Sıfır Enerji Evlerine Giriş

Enerji kullanımı söz konusu olduğunda, tüm evler eşit yaratılmamıştır.

İlk olarak, geleneksel elektrikli ev var. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki tipik, tamamen elektrikle çalışan bir ev, ayda fit kare başına yaklaşık 10 kilovat saat (kWh) veya yılda fit kare başına yaklaşık 120 kWh kullanır [kaynak: ToolBase ].

Güneş enerjili su ısıtıcısı, küçük bir fotovoltaik sistem ve yüksek verimli cihazlar gibi daha yüksek verimli bir ev, enerji kullanımını yılda metrekare başına yaklaşık 84 kWh'ye düşürür [kaynak: ToolBase ].

Ve sonra sıfır enerjili ev ya da ZEH var. Aynı yılın sonunda, bir ZEH hiç enerji tüketmez.

Aslında, bundan biraz daha karmaşık, ama net-sıfır enerji tüketimiyle çalışıyor. Sıfır enerjili bir ev, elektriği tamamen bırakmadan bir evin alabileceği kadar verimlidir. Normal bir evin tüm konforlarına sahiptir - ısıtır, soğutur, eğlendirir, yıkar ve kurutur. Sadece hepsini daha verimli yapıyor. Ve bittiğinde, kendi düşük enerji ihtiyaçlarını karşılamak için yeterli güneş elektriği üretir.

Oldukça fütüristik görünüyor, ancak sıfır enerjili evler artık sadece bir konsept değil. Amerika Birleşik Devletleri'nde, güneş enerjisinin en bol olduğu Arizona, Teksas ve Kaliforniya gibi en güneşli eyaletlerde satışa çıkmaya başlıyorlar. Hatta neredeyse yalnızca ZEH veya ZEH'ye yakın pazara odaklanan bazı ev inşaatı şirketleri bile var.

Bu makalede, bu evlerin neyle ilgili olduğunu öğreneceğiz -- tipik bir evden nasıl yüzde 60 daha az enerji kullandıklarını, nasıl net sıfır enerji tüketimiyle sonuçlandıklarını ve sonunda bir ev sahibinin parasını biriktirip biriktirmediklerini öğreneceğiz. uzun vadede veya fayda tamamen çevresel ise.

İçindekiler

1. Sıfır Enerji Ev İnşaatı
2. Ana Sayfa Enerji Üretimi
3. Sıfır Enerji Evlerinin Ekonomisi

Sıfır enerjili bir ev inşa etmek, sadece bir güneş enerjisi sistemini ve piyasadaki en yüksek verimli buzdolabını devreye sokma meselesi değildir. Bir ZEH, sıfırdan enerji verimliliği göz önünde bulundurularak üretilmiştir. En temel tasarım ve inşaat öğeleriyle başlar ve iki ana alana odaklanır: bir evin enerji kullanımının çoğunu oluşturan sistemler için enerji gereksinimlerini azaltmak ve evin yerleşik enerji üretme kapasitesini artırmak.

Bir ZEH şunları içerir:

Ve aşağıdakiler için enerji ihtiyaçlarını en aza indirir:

Bu hedeflere ulaşmak için inşaatçıların ve mimarların kullandığı birçok hile vardır. Örneğin, duvarlar, çatı ve temel ve üçü arasındaki etkileşim, su, buhar ve ısı akışını en verimli şekilde yönetmek için tasarlanabilir. Çatı kaplaması yüksek bir güneş yansıtma değerine sahip olabilir. Saçaklar ve tenteler, yaz güneşini engelleyecek ve kış güneşine izin verecek şekilde stratejik olarak yerleştirilebilir ve boyutlandırılabilir. Diğer tasarım öğeleri şunları içerebilir:

En yüksek verimliliğe sahip tasarım ve cihazlarda bile, bir ZEH hala güç kullanır ve hala elektrik şebekesine bağlıdır. Peki nasıl "sıfır enerji" olabilir? Bunun kurulu güneş fotovoltaik sistemi ile ilgisi var. Güneş panelleri bazen evin kullandığı kadar enerji sağlar. Ve yapmadıklarında, bir geri ödeme planları var.

