Por causa do que ele bombeia de volta para o sistema, uma casa com energia zero acaba consumindo nenhuma energia. Veja mais fotos de ciências verdes. iStockphoto.com/gchutka p Quando se trata de uso de energia, nem todas as casas são criadas iguais.
p Primeiro, ali está a tradicional casa elétrica. Um típico, uma casa totalmente movida a eletricidade nos Estados Unidos usa cerca de 10 quilowatts-hora (kWh) por pé quadrado por mês, ou cerca de 120 kWh por pé quadrado em um ano [fonte:ToolBase].
p Uma casa de maior eficiência, como um com aquecedor solar de água, um pequeno sistema fotovoltaico e aparelhos de alta eficiência, reduz o uso de energia para cerca de 84 kWh por pé quadrado em um ano [fonte:ToolBase].
p E então há a casa de energia zero, ou ZEH. No final desse mesmo ano, um ZEH acaba consumindo nenhuma energia.
p Nós vamos, na realidade, é um pouco mais complicado do que isso, mas funciona para um consumo líquido de energia zero. Uma casa com energia zero é tão eficiente quanto uma casa pode ser sem abrir mão da eletricidade por completo. Tem todos os confortos de uma casa normal - aquece, esfria, entretém, lava e seca. Ele simplesmente faz tudo com mais eficiência. E então, quando estiver feito, ele gera eletricidade solar suficiente para cobrir suas próprias necessidades de baixa energia.
p Parece muito futurista, mas as casas com energia zero não são mais apenas um conceito. Nos Estados Unidos, estão começando a aparecer à venda nos estados mais ensolarados, como o Arizona, Texas e Califórnia, onde o combustível solar é mais abundante. Existem até algumas empresas de construção de casas que se concentram quase exclusivamente no mercado ZEH ou próximo ao ZEH.
p Neste artigo, vamos descobrir o que são essas casas - como elas usam 60% menos energia do que uma casa típica, como eles acabam com um consumo líquido de energia zero, e se eles acabam economizando o dinheiro do proprietário a longo prazo, ou se o benefício for puramente ambiental.
Conteúdo
Construção de casas com energia zero
Produção de energia doméstica
Economia de casas com energia zero
Construção de casas com energia zero
p Construir uma casa com energia zero não é simplesmente uma questão de adicionar um sistema de energia solar e a geladeira de maior eficiência do mercado. Um ZEH é construído desde o início com a eficiência energética em mente. Começa com os elementos mais básicos de design e construção, concentrando-se em duas áreas principais:reduzir os requisitos de energia para os sistemas que respondem pela maior parte do uso de energia de uma casa e aumentar a capacidade interna de geração de energia da casa.
p Um ZEH incorpora:
Um sistema solar fotovoltaico para geração de eletricidade
Um sistema solar térmico passivo para aquecimento de água (os sistemas passivos não têm peças elétricas - veja Como funcionam os aquecedores solares de água para saber mais)
p E minimiza as necessidades de energia para:
Aquecedor de ambiente, refrigeração e ventilação do ambiente
Aquecimento de água
Iluminação e eletrodomésticos
p Existem muitos truques que os construtores e arquitetos usam para atingir esses objetivos. Por exemplo, as paredes, telhado e fundação, e a interação entre os três, pode ser projetado para gerenciar a água de forma mais eficiente, vapor e fluxo de calor. O revestimento do telhado pode ter um alto valor de refletância solar. Bordas e toldos podem ser estrategicamente colocados e dimensionados para bloquear o sol de verão e permitir o sol de inverno. Outros elementos de design podem incluir:
Janelas extra grossas e isolamento
Sistemas integrados de monitoramento de temperatura e ventilação
Clarabóias estrategicamente colocadas para reduzir as necessidades de iluminação
Orientação para aproveitar ao máximo a exposição solar para painéis solares
Vedação de sótão de alto desempenho para reduzir as necessidades de resfriamento no verão
p Mesmo com o design e os aparelhos da mais alta eficiência, um ZEH ainda usa energia, e ainda está conectado à rede elétrica. Então, como pode ser "energia zero"? Isso tem a ver com o sistema solar fotovoltaico instalado. Os painéis solares às vezes fornecem tanta energia quanto a casa usa. E quando eles não fazem, eles têm um plano de retorno.
Produção de energia doméstica
Esta casa de energia zero da Habitat for Humanity em Wheatridge, Colo., possui painéis solares. Foto cortesia de NREL p Uma casa com energia zero requer muito menos energia do que uma casa padrão - até 60 por cento menos. Mas ainda, 60 por cento menos energia necessária ainda é energia necessária. Para tornar a casa com energia zero, então, tem que produzir sua própria energia - e tem que ser energia limpa, ou qual é o ponto?
p Os painéis solares fotovoltaicos realizam a produção de energia em um ZEH. (Também pode usar energia eólica, mas as turbinas eólicas residenciais não são tão comuns quanto os sistemas solares residenciais.) O truque que diferencia uma ZEH de uma velha casa movida a energia solar é a combinação de requisitos de eletricidade reduzidos e maior produção de eletricidade. Então, Considerando que uma casa solar consumindo 7 ou 10 kWh por pé quadrado por mês e produzindo 2 kWh solares por pé quadrado ainda tem que recorrer à rede para uma parte significativa de sua eletricidade, os números de um ZEH estão quase perfeitamente alinhados. Um ZEH que precisa de 4 kWh por pé quadrado tem painéis fotovoltaicos que podem gerar, na média, 4 kWh por pé quadrado.
