Дом с нулевым потреблением: Дома с нулевым потреблением

Дом с нулевым потреблением энергии

Энергопассивный дом Дом с нулевым потреблением энергии Энергоэффективный дом

Дом с нулевым энергопотреблением — это технический прогресс энергопассивного дома. В среднем за год такой дом показывает сбалансированный баланс между энергией, затрачиваемой на его отопление, горячее водоснабжение, вспомогательной и бытовой электроэнергией, и энергией, вырабатываемой самим домом, например, через солнечные коллекторы. Иными словами, это дом, который производит ровно столько, сколько потребляет, и не использует никакую электроэнергию, кроме своей.
Дома с нулевым потреблением энергии характеризуются особенно высоким уровнем комфорта при очень низком потреблении энергии. Это достигается прежде всего за счет пассивных компонентов (энергосберегающие окна, воздухонепроницаемая оболочка здания, особенно хорошая теплоизоляция, контролируемая система вентиляции жилых помещений с рекуперацией тепла и последовательное использование регенеративной энергии, например, с помощью геотермальных коллекторов или тепловых солнечных систем).  
Очевидно, что энергопотребление дома с нулевым потреблением энергии значительно ниже, чем у сопоставимого стандартного дома, что не только приносит пользу окружающей среде в долгосрочной перспективе, но и защищает кошелек домовладельца. 

Строительство дома с нулевым потреблением энергии — Шаг 1: Хорошая теплоизоляция внешнего контура

Крыша и фасад требуют специальной теплоизоляции. Чтобы соответствовать требованиям дома с нулевым потреблением энергии, толщина утеплителя в области крыши в холодном климате должна быть около 30 сантиметров. Помимо обычного утепления минеральной ватой или специальными изоляционными панелями между стропилами, необходимо еще под стропила нанести дополнительный утепляющий материал.
Фасад также необходимо полностью утеплить, чтобы избежать тепловых мостов. Здесь утепление проводится снаружи. Можно использовать как перекрестное утепление минеральной ватой, так и напыляемые композитные системы из полистирола, минеральной ваты и полиуретана. Толщина стенки утеплителя должна быть не менее 26 сантиметров — для реального «нулевого расхода» лучше добавить еще несколько сантиметров.

Плиту перекрытия тоже нужно утеплить: как снизу, так и над плитой наносится слой теплоизоляции, всего до 30 сантиметров.
Внешняя оболочка дома получается настолько энергосберегающая, насколько это позволяют окна: в доме с нулевым потреблением энергии должны быть установлены специальные окна пассивного дома с тремя стеклами и 5-6 камерным профилем. Можно установить стеклопакеты с аргоном внутри.

При строительстве дома следует следить за тем, чтобы площади окон на южной стороне дома были больше, чем на северной стороне. Таким образом, через солнце в дом может поступать дополнительная тепловая энергия, и потери тепла снижаются.

Строительство дома с нулевым потреблением энергии — Шаг 2: Система вентиляции с рекуперацией тепла.

Использованный (и теплый) воздух удаляется из кухни, ванной и туалета. Затем он проходит через теплообменник — устройство, которое также используется в холодильниках и системах кондиционирования воздуха, где теплый воздух отдает свою энергию свежему воздуху, поступающему извне. Свежий воздух нагревается, а затем направляется в гостиную и спальню.
Каналы вентиляции, необходимые для этой технологии, с самого начала включены в проект дома с нулевым потреблением энергии.
Преимуществом такой системы, помимо экономии энергии, является постоянный приток свежего воздуха, что создает приятный и здоровый микроклимат в помещении.

Важно: выбирайте систему с низким энергопотреблением.

Строительство дома с нулевым потреблением энергии — Шаг 3: Используйте бытовую технику с особо низким энергопотреблением

Дом с нулевым потреблением энергии становится таким только при использовании экономичных бытовых приборов, позволяющих поддерживать особенно низкое потребление энергии.

«Пожиратели энергии» — это в основном старые охлаждающие устройства. Новый холодильник потребляет только половину энергии, необходимой десятилетнему прибору. По этой причине холодильники и морозильники, в частности, должны соответствовать последним техническим стандартам. Устройствам с классом энергопотребления «А ++» и выше стоит отдать предпочтение.
Посудомоечные и стиральные машины также должны иметь подключение к горячей воде. Это снижает потребление электроэнергии, которое могло бы возникнуть при нагревании воды. Особое значение имеют также специальные энергосберегающие тепловые насосы.
Следующим шагом на пути к дому с нулевым потреблением энергии являются подключаемые блоки питания с низким энергопотреблением и, конечно же, электрические устройства, которые не просто переходят в режим ожидания при выключении (и, таким образом, потребляют почти столько же электроэнергии, как в работе!), но фактически отключаются от электросети.

