Nulinės energijos namai (ZEH) pagamina tiek energijos, kiek sunaudoja per metus. Vienintelis būdas tai pasiekti yra energiją taupantis dizainas ir praktika kartu su energijos gamybos technologijomis.
Energijos poreikio mažinimas
Be gyvenimo taupymo, susijusio su energijos taupymu, norint sukurti namus be energijos, reikalingas energiją tausojantis dizainas ir technologijos. „Dėl nieko negali būti kompromisų“, - sako Danny Parkeris, Floridos saulės energijos centro pagrindinis mokslininkas. Tai, kaip namas orientuotas ir suprojektuotas, yra taip pat svarbu, kaip fotovoltinės plokštės, naudojamos energijai gaminti.
Namų energijos poreikio sumažinimas yra svarbiausias pirmasis žingsnis kuriant namus be energijos. „Pagrindinis klausimas yra toks:„ Kaip kuo mažiau sumažinti pastato apkrovas? “, - sako Parkeris. Atsakymas regioniniu požiūriu skirsis, nes tų energijos poreikių pobūdis daugiausia priklauso nuo klimato. Namai Minesotoje susidurs su dideliais šildymo poreikiais, o Floridos namai sunaudos didžiąją dalį energijos namui vėsinti. "Jums reikia ištraukti visus regioninius triukus", - sako Parkeris.
Tuo tikslu suprojektuojus ir įgyvendinant efektyviai energiją naudojančią ŠVOK sistemą, energijos apkrovos gali sumažėti net 80 procentų. Namų Floridoje naudojimas šviesios spalvos stogo čerpėmis ir spektriškai selektyviais langais sumažins pastato šilumos apkrovą, o tai, savo ruožtu, sumažins aušinimo sistemos poreikius. Viduje „Energy Star“ klasės šaldytuvai, poveržlės, džiovyklės ir kiti prietaisai taip pat sumažins namuose reikalingą energiją.
Energijos gamyba namams
Kai namas suprojektuotas, pastatytas ar įrengtas taip, kad būtų kuo efektyvesnis energijos vartojimas, antras žingsnis - naudoti energiją gaminančias technologijas, pradedant nuo saulės. Saulės šilumos technologija naudoja saulę medžiagai pašildyti, kuri vėliau laikoma termiškai ir naudojama vėliau. Ši technologija apima karšto vandens sistemas. Saulės šilumos sistemos yra ekonomiški saulės sprendimai ir jų kaina yra daug mažesnė nei jų fotoelektros (PV) analogų. „Saulės šiluma nepatenka į 4 ar 5 skaitmenų kainą, kaip kad gali PV“, - sako Timas Merriganas, Nacionalinės atsinaujinančios energijos laboratorijos vyresnysis programų vadovas.
Kai namuose bus taupu energija ir jie bus įrengti naudojant saulės šilumą ir šilumą, PV technologija prideda elektrą gaminantį komponentą, kuris padeda nuliui suvesti energiją. PV technologija naudoja saulės jėgą, kad būtų generuojama elektros energija, kuri yra surenkama kaip nuolatinė srovė (DC) ir arba siunčiama į elektros tinklą kredituoti, arba perduodama namuose esančiam keitikliui naudoti kaip namų kintamosios srovės elektros energiją.
Bet kokiu atveju energijos perteklius paprastai grąžinamas į komunalines paslaugas, kad būtų galima maitinti kitus namus, ir įskaityta į energijos gamintojo naudojimą. Federalinės ir valstybinės paskatos gali sumažinti šių sistemų kainą, o statybininkai, rangovai ir namų savininkai turi išteklių, kad nustatytų, kokio dydžio sistemos reikės norint sukurti reikiamą energijos kiekį namams.
Energijos vartojimo stebėjimas
Norint išlaikyti namų ūkį be energijos, reikia įsipareigoti nulinės energijos gyvenimo būdui. „Parker“ ZEH lygina su hibridiniu automobiliu: hibridinis automobilis sukurtas norint gauti nepaprastai didelę ridą, tačiau važiuojant neatsakingai rida bus vidutinė arba prasta. ZEH savininkai privalo nuolat stebėti energijos naudojimą ir energetiškai priimti sprendimus. Energijos stebėjimo prietaisai leidžia namų savininkams stebėti realaus laiko energijos naudojimą namuose ir pašalinti neefektyvius energijos nutekėjimo įrenginius. „Jūs iš tikrųjų rūpinatės vatu“, - sako Parkeris ir „kaip panaikinti kiekvieną“. Stebėjimo prietaisai leidžia namų savininkams pamatyti faktinį energijos suvartojimą ir gali paskatinti juos keisti efektyvumą, pavyzdžiui, įrengti kompaktiškas fluorescencines lemputes ar įsigyti įrangą, turint omenyje galingumą.
Norint, kad energijos suvartojimas būtų kuo artimesnis nuliui, namų savininkai turėtų apskaičiuoti vidutinę dienos sistemos produkciją kilovatvalandėmis (kWh). Parkeris pataria žmonėms naudoti Floridos saulės energijos centro metodą apskaičiuojant dienos energijos gamybą. „Jūs paimate sistemos kW vertę ir padauginkite iš 4, - sako Parkeris. „Tai suteiks jums kWh per dieną, kurią galima tikėtis pagaminti iš sistemos.“
Parkeris siūlo namų savininkams naudoti 3,5 ar 3 debesuotoms Ramiojo vandenyno šiaurės vakarų valstijoms ir 4,5 ar 5 saulėtoms pietvakarių valstijoms. Tada suderinkite dienos energijos sąnaudas su dienos energijos gamyba, kad namuose nebūtų energijos.
Nulinės energijos namų prognozė
"Tiesa yra tai, kad tikrųjų nulinės energijos namų yra kur kas mažiau, nei žmonės galvoja", - sako Parkeris. Tiksliau daugeliu atvejų sakyti „beveik nulio energija“. „Kalifornijoje namai pasiekia 50, 60 ir net 70 procentų nulinės energijos“, - sako Merriganas, pridurdamas, kad Energetikos departamento tikslą iki 2022-2023 m. Sukurti „parduodamą“ nulinės energijos namą galima pasiekti dar anksčiau, nes bus tęsiami tyrimai sumažina išlaidas ir padidėja federalinės bei valstijos paskatos.
Net ir taikant pigias technologijas ir mažinant skatinamąsias išlaidas, kai kuriuose šalies rajonuose pastatytiems namams bus naudinga tik tiek, kad bus pridėta saulės energijos, nes matuojamos mažos kWh per dieną. Be to, tam tikrose namų pramonės, namų pramogų ir namų biuro srityse tendencija rodo, kad populiarėja technologijos, kurios padidina energijos naudojimą, o labiau ją sumažina. „Visi nori 50 colių plokščiaekranio plazminio televizoriaus“, - sako Parkeris, - bet niekas negalvoja apie tai, kad jis sunaudoja 400–500 vatų.
Investuotojai, turintys namų be energijos, taip pat turėtų būti atsargūs dėl atsipirkimo spąstų. „Žmonės visada klausia apie atsipirkimą“, - sako Merrigan. „Jie turėtų galvoti, kad tai yra atnaujinimas - investicija, kaip ir atnaujinant bet kurią namo dalį.“ Kaip ir rūsio apdaila, vonios kambario įrengimas ar baseino įrengimas, papildomos investicijos į namus, kurie artėja prie nulinės energijos ar pasiekia ją, yra investicija, kuri laikui bėgant didės. „Kad ir kokią vertę suteiksite namams, grįšite“, - priduria Merrigan.