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¿Qué es una casa de energía cero?


Un hogar de energía cero (ZEH) produce tanta energía como consume durante un año. La única forma de lograr esto es a través del diseño y las prácticas de eficiencia energética junto con las tecnologías de producción de energía.

Reducción de las demandas de energía
Además de un estilo de vida comprometido con la conservación de la energía, la construcción de una casa de energía cero requiere un diseño y tecnología conscientes de la energía. "No puede haber compromiso en nada", dice Danny Parker, científico investigador principal del Centro de Energía Solar de Florida. La orientación y el diseño de la casa son tan importantes como los paneles fotovoltaicos utilizados para generar energía.

Reducir las demandas de energía de un hogar es el primer paso más importante para crear un hogar de energía cero. “La pregunta clave es: '¿Cómo reduzco las cargas en el edificio para que sean lo más mínimas posible?' "Dice Parker. La respuesta variará regionalmente, ya que la naturaleza de esas demandas de energía depende en gran medida del clima. Una casa en Minnesota enfrentará importantes demandas de calefacción, mientras que una en Florida consumirá la mayor parte de su energía para enfriar la casa. "Es necesario sacar todos los trucos regionales", dice Parker.

Con ese fin, el diseño y la implementación de un sistema HVAC de eficiencia energética puede reducir las cargas de energía hasta en un 80 por ciento. Para una casa en Florida, el uso de tejas de color claro y ventanas espectralmente selectivas reducirá la carga de calor del edificio y, a su vez, reducirá las demandas del sistema de enfriamiento. Internamente, los refrigeradores, lavadoras, secadoras y otros electrodomésticos con calificación Energy Star también reducirán la energía requerida en el hogar.

Produciendo energía para el hogar
Cuando una casa está diseñada, construida o acondicionada para ser lo más eficiente posible, el segundo paso es emplear tecnologías que produzcan energía, comenzando con el sol. La tecnología solar térmica utiliza el sol para calentar material que luego se almacena térmicamente para su uso posterior. Esta tecnología incluye sistemas de agua caliente. Los sistemas solares térmicos son soluciones solares rentables y tienen un precio mucho menor que sus contrapartes fotovoltaicas (PV). "La energía solar térmica no entra en el costo de 4 o 5 dígitos, como la lata fotovoltaica", dice Tim Merrigan, gerente senior de programas en el Laboratorio Nacional de Energía Renovable.

Una vez que un hogar es energéticamente eficiente y está configurado con agua solar térmica y recolección de calor, la tecnología fotovoltaica agrega el componente productor de electricidad que ayuda a llevar el conteo de energía a cero. La tecnología fotovoltaica aprovecha la energía del sol para generar electricidad que se recolecta como corriente continua (CC) y se envía a la red eléctrica para crédito o se transmite a un inversor dentro del hogar para su uso como electricidad de CA doméstica.

De cualquier manera, la energía excedente generalmente se envía de regreso a la empresa de servicios públicos para alimentar otros hogares y se acredita contra el uso del productor de energía. Los incentivos federales y estatales pueden reducir el precio de estos sistemas, y los recursos están disponibles para los constructores, contratistas y propietarios de viviendas para determinar qué tan grande se requerirá un sistema para generar la cantidad de energía necesaria para el hogar.

Monitoreo del uso de energía
Mantener un hogar sin energía requiere un compromiso con un estilo de vida sin energía. Parker compara el ZEH con un automóvil híbrido: un automóvil híbrido está diseñado para obtener un kilometraje notablemente alto, pero conducirlo de manera irresponsable dará como resultado un kilometraje promedio o deficiente. Los propietarios de ZEH deben monitorear el uso de energía y tomar decisiones energéticamente acertadas en todo momento. Los dispositivos de monitoreo de energía permiten a los propietarios monitorear el uso de energía en tiempo real en el hogar y eliminar los drenadores de energía ineficientes. "Te vuelves realmente preocupado por el vatio", dice Parker, y "cómo eliminar cada uno de ellos". Los dispositivos de monitoreo permiten a los propietarios ver el uso real de energía y pueden inspirarlos a realizar cambios de eficiencia, como instalar bombillas fluorescentes compactas o comprar equipos con potencia en vatios. mente.

Para mantener el uso de energía lo más cercano a cero posible, los propietarios deben calcular en kilovatios-hora (kWh) la producción diaria promedio de su sistema. Parker aconseja a las personas que utilicen el método del Centro de Energía Solar de Florida para calcular la producción diaria de energía. "Se toma la clasificación de kW del sistema y se multiplica por 4", dice Parker. "Eso le dará los kWh por día que se espera que el sistema produzca".

Parker sugiere que los propietarios usen 3.5 o 3 para los estados más nublados del Noroeste del Pacífico y 4.5 o 5 para los estados más soleados del Sudoeste. Luego, combine el gasto de energía diario con la producción de energía diaria para mantener el hogar en cero energía.

Pronóstico para hogares de energía cero
"La verdad es que hay muchos menos hogares verdaderos de energía cero que la gente piensa", dice Parker. Es más preciso decir "energía casi cero" en la mayoría de los casos. "Las casas en California están llegando a 50, 60 e incluso 70 por ciento a cero energía", dice Merrigan, y agrega que la meta del Departamento de Energía para una casa "comercializable" de energía cero para 2020 podría alcanzarse incluso antes a medida que continúe la investigación reduce los costos y aumentan los incentivos federales y estatales.

Sin embargo, incluso con tecnología barata y costos reducidos por incentivos, las casas construidas en algunas partes del país solo se beneficiarán mucho de la adición de tecnología solar, debido a las bajas mediciones de kWh por día. Además, la tendencia en ciertas áreas de la industria doméstica, el entretenimiento en el hogar y la oficina en el hogar, en particular, apunta hacia la popularidad de la tecnología que aumenta el uso de energía, en lugar de disminuirla. "Todo el mundo quiere el televisor de plasma de pantalla plana de 50 pulgadas", dice Parker, "pero nadie piensa en el hecho de que consume 400-500 vatios".

Los inversores en una casa de energía cero también deben tener cuidado con la trampa de recuperación de la inversión. "La gente siempre pregunta sobre la recuperación de la inversión", dice Merrigan. “Deberían pensar que se trata de una actualización, una inversión, al igual que actualizar cualquier parte de la casa”. Como terminar un sótano, agregar un baño o instalar una piscina, invertir más en una casa que se acerca o logra energía cero Es una inversión que aumentará con el tiempo. "Cualquiera que sea el valor que pongas en la casa, volverás", agrega Merrigan.