Строительство дома с нулевым потреблением энергии — Шаг 4: Используйте энергию солнца и ветра

Дом с нулевым потреблением энергии работает только в том случае, если, например, помогает солнце: с помощью солнечной технологии вы можете не только просто нагревать питьевую воду, но и при правильной конструкции вы даже можете производить избыточное количество электроэнергии и ее подачу в общественную сеть (дом станет энергоэффективным). Самым дешевым и эффективным является использование генерируемой солнечной энергии для устройств и тепловых насосов самостоятельно.

Для приготовления горячей воды достаточно солнечных коллекторов от 4 до 5 м². Солнечные панели собирают солнечные лучи и преобразуют их в тепло, которое непосредственно нагревает воду.
Более интенсивное использование солнца может быть достигнуто с помощью фотоэлектрической системы, вырабатывающей собственное электричество. Это (все еще) относительно дорого.
Основой для фотоэлектрической системы, с помощью которой напрямую вырабатывается электричество, является крыша, выходящая на юг, которую нельзя затенять. В идеале уклон крыши составляет от 30 до 45 градусов, а размер системы должен быть выбран таким, чтобы можно было покрыть всю потребность в электроэнергии для отопления, вентиляции и бытовых приборов (при солнечном свете).

Электроэнергия, вырабатываемая фотоэлектрической системой, может затем подаваться в электросеть или использоваться для работы теплового насоса и / или бытовой техники. Это уже сегодня дает техническую возможность полностью покрыть потребление энергии в частном доме за счет солнца. 
Не забывайте, что солнечные батареи работают не только в ясные дни, поэтому подходят и для хмурого Подмосковья.

Преимущества дома с нулевым потреблением энергии

• Низкие затраты на отопление за счет «самоокупаемости» и независимости от цен на нефть и газ, от скачков электроэнергии и ее отключения по причине аварий в сети.
• Окружающая среда и климат оптимально защищены, так как система отопления не производит выбросов CO2.
• Постоянно свежий воздух без сквозняков и перепадов температуры — даже пыльца, пыль и дым могут быть отфильтрованы. Летом комфорт проживания за счет снижения температуры внутри дома.

ДОМА С НУЛЕВЫМ ПОТРЕБЛЕНИЕМ ЭНЕРГИИ

Под небом голубым есть город золотой

С прозрачными воротами и ясною звездой.

А в городе том сад, все травы да цветы,

Гуляют там животные невиданной красы.

«Аквариум», «Город золотой» 

Прекрасные дома на зеленой траве под голубым небом. Легкий ветерок подгоняет белые пушистые облака. Солнце золотит листву на деревьях. Красота, гармония, пастораль. Кто-то скажет – утопия, кто-то – идиллия. И те и другие будут неправы. Это абсолютно реальный поселок из «умных» домов, которые благодаря современным технологиям строительства «научились жить» полностью автономно, независимо от традиционных источников энергии. Эти дома спроектированы и построены таким образом, что используют лишь самый минимум энергии, необходимый для успешного функционирования систем обогрева/охлаждения и освещения. И этот минимум «умные» дома получают из возобновляемых источников энергии – солнца, ветра, земли. Такие технологии позволяют существенно снизить вредное воздействие наокружающую среду и сэкономить расходы на обслуживание домов. Технология net Zero Energy Building (nZEВ – дом с нулевым потреблением энергии) стала настоящим технологическим прорывом в строительстве и является сегодня одной из наиболее перспективных. Дом с нулевым потреблением энергии – это здание, которое на протяжении года потребляет столько же энергии, сколько само и производит из возобновляемых источников. В основе технологии nZEВ лежит несколько важных составляющих. Во-первых, это проект здания, который разрабатывается так, чтобы уменьшить потери тепла, максимально использовать естественную вентиляцию и освещенность. Во-вторых, строительные материалы и оборудование, которые позволяют полностью исключить теплопотери и неэффективное использование электроэнергии, солнечного света и воды. И, в-третьих, получение домом энергии из возобновляемых источников. Дом с нулевым потреблением энергии может быть подключен к сети централизованного электроснабжения и поставлять избыточную электроэнергию в сеть либо потреблять ее, если производимого на месте электричества не хватает. В течение года энергия, отданная домом в сеть, уравновешивает энергию, полученную из нее, обеспечивая тем самым нулевое годовое потребление энергии. Хотя при проектировании и строительстве таких домов делается акцент на энергоэффективность и производство энергии за счет возобновляемых источников, это не мешает применению других систем и технологических приспособлений, которые улучшают качество воздуха в помещении, снижают вредные воздействия на окружающую среду, сохраняют природные ресурсы и делают жилища более комфортными. Инновационный подход к управлению инженерными системами дома и электроприборами помогает кардинально уменьшить энергопотребление. Основой такого подхода является система «умный дом», которая объединяет освещение, отопление, охлаждение, электроснабжение и систему безопасности жилища. Это позволяет не только полностью контролировать расход энергии, но и обеспечивать безопасное функционирование всего дома. Система организует экономное использование энергии в соответствии с заданными параметрами, а также позволяет в случае необходимости свести энергопотребление к минимуму, включив спящий режим. С помощью системы «умный дом» можно устанавливать необходимые температуру и влажность, уровень освещенности в помещениях, а в отсутствие людей система в заданном режиме сама поддерживает микроклимат дома.

