Ničenergijski dom (ZEH) proizvede toliko energije, kolikor porabi v enem letu. Edini način za dosego tega je z energetsko učinkovitim oblikovanjem in praksami, skupaj s tehnologijami za proizvodnjo energije.
Zmanjšanje povpraševanja po energiji
Poleg življenjskega sloga, ki se zavzema za varčevanje z energijo, gradnja doma brez energije zahteva tudi energetsko osveščeno zasnovo in tehnologijo. "Nobenega kompromisa ne more biti," pravi Danny Parker, glavni raziskovalec iz Floridskega centra za sončno energijo. Kako je hiša usmerjena in zasnovana, sta enako pomembna kot fotonapetostne plošče, ki se uporabljajo za proizvodnjo energije.
Zmanjšanje energetskih potreb doma je najpomembnejši prvi korak pri ustvarjanju doma brez energije. "Ključno vprašanje je:" Kako naj obremenitve stavbe čim bolj zmanjšam? "Pravi Parker. Odgovor se bo po regijah razlikoval, saj je narava teh potreb po energiji v veliki meri odvisna od podnebja. Dom v Minnesoti se bo spopadal z velikimi zahtevami po ogrevanju, medtem ko bo dom na Floridi večino energije porabil za hlajenje hiše. "Izvleči morate vse regionalne trike," pravi Parker.
V ta namen lahko načrtovanje in izvedba energetsko učinkovitega sistema HVAC zmanjša energetske obremenitve za kar 80 odstotkov. Uporaba strešnih strešnikov in spektralno selektivnih oken za dom na Floridi bo zmanjšala toplotno obremenitev stavbe, kar pa bo zmanjšalo potrebe hladilnega sistema. Notranji hladilniki, podložke, sušilniki in drugi aparati z oceno Energy Star bodo prav tako znižali energijo, potrebno za dom.
Proizvodnja energije za dom
Ko je dom zasnovan, zgrajen ali obnovljen tako, da je čim bolj energetsko učinkovit, je drugi korak uporaba tehnologij za proizvodnjo energije, začenši s soncem. Sončna toplotna tehnologija uporablja sonce za ogrevanje materiala, ki se nato toplotno shrani za kasnejšo uporabo. Ta tehnologija vključuje sisteme za toplo vodo. Solarni toplotni sistemi so stroškovno učinkovite solarne rešitve in imajo veliko nižjo ceno kot njihovi fotonapetostni kolektorji. "Solarna termalna energija ne vstopi v 4 ali 5 števk, tako kot PV," pravi Tim Merrigan, vodja programa v Nacionalnem laboratoriju za obnovljive vire energije.
Ko je dom energetsko učinkovit in je postavljen s sončno termalno vodo in zbiranjem toplote, PV tehnologija doda komponento za proizvodnjo električne energije, ki pomaga znižati seštevek energije. PV tehnologija izkorišča sončno moč za proizvodnjo električne energije, ki se zbira kot enosmerni tok (DC) in se bodisi pošlje v električno omrežje za dobroimetje bodisi prenese v pretvornik v domu za uporabo kot gospodinjska električna energija.
Kakorkoli že, presežek energije se običajno pošlje nazaj v pripomoček za napajanje drugih domov in se pripiše porabi proizvajalca energije. Zvezna in državna spodbuda lahko znižata ceno teh sistemov, gradbeniki, izvajalci del in lastniki stanovanj pa so na voljo sredstva, s katerimi lahko določijo, kako velik sistem bo potreben za proizvodnjo potrebne količine energije za dom.
Spremljanje porabe energije
Vzdrževanje ničenergijskega gospodinjstva zahteva zavezanost ničenergijskemu življenjskemu slogu. Parker primerja ZEH s hibridnim avtomobilom: Hibridni avtomobil je zasnovan tako, da doseže izjemno veliko število prevoženih kilometrov, vendar bo njegova neodgovorna vožnja povzročila povprečno ali slabo kilometrino. Lastniki ZEH morajo ves čas spremljati porabo energije in se energetsko odločati. Naprave za nadzor energije omogočajo lastnikom domov, da v realnem času spremljajo porabo energije v domu in izkoreninijo neučinkovite odtoke energije. "Postanete resnično zaskrbljeni z Wattom," pravi Parker in "kako odpraviti vsakega posebej." Nadzorne naprave omogočajo lastnikom domov, da vidijo dejansko porabo energije, in jih lahko spodbudijo k spremembam učinkovitosti, kot je namestitev kompaktnih fluorescenčnih žarnic ali nakup opreme z upoštevanjem moči.
Da bi ohranili porabo energije čim nižje, bi morali lastniki stanovanj v kilovatnih urah (kWh) izračunati povprečno dnevno proizvodnjo svojega sistema. Parker ljudem svetuje, naj za izračun dnevne proizvodnje energije uporabljajo metodo Florida Solar Energy Center. "Vzamete nazivno moč sistema in ga pomnožite s 4," pravi Parker. "Tako boste dobili kWh na dan, ki ga lahko pričakuje sistem."
Parker predlaga, da lastniki stanovanj uporabljajo 3,5 ali 3 za bolj oblačne pacifiške severozahodne države in 4,5 ali 5 za bolj sončne jugozahodne države. Nato povežite dnevno porabo energije z dnevno proizvodnjo energije, da bo dom brez energije.
Napoved za domove brez energije
"Resnica je, da je resnično pravih domov z ničelno energijo veliko manj, kot si ljudje mislijo," pravi Parker. V večini primerov je natančneje reči "skoraj nič-energija". "Domovi v Kaliforniji dosežejo 50, 60 in celo 70 odstotkov nič-energije," pravi Merrigan in dodaja, da bi lahko bil cilj ministrstva za energijo do "tržnega" doma z nič energijo do leta 2022-2023 dosežen še prej, ko bi se nadaljevale raziskave zmanjšuje stroške in povečujejo zvezne in državne spodbude.
Kljub poceni tehnologiji in z znižanimi stroški pa bodo domovi, zgrajeni v nekaterih delih države, zaradi meritev z nizko kWh na dan imeli toliko koristi od dodajanja sončne tehnologije. Poleg tega trend na nekaterih področjih domače industrije - domača zabava in domača pisarna, zlasti kaže na priljubljenost tehnologije, ki povečuje porabo energije, namesto da bi jo zmanjšala. "Vsi si želijo 50-palčni plazemski televizor z ravnim zaslonom," pravi Parker, "vendar nihče ne razmišlja o tem, da porabi 400-500 vatov."
Vlagatelji v dom z nič energijo bi morali biti previdni tudi pred pasti vračanja. "Ljudje se vedno sprašujejo o povračilu," pravi Merrigan. "Morali bi razmišljati, da je to nadgradnja - naložba - tako kot nadgradnja katerega koli dela hiše." Tako kot dokončanje kleti, dodajanje kopalnice ali namestitev bazena, dodatno vlaganje v dom, ki se približuje ali doseže ničelno energijo, je naložba, ki se bo sčasoma povečala. "Ne glede na vrednost, ki jo vnesete v dom, boste dobili nazaj," dodaja Merrigan.