Дома, которые производят столько же энергии, сколько и потребляют + экологически чистый образ жизни=зеленая и счастливая земля.
Дом с нулевым потреблением энергии (ZEH) производит столько энергии, сколько потребляет в течение года. Единственный способ добиться этого - энергоэффективное проектирование и практика в сочетании с технологиями производства энергии.
Сокращение энергопотребления
В дополнение к образу жизни, приверженному энергосбережению, строительство дома с нулевым потреблением энергии требует проектирования и технологий с учетом энергопотребления.«Ни в чем не может быть компромисса, - говорит Дэнни Паркер, главный научный сотрудник Флоридского центра солнечной энергии. То, как дом ориентирован и спроектирован, так же важно, как и фотоэлектрические панели, используемые для выработки энергии.
Сокращение энергопотребления дома - самый важный первый шаг в создании дома с нулевым энергопотреблением. «Ключевой вопрос: «Как уменьшить нагрузку на здание, чтобы она была как можно меньше?», - говорит Паркер. Ответ будет варьироваться в зависимости от региона, поскольку характер этих потребностей в энергии во многом зависит от климата. Дом в Миннесоте будет сталкиваться со значительными потребностями в отоплении, в то время как дом во Флориде будет потреблять большую часть своей энергии, охлаждая дом. «Вам нужно использовать все региональные трюки», - говорит Паркер.
С этой целью проектирование и внедрение энергоэффективной системы HVAC может снизить энергетическую нагрузку на целых 80 процентов. Для дома во Флориде использование светлой кровельной черепицы и спектрально-селективных окон снизит тепловую нагрузку здания, а это, в свою очередь, снизит требования к системе охлаждения. Холодильники, стиральные машины, сушилки и другие бытовые приборы с рейтингом Energy Star также снижают потребление энергии в доме.
Производство энергии для дома
Когда дом проектируется, строится или модернизируется с целью сделать его максимально энергоэффективным, вторым шагом является использование технологий производства энергии, начиная с солнца. Солнечная тепловая технология использует солнце для нагрева материала, который затем термически сохраняется для последующего использования. Эта технология включает в себя системы горячего водоснабжения. Солнечные тепловые системы являются экономически эффективными солнечными решениями и стоят намного дешевле, чем их фотоэлектрические (PV) аналоги. «Стоимость солнечной тепловой энергии не достигает 4 или 5 цифр в стоимости, как у фотоэлектрических», - говорит Тим Мерриган, старший руководитель программы в Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии.
Как только дом становится энергоэффективным и оснащен солнечной термальной водой и сбором тепла, фотоэлектрическая технология добавляет компонент, производящий электроэнергию, который помогает свести счет энергии к нулю. Фотоэлектрическая технология использует энергию солнца для выработки электроэнергии, которая собирается в виде постоянного тока (DC) и либо отправляется в энергосистему для кредита, либо передается на инвертор в доме для использования в качестве бытовой электроэнергии переменного тока.
В любом случае избыточная энергия обычно отправляется обратно в коммунальное предприятие для питания других домов и засчитывается в счет использования производителем энергии. Федеральные и государственные стимулы могут снизить цену на эти системы, а строителям, подрядчикам и домовладельцам доступны ресурсы, чтобы определить, насколько большая система потребуется для выработки необходимого количества энергии для дома.
Мониторинг энергопотребления
Поддержание домашнего хозяйства с нулевым энергопотреблением требует приверженности образу жизни с нулевым энергопотреблением. Паркер сравнивает ZEH с гибридным автомобилем: гибридный автомобиль рассчитан на очень большой пробег, но безответственное вождение приведет к среднему или плохому пробегу. Владельцы ZEH должны постоянно следить за потреблением энергии и принимать рациональные решения. Устройства мониторинга энергии позволяют домовладельцам контролировать потребление энергии в доме в режиме реального времени и устранять неэффективные источники энергии. «Вы начинаете по-настоящему беспокоиться о Ватте, - говорит Паркер, - и о том, как избавиться от каждого из них». Устройства мониторинга позволяют домовладельцам видеть фактическое потребление энергии и могут вдохновить их на изменения эффективности, такие как установка компактных люминесцентных ламп или покупка оборудования с учетом потребляемой мощности.
Чтобы потребление энергии было как можно ближе к нулю, домовладельцы должны рассчитывать среднесуточную выработку своей системы в киловатт-часах (кВтч). Паркер советует людям использовать метод Флоридского центра солнечной энергии для расчета ежедневного производства энергии. «Вы берете мощность системы в кВт и умножаете ее на 4», - говорит Паркер. «Это даст вам количество кВтч в день, которое система может производить».
Паркер предлагает домовладельцам использовать 3,5 или 3 для более облачных тихоокеанских северо-западных штатов и 4,5 или 5 для более солнечных юго-западных штатов. Затем сопоставьте ежедневный расход энергии с ежедневным производством энергии, чтобы поддерживать нулевой уровень энергии в доме.
Прогноз для домов с нулевым энергопотреблением
«Правда в том, что настоящих домов с нулевым потреблением энергии гораздо меньше, чем люди думают», - говорит Паркер. В большинстве случаев точнее будет сказать «почти нулевая энергия». «Дома в Калифорнии доходят до 50, 60 и даже 70 процентов от нулевого энергопотребления», - говорит Мерриган, добавляя, что цель Министерства энергетики по «рыночному» дому с нулевым энергопотреблением к 2020 году может быть достигнута даже раньше, поскольку продолжающиеся исследования снижает затраты и увеличивает стимулы на федеральном уровне и уровне штата.
Даже с дешевой технологией и сниженной стоимостью, построенной в некоторых частях страны, дома, построенные в некоторых частях страны, только выиграют от добавления солнечной технологии из-за низких измерений кВтч в день. Кроме того, тенденция в некоторых областях домашней индустрии, в частности домашних развлечений и домашнего офиса, указывает на популярность технологий, которые увеличивают потребление энергии, а не уменьшают его. «Все хотят 50-дюймовый плазменный телевизор с плоским экраном, - говорит Паркер, - но никто не думает о том, что он потребляет 400-500 Вт.”
Инвесторы в дом с нулевым энергопотреблением также должны опасаться ловушки окупаемости. «Люди всегда спрашивают об окупаемости, - говорит Мерриган. «Они должны думать, что это модернизация - инвестиция - точно так же, как модернизация любой части дома». Подобно отделке подвала, добавлению ванной комнаты или установке бассейна, дополнительные инвестиции в дом, который приближается или достигает нулевого энергопотребления, - это инвестиции, которые со временем будут увеличиваться. «Какую бы ценность вы ни вложили в дом, вы получите обратно», - добавляет Мерриган.