ПРЕИМУЩЕСТВА ДОМОВ С НУЛЕВЫМ ПОТРЕБЛЕНИЕМ ЭНЕРГИИ

Дома с нулевым потреблением энергии позволяют значительно снизить текущие энергетические затраты и обеспечить гарантированную защиту от роста цен на электроэнергию. Такие дома более надежны – они продолжают функционировать даже при перебоях в поставке электроэнергии, поскольку для выполнения своих основных функций и сохранения тепла им требуется очень незначительное количество энергии. Интегрированные в эти дома системы имеют длительный срок службы. К примеру, фотоэлектрические системы (photovoltaic systems), наиболее часто используемые в домах с нулевым потреблением энергии в Северной Америке, убедительно подтвердили свою 25-летнюю гарантию. Установленные в 1982 году в одном из павильонов парка развлечений Walt Disney World во Флориде, они продолжают эффективно функционировать до сих пор, несмотря на солидный возраст и несколько пережитых ураганов. Использование технологии nZEВ снижает негативное влияние на окружающую среду за счет сокращения связанных с энергетикой выбросов загрязняющих веществ. Дома с нулевым потреблением энергии изначально хорошо продуманы, спланированы и построены, что обеспечивает хозяевам комфортное проживание. Поселки, состоящие из таких домов, более рационально расходуют электроэнергию и воду и используют канализацию. Это позволяет направлять освободившиеся средства на продление срока службы существующих систем и строительство новой инфраструктуры. Ну и наконец, если владелец решит продать такой дом, его рыночная стоимость будет выше стоимости аналогичного дома, который не имеет статуса «нулевого потребления энергии».

ПРОИЗВОДСТВО НЕОБХОДИМОЙ ЭНЕРГИИ

Энергетические потребности дома с нулевым энергопотреблением удовлетворяются за счет возобновляемых источников энергии. Для электроснабжения обычно используются солнечные системы на основе фотоэлектрических модулей, которые хорошо зарекомендовали себя во всем мире. Они могут работать автономно (с использованием аккумуляторных батарей) или соединяться с сетью централизованного электроснабжения, что позволяет им обмениваться между собой энергией, а при отключении сети используются резервные системы. Фотоэлектрические панели, как правило, устанавливают на крыше здания под оптимальным углом наклона с помощью поддерживающей конструкции. Солнечные батареи надежны и не доставляют хлопот в обслуживании. Для выработки электроэнергии также могут использоваться ветрогенераторы. Задача солнечных коллекторов и тепловых насосов – обеспечить горячее водоснабжение и отопление. К сожалению, при реализации концепции дома с нулевым потреблением энергии могут потребоваться существенные первоначальные затраты не только на этапе проектирования и строительства, но и при получении домом соответствующих сертификатов, подтверждающих его статус «нулевого потребления энергии». Кроме того, существует определенный дефицит квалифицированных специалистов в этой области. Сегодня только очень немногие архитекторы, дизайнеры и строители обладают необходимыми навыками и опытом для создания подобных зданий. Разработка проекта должна проводиться в непосредственной привязке к конкретной климатической зоне. Иными словами, использование солнечных панелей, например, эффективно в южных районах с большим количеством солнечных дней, а для зданий, расположенных в северных широтах, по-видимому, больше подойдут ветроустановки. Строительство дома с нулевым потреблением энергии, без сомнения, требует применения современных строительных материалов, отвечающих требованиям энергоэффективности, теплосбережения и экономного использования ресурсов. Дополнительные затраты, необходимые для того чтобы перевести проект дома из базовых стандартов строительных норм и правил в дом с нулевым потреблением энергии, увеличат общую стоимость здания в среднем на 10%. При этом они будут значительно варьироваться в зависимости от месторасположения и архитектуры дома.

