siger Parker. "Det giver dig den kWh pr. Dag, som systemet kan forventes at producere."
Parker foreslår, at husejere bruger 3,5 eller 3 til de overskyede Pacific Northwest-stater og 4,5 eller 5 for de mere solrige sydvestlige stater. Match derefter det daglige energif.webporbrug med den daglige energiproduktion for at holde huset nul på energi.
Prognose for nul-energiboliger
"Sandheden er, at der er langt færre ægte nul-energi-hjem derude, end folk tror," siger Parker. Det er mere nøjagtigt at sige "næsten nul-energi" i de fleste tilfælde. "Hjemme i Californien når op på 50, 60 og endda 70 procent til nul-energi," siger Merrigan og tilføjer, at Department of Energy's mål om et "omsætteligt" nul-energi-hjem inden 2022-2023 kunne nås endnu tidligere som fortsat forskning reducerer omkostningerne, og føderale og statslige incitamenter øges.
Selv med billig teknologi og tilskyndelsesreducerede omkostninger vil boliger, der er bygget i nogle dele af landet, kun drage fordel af tilføjelsen af solteknologi på grund af lave kWh-målinger pr. Dag. Derudover peger tendensen i visse områder af hjemmebranchen-hjemmetunderholdning og hjemmekontor især mod populariteten af teknologi, der øger energif.webporbruget, snarere mindsker det. ”Alle vil have det 50-tommer plasma-tv,” siger Parker, “men ingen tænker på, at det trækker 400-500 watt.”
Investorer i et nulenergihus bør også være forsigtige med tilbagebetalingsfælden. ”Folk spørger altid om tilbagebetaling,” siger Merrigan. "De burde tænke, at dette er en opgradering - en investering - ligesom at opgradere enhver del af huset." Som at afslutte en kælder, tilføje et badeværelse eller installere en pool, investere ekstra i et hjem, der nærmer sig eller opnår nul energi, er en investering, der vil stige over tid. "Uanset hvilken værdi du lægger i hjemmet, kommer du tilbage," tilføjer Merrigan.