Sıfır enerjili bir ev, standart bir evden önemli ölçüde daha az enerji gerektirir - yüzde 60'a kadar daha az. Ancak yine de yüzde 60 daha az enerjiye ihtiyaç duyuluyor. O halde evi sıfır enerjili yapmak için kendi gücünü üretmesi gerekir -- ve bunun temiz güç olması gerekir, yoksa ne anlamı var?

The solar PV panels accomplish the energy production in a ZEH. (It could also use wind power, but residential wind turbines aren't nearly as common as residential solar systems.) The trick that makes a ZEH different from a regular old solar-powered home is the combination of reduced electricity requirements and increased electricity production. So, whereas a solar home consuming 7 or 10 kWh per square foot per month and producing 2 solar kWh per square foot still has to turn to the grid for a significant portion of its electricity, the numbers for a ZEH are nearly perfectly aligned. A ZEH that needs 4 kWh per square foot has PV panels that can generate, on average, 4 kWh per square foot.

It's "on average" because solar panels rely on weather conditions to operate at their maximum efficiency. In this way, and in terms of actual energy consumption (as opposed to average energy consumption), a zero-energy home is in fact a net-zero energy home.

The idea is that it all balances out.

There are times, like in winter (when days are shorter) or on rainy days, when the solar panels are not going to produce all of the energy the ZEH requires. And there are also times when the home requires more energy, like on especially hot or especially cold days, or when the kids play in the mud and the laundry requirements increase drastically. At these times, the ZEH draws the extra energy it needs from the electrical grid.

And then there are times, when the days are long and the sun is cooperating, and the weather is mild so the heat or air isn't needed as much, when the home requires less energy than the solar panels generate. The solar panels then send their excess energy to the electrical grid, supplying clean energy where it's needed.

At the end of the year, the energy use and energy generation should cancel each other out. Thus the "net-zero energy home."

So, what does all of this energy-efficiency mean for the homeowner? Will a ZEH cost less than a traditional home? In the short run, in the long run, or ever? Or is it all a matter of saving the planet one house at a time?

Why buy one?

Cutting down on carbon emissions is a big deal. The polar bears can attest to that. So can drought-ridden villages in rural areas around the globe. But there are other concerns, too. First, there's the money factor.

Zero-energy homes run the gamut in price. A ZEH built in Frisco, Texas, in 2004 was listed at $1 million; a ZEH constructed in Edmond, Okla., in 2005 had an estimated retail cost of $200,000 [source: Oliver].

Regardless of price range, building a zero-energy home does cost more than building a traditional home of the same size and features. Estimates put the increase at anywhere from 20 percent to 60 percent [sources: ToolBase, Oliver]. It's a pretty big increase, but that can go down considerably when you factor in any available federal and state energy-efficiency rebates.

And then there's the whole $0 energy bill thing. A regular single-family home in the United States pays about $2,200 a year on power [source: EnergyStar]. Reducing that to nothing can save $22,000 over 10 years. If you factor in those government incentives, energy-savings might be able to make up for an increase in purchase price.

There's a wrinkle in the energy-savings estimate, though. A ZEH is only ZE if the people who live in it practice good energy habits. If the homeowners leave the lights on all the time, run the AC at 60 degrees F (16 degrees C) in summer and take daily 30 minute showers, the actual energy use of the home is probably going to exceed its generating capacity. In that case, the energy bill is going to be greater than zero.

In the end, the true energy-efficiency of a zero-energy home depends a lot on the people maintaining it. PV systems require regular checkups to work at their maximum efficiency. Even the highest efficiency air-conditioning setup is going to have to work overtime if people leave the door open in the middle of summer. But if the home is used as prescribed, it could potentially work out to provide substantial benefits -- both to homeowners and to polar bears.

For more information on zero-energy homes and related topics, look over the links on the next page.

Related Articles