 

Например, при возведении такого дома в соответствии с минимальными требованиями строительных норм и правил в провинции Онтарио, климатические условия которой сравнительно близки к украинским, стоимость квадратного фута составляет С$175–200 (в среднем около С$190). Согласно данным канадской Ассоциации строителей домов, площадь среднего дома в Канаде в настоящее время – 1900 квадратных футов (177 м2). Таким образом, строительство обычного дома обойдется в С$361 000, а стоимость дома с нулевым потреблением энергии – С$397 100, то есть на С$ 36 100 дороже. Однако это дальновидная инвестиция. Затраты на обогрев среднего канадского дома составляют от С$ 1600 до С$ 2000 (в среднем С$ 1800) в год, следовательно дополнительные затраты на строительство дома с нулевым потреблением энергии смогут окупиться через 20 лет, после чего он будет ежегодно экономить своим хозяевам С$ 1800, а может, и больше, так как в будущем цена природных ресурсов вероятнее всего будет расти. Так что, взявшись за строительство, можете утешать себя мыслью, что расходуете деньги не напрасно и на гораздо более качественный продукт. Сегодня в разных климатических районах мира реализовано около 360 проектов домов с нулевым потреблением энергии, что позволяет использовать опыт их проектирования, строительства и эксплуатации. Хотелось бы, чтобы количество таких домов увеличивалось за счет отечественных примеров.

Zero Energy Ready Home Program

Добро пожаловать в программу DOE Zero Energy Ready Home Program. Каждый сертифицированный дом Zero Energy Ready представляет собой совершенно новый уровень производительности со строгими требованиями, которые обеспечивают выдающийся уровень энергосбережения, комфорта, здоровья и долговечности.

. . . . . .

Готовый дом с нулевым потреблением энергии

• 45 л и ZERH
• Центральный партнер
• Программные требования
• Сертификационные организации ZERH, признанные DOE
• Ресурсы программы
• Награда за жилищные инновации
• Часто задаваемые вопросы

 

Что такое готовый дом DOE с нулевым энергопотреблением?

Дом с нулевым энергопотреблением DOE — это высокопроизводительный дом, который настолько энергоэффективен, что система возобновляемых источников энергии может компенсировать большую часть или все годовое потребление энергии домом. Каждый дом DOE с нулевым энергопотреблением соответствует строгим критериям эффективности и производительности, изложенным в требованиях национальной программы Министерства энергетики США по созданию дома с нулевым энергопотреблением. Большинство типов новых домов в США имеют право на участие в программе DOE Zero Energy Ready Home, и дома проверяются квалифицированной третьей стороной в рамках процесса сертификации.

 

Поиск партнеров

Найдите рядом с вами строителя домов с нулевым потреблением энергии!

DOE Tour of Zero

Загляните внутрь готовых к нулевому потреблению энергии домов по всей стране!

Центральный партнер

Узнайте, как стать партнером и получить доступ к своему профилю партнера

Узнать больше

Программные требования

Версии 1 и 2, односемейные, многоквартирные и промышленные дома

Узнать больше

Часто задаваемые вопросы

Требования к программе, запись политик и многое другое

Подробнее

Ресурсы программы

Тренинги, публикации, поощрения, маркетинг и многое другое

Узнать больше

признанных DOE организаций по сертификации ZERH

HCO и MRO для ZERH: что нужно знать и как подать заявку на признание

Узнать больше

Награда за инновации в жилищном секторе

Награждение лучших в области инноваций на пути к нулевому энергопотреблению Ready

Подробнее

. . . . .

Я могу без колебаний сказать, что дом превзошел все мои ожидания по энергоэффективности и общему комфорту проживания.

ZERH Домовладелец

Подробнее Отзывы о доме с нулевым потреблением энергии

Последние новости от ZERH

Министерство энергетики награждает лауреатов премии за инновации в жилищном секторе 2022 года

Министерство энергетики объявило победителей конкурса «Инновации в жилищном строительстве 2022 года» — высшей награды, которую строители могут получить за строительство готовых домов с нулевым потреблением энергии.

