Et nullenergihjem (ZEH) produserer like mye energi som det bruker over et års tid. Den eneste måten å oppnå dette på er gjennom energieffektiv design og praksis kombinert med energiproduserende teknologier.
Redusere energikrav
I tillegg til en livsstil forpliktet til energibesparelse, krever det å bygge et nullenergihus energibevisst design og teknologi. "Det kan ikke være noe kompromiss med noe," sier Danny Parker, forskningsforsker for Florida Solar Energy Center. Hvordan huset er orientert og designet er like viktig som solcellepanelene som brukes til å generere energi.
Å redusere energibehovene til et hjem er det viktigste første trinnet for å skape et hjem med null energi. "Nøkkelspørsmålet er:" Hvordan reduserer jeg belastningen i bygningen til å være så minimal som mulig? ", Sier Parker. Svaret vil variere regionalt, siden naturen til disse energibehovene i stor grad avhenger av klimaet. Et hjem i Minnesota vil møte store oppvarmingskrav, mens et i Florida vil forbruke mesteparten av energien som kjøler huset. "Du må trekke ut alle regionale triks," sier Parker.
For å oppnå dette kan design og implementering av et energieffektivt HVAC-system redusere energilastene med så mye som 80 prosent. For et hjem i Florida, vil bruk av lyse takstein og spektralt selektive vinduer redusere varmebelastningen i bygningen, og som igjen reduserer kravene til kjølesystemet. Internt vil Energy Star-klassifiserte kjøleskap, vaskemaskiner, tørketromler og andre apparater også senke energien som kreves i hjemmet.
Produserer energi til hjemmet
Når et hjem er designet, bygget eller ettermontert for å være så energieffektivt som mulig, er det andre trinnet å bruke energiproduserende teknologier, med utgangspunkt i solen. Solvarmeteknologi bruker solen til å varme opp materiale som deretter lagres termisk for senere bruk. Denne teknologien inkluderer varmtvannsanlegg. Solvarmesystemer er kostnadseffektive solcelleløsninger og er priset langt mindre enn deres fotovoltaiske (PV) kolleger. "Solvarme kommer ikke inn i de fire eller fem sifrene i kostnad, slik som PV-boks," sier Tim Merrigan, senior programleder ved National Renewable Energy Laboratory.
Når et hjem er energieffektivt og satt opp med solvarmevann og varmeinnsamling, legger PV-teknologi til den strømproduserende komponenten som bidrar til å bringe energitallet til null. PV-teknologi utnytter solens kraft til å generere elektrisitet som samles opp som likestrøm (DC) og enten sendes til strømnettet for kreditt eller overføres til en omformer i hjemmet for bruk som husholdningsstrøm.
Uansett sendes overskuddsenergi vanligvis tilbake til strømforsyningen for å drive andre hjem og krediteres mot energiprodusentens bruk. Føderale og statlige insentiver kan redusere prisen på disse systemene, og ressurser er tilgjengelige for byggherrer, entreprenører og huseiere for å bestemme hvor stort et system vil kreves for å generere den nødvendige mengden energi til hjemmet.
Overvåking av energibruk
Å opprettholde en husholdning uten energi krever en forpliktelse til en energienivå. Parker sammenligner ZEH med en hybridbil: En hybridbil er designet for å få bemerkelsesverdig høy kjørelengde, men å kjøre den uansvarlig vil føre til gjennomsnittlig eller dårlig kjørelengde. ZEH-eiere må til enhver tid overvåke energif.webporbruket og ta energimessige beslutninger. Energiovervåkingsenheter lar huseiere overvåke sanntids energif.webporbruk i hjemmet og rote ut ineffektive energidrenere. "Du blir virkelig opptatt av Watt," sier Parker, og "hvordan du kan eliminere hver eneste en." Overvåkingsenheter lar huseiere se faktisk energif.webporbruk og kan inspirere dem til å gjøre effektivitetsendringer som å installere kompakte lysrør eller kjøpe utstyr med tanke på watt.
For å holde energibruken så nær null som mulig, bør huseiere beregne den gjennomsnittlige daglige produksjonen i systemet i kilowatt-timer (kWh). Parker råder folk til å bruke metoden til solenergi i Florida for å beregne daglig energiproduksjon. "Du tar kW-klassifiseringen til systemet og multipliserer det med 4," sier Parker. "Dette vil gi deg kWh per dag som systemet kan forventes å produsere."
Parker foreslår at huseiere bruker 3,5 eller 3 for de mer skyfylte nordvestlige delstatene i Stillehavet og 4,5 eller 5 for de sunnere sørvestlige delstatene. Match deretter daglig energif.webporbruk med daglig energiproduksjon for å holde huset på null energi.
Prognose for hjem med null energi
"Sannheten er at det er langt færre sanne nullenergiboliger der ute enn folk tror," sier Parker. Det er mer nøyaktig å si "nesten null-energi", i de fleste tilfeller. "Hjemmene i California kommer til 50, 60 og til og med 70 prosent til nullenergi," sier Merrigan og legger til at departementet for energimål for et "omsettelig" nullenergihus innen 2022-2023 kunne oppnås enda tidligere som fortsatt forskning reduserer kostnadene og føderale og statlige insentiver øker.
Selv med billig teknologi og insentivreduserte kostnader, vil imidlertid boliger bygget i noen deler av landet bare ha så mye nytte av tillegg av solteknologi på grunn av lave kWh-målinger per dag. I tillegg peker trenden i visse områder av hjemmeindustrien og hjemmekontoret, spesielt mot populariteten til teknologi som øker energif.webporbruket, og heller reduserer den. "Alle vil ha en 50-tommers plasma-TV," sier Parker, "men ingen tenker på at den trekker 400-500 watt."
Investorer i et nullenergihus bør også være forsiktige med tilbakebetalingsfellen. "Folk spør alltid om tilbakebetaling," sier Merrigan. "De burde tenke at dette er en oppgradering - en investering - akkurat som å oppgradere en hvilken som helst del av huset." Som å fullføre en kjeller, legge til et bad eller installere et basseng, investere ekstra i et hjem som nærmer seg eller oppnår null energi, er en investering som vil øke over tid. "Uansett hvilken verdi du legger i hjemmet, vil du komme tilbake," legger Merrigan til.