Wprowadzenie do domów o zerowym zużyciu energii

Jeśli chodzi o zużycie energii, nie wszystkie domy są sobie równe.

Po pierwsze, tradycyjny dom elektryczny. Typowy, całkowicie zasilany elektrycznie dom w Stanach Zjednoczonych zużywa około 10 kilowatogodzin (kWh) na stopę kwadratową miesięcznie lub około 120 kWh na stopę kwadratową rocznie [źródło: ToolBase ].

Dom o wyższej wydajności, na przykład wyposażony w solarny podgrzewacz wody, mały system fotowoltaiczny i wysokowydajne urządzenia, zmniejsza zużycie energii do około 84 kWh na metr kwadratowy w ciągu roku [źródło: ToolBase ].

A potem jest dom o zerowym zużyciu energii, czyli ZEH. Pod koniec tego samego roku ZEH w ogóle nie zużywa energii.

Właściwie jest to trochę bardziej skomplikowane, ale działa do zerowego zużycia energii netto. Dom o zerowym zużyciu energii jest mniej więcej tak wydajny, jak dom bez rezygnacji z elektryczności. Posiada wszystkie udogodnienia zwykłego domu – ogrzewa, chłodzi, bawi, myje i suszy. Po prostu robi to wszystko wydajniej. A potem, kiedy to się skończy, wytwarza wystarczającą ilość energii słonecznej, aby zaspokoić własne potrzeby niskoenergetyczne.

Wydaje się to dość futurystyczne, ale domy o zerowym zużyciu energii nie są już tylko koncepcją. W Stanach Zjednoczonych zaczynają pojawiać się na sprzedaż w najbardziej słonecznych stanach, takich jak Arizona, Teksas i Kalifornia, gdzie paliwo słoneczne jest najbardziej obfite. Istnieją nawet firmy zajmujące się budową domów, które koncentrują się prawie wyłącznie na rynku ZEH lub w pobliżu ZEH.

W tym artykule dowiemy się, o co chodzi w tych domach – w jaki sposób zużywają o 60 procent mniej energii niż typowy dom, w jaki sposób kończą się zerowym zużyciem energii netto i czy oszczędzają pieniądze właściciela domu. na dłuższą metę, lub jeśli korzyść jest czysto środowiskowa.

1. Budowa domów o zerowym zużyciu energii
2. Produkcja energii w domu
3. Ekonomika domów zeroenergetycznych

Budowa domu o zerowym zużyciu energii to nie tylko kwestia dorzucenia systemu zasilania energią słoneczną i najwydajniejszej lodówki na rynku. ZEH jest budowany od podstaw z myślą o efektywności energetycznej. Rozpoczyna się od najbardziej podstawowych elementów projektu i konstrukcji, skupiając się na dwóch głównych obszarach: zmniejszeniu zapotrzebowania na energię dla systemów, które odpowiadają za większość zużycia energii w domu, oraz zwiększeniu wbudowanej zdolności do wytwarzania energii w domu.

ZEH obejmuje:

I minimalizuje zapotrzebowanie na energię na:

Istnieje wiele sztuczek, których używają budowniczowie i architekci, aby osiągnąć te cele. Na przykład ściany, dach i fundament oraz ich wzajemne oddziaływanie można zaprojektować tak, aby jak najefektywniej zarządzać przepływem wody, pary i ciepła. Powłoka dachu może mieć wysoką wartość współczynnika odbicia światła słonecznego. Okap i markizy mogą być strategicznie rozmieszczone i dobrane tak, aby blokować letnie słońce i pozwalać na słońce zimą. Inne elementy projektu mogą obejmować:

Nawet przy konstrukcji i urządzeniach o najwyższej wydajności, ZEH nadal zużywa energię i jest nadal podłączony do sieci elektrycznej. Jak więc może to być „zero energii”? Ma to związek z zainstalowanym systemem fotowoltaicznym. Panele słoneczne czasami dostarczają tyle energii, ile zużywa dom. A kiedy tego nie robią, mają plan spłaty.

Dom o zerowym zużyciu energii wymaga znacznie mniej energii niż dom standardowy – nawet o 60 procent mniej. Jednak nadal potrzebna jest energia o 60 procent mniej. Aby dom był zerowy, musi wytwarzać własną energię – i to musi być czysta energia, czy po co?

Panele fotowoltaiczne realizują produkcję energii w ZEH. (Może również wykorzystywać energię wiatru, ale domowe turbiny wiatrowe nie są tak powszechne jak domowe systemy słoneczne.) Sztuczka, która odróżnia ZEH od zwykłego starego domu zasilanego energią słoneczną, to połączenie zmniejszonego zapotrzebowania na energię elektryczną i zwiększonej produkcji energii elektrycznej . Tak więc, podczas gdy dom wykorzystujący energię słoneczną zużywający 7 lub 10 kWh na metr kwadratowy miesięcznie i produkujący 2 kWh energii słonecznej na metr kwadratowy nadal musi zwracać się do sieci w celu uzyskania znacznej części energii elektrycznej, liczby dla ZEH są prawie idealnie wyrównane. ZEH, który potrzebuje 4 kWh na metr kwadratowy, ma panele fotowoltaiczne, które mogą generować średnio 4 kWh na metr kwadratowy.