20 сентября 2022 г.

Узнать больше

Готовый дом с нулевым потреблением энергии … Живите лучше!

Учить больше

Готовый дом с нулевым потреблением энергии … Живите здорово

Учить больше

Готовый дом с нулевым энергопотреблением . .. Готов к жизни в будущем!

Учить больше

Связанные программы

Energy Star Certified Homes

EPA.

Как спроектировать дом Net-Zero

Позвольте проектировщику сделать всю тяжелую работу

После того, как команда собрана и масса оптимизирована для объекта, теперь вы можете сосредоточиться на том, чтобы сделать ограждающую конструкцию здания максимально эффективной. По сути, это соответствует воздухонепроницаемости. Юань любит приводить аналогию, которую она услышала от проверенного инженера-механика: «Вы хотите думать о своем здании как о человеческом теле: вы хотите дышать через нос или рот, а не через кожу».

Окна с тройным остеклением, сверхэффективная изоляция и тщательно продуманные детали фасада, которые, по сути, заделывают любые щели. А затем вы можете выполнить точную настройку, указав энергосберегающие системы HVAC, приборы и приспособления. Ваш консультант по энергетике и инженер-механик могут помочь вам в принятии этого решения, исходя из того, что имеет смысл для конкретного здания. «Все должно работать вместе, чтобы вы могли контролировать результат и должным образом компенсировать его», — говорит Юань.

Модернизация домов для достижения нулевого уровня выбросов немного сложнее, потому что, конечно, вы не можете переориентировать свой дом, а перепроектирование оболочки здания может быть дорогостоящим. Юань понимает это не понаслышке: она и ее муж приступили к хирургической реконструкции оштукатуренного дома в испанском колониальном стиле в надежде в конечном итоге добиться нулевого дохода — при ограниченном бюджете. Модернизация повлечет за собой изоляцию стен, заделку любых трещин и замену высокоэффективных новых механических систем и, в конечном итоге, солнечной батареи на крыше. Это дорогое удовольствие, но оно того стоит: «Мои любимые типы проектов — это адаптивное повторное использование, когда вы как бы прославляете историю, и я не думаю, что необходимость модернизации вашего дома в соответствии с высокими стандартами производительности означает, что вы собираетесь компрометировать его эстетику».

Расчет возобновляемых источников энергии

После того, как вы максимально сократили свои электрические нагрузки с помощью вышеуказанных стратегий, вы можете обратиться к своей энергетической модели, чтобы определить, сколько электроэнергии вам нужно для компенсации возобновляемых источников. В большинстве случаев это будут солнечные панели, установленные либо на крыше, либо на земле. Другие генераторы энергии на месте, такие как ветряная, геотермальная или гидроэнергия, сложнее использовать в бытовых масштабах, они дороже и их сложнее прогнозировать. Например, говорит Сами: «По моему опыту, ветер действительно трудно реализовать в любых масштабах, кроме промышленных, особенно в городских районах, где направление ветра непредсказуемо».

Хорошей новостью является то, что цена на солнечные панели резко снизилась за последние годы, а технология стала еще более эффективной. Все чаще фотоэлектрические системы становятся менее навязчивыми визуально (например, Илон Маск делает большие ставки на солнечную крышу Tesla).

Вернуться

Возможно, ваш проект завершен, но работа еще не закончена. Мониторинг вашего проекта с помощью исследований после заселения и соответствующая корректировка имеют решающее значение для процесса проектирования с нулевыми затратами. Возможно, вы обнаружите, что вам необходимо дополнительно компенсировать энергопотребление вашего проекта. «Я думаю, что это отличный способ довести до конца то, что мы разработали, и доказать, что это работает. А если нет, то как нам это исправить?» — говорит Юань, добавляя, что клиенты, увидев, как они используют энергию, часто меняют свой образ жизни. Но иногда виновники энергопотребления могут удивить: в проекте, над которым работал Юань, это был сверхактивный насос для бассейна. Для одного недавнего проекта Шикетанц обнаружила, что ей необходимо добавить дополнительные наземные фотоэлектрические панели, чтобы компенсировать электроэнергию, используемую для зарядки двух электромобилей.

Как бы ни было важно следить за своим проектом, вы также должны продолжать следить за тем, что будет дальше в области экологически безопасного проектирования — через мега-конференцию, такую ​​​​как Greenbuild, мероприятие местного отделения AIA или через курсы повышения квалификации.