p É "na média" porque os painéis solares dependem das condições meteorológicas para operar com sua eficiência máxima. Desta maneira, e em termos de consumo real de energia (em oposição ao consumo médio de energia), uma casa com energia zero é, na verdade, uma casa com energia líquida zero.
p A ideia é que tudo se equilibre.
p Tem vezes, como no inverno (quando os dias são mais curtos) ou em dias chuvosos, quando os painéis solares não vão produzir toda a energia que o ZEH requer. E também há momentos em que a casa exige mais energia, como em dias especialmente quentes ou especialmente frios, ou quando as crianças brincam na lama e as necessidades de lavanderia aumentam drasticamente. Nessas horas, o ZEH extrai a energia extra de que precisa da rede elétrica.
p E então há momentos, quando os dias são longos e o sol está cooperando, e o clima é ameno, então o calor ou o ar não são tão necessários, quando a casa requer menos energia do que os painéis solares geram. Os painéis solares enviam seu excesso de energia para a rede elétrica, fornecer energia limpa onde for necessária.
p No fim do ano, o uso de energia e a geração de energia devem se anular. Portanto, a "casa com energia líquida zero".
p Então, o que toda essa eficiência energética significa para o proprietário? Um ZEH custará menos do que uma casa tradicional? No curto prazo, a longo prazo, ou nunca? Ou é tudo uma questão de salvar o planeta uma casa de cada vez?
p Por que comprar um?
Economia de casas com energia zero
O enquadramento duplo de um Habitat for Humanity ZEH no Colorado permite eficiência energética. Foto cortesia de NREL p Reduzir as emissões de carbono é um grande negócio. Os ursos polares podem atestar isso. O mesmo pode acontecer com os vilarejos atingidos pela seca nas áreas rurais de todo o mundo. Mas existem outras preocupações, também. Primeiro, existe o fator dinheiro.
p Casas com energia zero têm preços variados. Um ZEH construído em Frisco, Texas, em 2004 estava cotado em $ 1 milhão; um ZEH construído em Edmond, Okla., em 2005 teve um custo de varejo estimado de $ 200, 000 [fonte:Oliver].
p Independentemente da faixa de preço, construir uma casa com energia zero custa mais do que construir uma casa tradicional do mesmo tamanho e características. As estimativas colocam o aumento em algo entre 20% e 60% [fontes:ToolBase, Oliver]. É um aumento muito grande, mas isso pode diminuir consideravelmente quando você leva em consideração quaisquer descontos federais e estaduais de eficiência energética disponíveis.
p E há toda aquela coisa da conta de energia de $ 0. Uma casa comum para uma única família nos Estados Unidos paga cerca de US $ 2, 200 por ano com energia [fonte:EnergyStar]. Reduzir isso a nada pode economizar US $ 22, 000 ao longo de 10 anos. Se você levar em consideração os incentivos do governo, a economia de energia pode compensar um aumento no preço de compra.
p Há uma falha na estimativa de economia de energia, no entanto. Um ZEH só é ZE se as pessoas que nele vivem praticarem bons hábitos energéticos. Se os proprietários deixarem as luzes acesas o tempo todo, execute o AC a 60 graus F (16 graus C) no verão e tome banhos diários de 30 minutos, o uso real de energia da casa provavelmente excederá sua capacidade de geração. Nesse caso, a conta de energia vai ser maior que zero.
p No fim, a verdadeira eficiência energética de uma casa com consumo zero de energia depende muito das pessoas que a mantêm. Os sistemas fotovoltaicos requerem verificações regulares para funcionar com a máxima eficiência. Mesmo a configuração de ar-condicionado de maior eficiência terá que trabalhar horas extras se as pessoas deixarem a porta aberta no meio do verão. Mas se a casa for usada conforme prescrito, pode funcionar para fornecer benefícios substanciais - tanto para os proprietários de casas quanto para os ursos polares.
p Para obter mais informações sobre casas com energia zero e tópicos relacionados, dê uma olhada nos links da próxima página.
Muito mais informações
Artigos relacionados do HowStuffWorks
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Fontes
Caminhando em direção a casas de energia zero. Departamento de Energia dos EUA - NREL.http://www.nrel.gov/docs/fy04osti/35317.pdf
Oliver, Felicia. "Uma casa com energia zero." HousingZone. 1 de Maio, 2006.http://www.housingzone.com/article/CA6332828.html
Selna, Robert. "Casas pré-fabricadas de startups visam contas de energia zero." SF Gate. 23 de junho 2009.http://www.sfgate.com/cgi-bin/article.cgi? F =/ c / a / 2009/06/23 / MNRR187SSG.DTL
Sete Passos para um ZEH. ToolBase.http://www.toolbase.org/ToolbaseResources/level4CaseStudies.aspx? ContentDetailID =2472 &BucketID =2 &CategoryID =58
Demonstração ZEH - Casa de Energia Zero de Tucson. ToolBase.http://www.toolbase.org/ToolbaseResources/level4CaseStudies.aspx? ContentDetailID =2473 &BucketID =2 &CategoryID =58
Visão geral do ZEH - Definição do Departamento de Energia. ToolBase.http://www.toolbase.org/ToolbaseResources/level4CaseStudies.aspx? ContentDetailID =2470 &BucketID =2 &CategoryID =58
Características do edifício residencial Zero Energy. Zero Energy Home Dallas.http://www.zeroenergyhomedallas.com/features.html
Projeto de casa com energia zero. Economizadores de energia.http://www.energysavers.gov/your_home/designing_remodeling/index.cfm/mytopic=10360
Zero Energy Home:Perguntas frequentes. ToolBase.http://www.toolbase.org/PDF/CaseStudies/ZEH-FAQs-OH.pdf