To „średnio”, ponieważ panele słoneczne zależą od warunków pogodowych, aby działać z maksymalną wydajnością. W ten sposób i pod względem rzeczywistego zużycia energii (w przeciwieństwie do średniego zużycia energii), dom o zerowym zużyciu energii jest w rzeczywistości domem o zerowym zużyciu energii netto.

Chodzi o to, żeby wszystko się równoważyło.

Są chwile, na przykład w zimie (kiedy dni są krótsze) lub w deszczowe dni, kiedy panele słoneczne nie będą w stanie wyprodukować całej energii, której potrzebuje ZEH. Są też chwile, kiedy dom wymaga więcej energii, na przykład w szczególnie gorące lub szczególnie zimne dni, lub gdy dzieci bawią się w błocie, a zapotrzebowanie na pranie drastycznie wzrasta. W takich momentach ZEH pobiera dodatkową energię z sieci elektrycznej.

A potem są chwile, kiedy dni są długie, a słońce współpracuje, a pogoda jest łagodna, więc ciepło lub powietrze nie są potrzebne tak bardzo, kiedy dom wymaga mniej energii niż generują panele słoneczne. Panele słoneczne wysyłają następnie nadmiar energii do sieci elektrycznej, dostarczając czystą energię tam, gdzie jest potrzebna.

Pod koniec roku zużycie i wytwarzanie energii powinny się nawzajem znosić. W ten sposób „dom o zerowej energii netto”.

A więc, co ta cała efektywność energetyczna oznacza dla właściciela domu? Czy ZEH będzie kosztować mniej niż tradycyjny dom? Na krótką metę, na dłuższą metę, czy kiedykolwiek? A może chodzi o ratowanie planety, jeden dom na raz?

Po co kupować?

Ograniczenie emisji dwutlenku węgla to wielka sprawa. Potwierdzają to niedźwiedzie polarne. Podobnie jak wsie dotknięte suszą na obszarach wiejskich na całym świecie. Ale są też inne obawy. Po pierwsze, jest czynnik pieniężny.

Domy o zerowym zużyciu energii mają szeroką gamę cen. ZEH zbudowany w Frisco w Teksasie w 2004 roku był notowany na 1 milion dolarów; ZEH zbudowany w Edmond w stanie Oklahoma w 2005 r. kosztował szacunkowo 200 000 dolarów [źródło: Oliver ].

Bez względu na przedział cenowy, budowa domu o zerowym zużyciu energii kosztuje więcej niż budowa tradycyjnego domu o tej samej wielkości i funkcjach. Szacunki podają wzrost na dowolnym poziomie od 20 do 60 procent [źródła: ToolBase , Oliver ]. To dość duży wzrost, ale może się znacznie obniżyć, jeśli uwzględni się wszelkie dostępne federalne i stanowe rabaty na efektywność energetyczną.

A potem jest cały ten rachunek za 0 $ za energię. Zwykły dom jednorodzinny w Stanach Zjednoczonych płaci około 2200 dolarów rocznie na energię [źródło: EnergyStar ]. Zmniejszenie tego do zera może zaoszczędzić 22 000 dolarów w ciągu 10 lat. Jeśli uwzględnisz te zachęty rządowe, oszczędności energii mogą być w stanie zrekompensować wzrost ceny zakupu.

W oszacowaniu oszczędności energii jest jednak pewna zmarszczka. ZEH jest ZE tylko wtedy, gdy ludzie, którzy w nim mieszkają, praktykują dobre nawyki energetyczne. Jeśli właściciele domów zostawiają włączone światła przez cały czas, włączają klimatyzację w lecie na 16 stopni Celsjusza i biorą codziennie 30-minutowe prysznice, rzeczywiste zużycie energii w domu prawdopodobnie przekroczy jego zdolność produkcyjną. W takim przypadku rachunek za energię będzie większy od zera.

Ostatecznie rzeczywista efektywność energetyczna domu o zerowym zużyciu energii w dużej mierze zależy od ludzi, którzy go utrzymują. Systemy fotowoltaiczne wymagają regularnych przeglądów, aby działały z maksymalną wydajnością. Nawet najbardziej wydajna klimatyzacja będzie musiała pracować w godzinach nadliczbowych, jeśli ludzie zostawią otwarte drzwi w środku lata. Ale jeśli dom jest używany zgodnie z zaleceniami, może potencjalnie przynieść znaczne korzyści – zarówno właścicielom domów, jak i niedźwiedziom polarnym.

Więcej informacji na temat domów o zerowym zużyciu energii i powiązanych tematów można znaleźć w linkach na następnej stronie.

Powiązane artykuły