编者按:肯特·厄尔(Kent Earle)和他的妻子达西(Darcie)在一篇名为Blue Heron EcoHaus.GBA发布了一些这样的帖子在一系列这在去年就结束了。最近,肯特写信说,他一直在监控房子的能源使用情况,并提供了以下后续信息。
我们花了很多时间规划和设计一所节能、美观、划算的房子。这是一个很好的平衡。然而,在你真正进入这个空间并跟踪它的性能之前,这真的是一个很大的猜测游戏。你可以运行所有你想要的电脑程序,但你真的不知道事情会是怎样的,直到你搬进来过你的正常生活。
我们在房子上安装了光伏板,以补偿我们的一些能源消耗,希望有一天我们可以朝着一个净零能源家庭的方向努力。但这似乎也是一个很大的猜测,以确定它会有多出色的表现。
在房子的规划和设计阶段,我们在房子上运行了几个不同的能源模型。第一个叫做HOT2000程序。这是一个用于低层住宅建筑的能源模拟和设计工具。该软件在加拿大广泛使用,以支持项目、政策和法规的开发和实施。HOT2000是由加拿大自然资源能源效率办公室(NRCAN)开发和管理的。它最初是为R2000能源效率项目而设计的,该项目是加拿大绿色住宅建设的早期推动者。
后来我们使用了被动式住宅规划套件(PHPP),这是目前在世界范围内广泛使用的一种建造高效住宅的软件程序。
我写这篇文章的目的是报告这两个项目的不同预测,以及我们预测的太阳能发电,并展示我们2016年的实际能源使用情况——我们在新房子里的第一个完整的一年。我还将报告一些考虑事项和未来可能的选择。
预构建能源建模
当我们在规划房子的早期阶段时,我就对这个问题非常好奇。我读到的大部分内容都是关于预测不同家庭的能源使用情况,但我只遇到过一所真正跟踪并报告其能源使用情况的房子——阿尔伯塔省埃德蒙顿市的Mill Creek Net Zero房屋。尽管它消耗的能源非常少,却没有达到净零的目标。话虽如此,还是很接近了。
我完全不指望我们的家会接近零,但我们希望在接下来的几年里,我们可以逐渐建造我们的太阳能电池板阵列(随着成本下降),最终达到我们的目标。
好的,让我们来看看数字:
HOT2000预测:
年空间采暖能耗:7159千瓦时。
年生活热水(DHW)能耗:3409千瓦时。
年家电能耗:8760度。
合计= 19,328度/年。
PHPP预测:
年空间供暖能耗:7584千瓦时。
年DHW能耗:3974千瓦时。
年家电能耗:11,310千瓦时。
合计= 22,868度/年。
光伏阵列预测(6.2 kW)
PHPP估算:7,321千瓦时/年。
太阳能安装商估计:每年9300千瓦时。
所以很明显HOT2000和PHPP之间存在差异。虽然他们对加热和DHW的预测相当接近,但令人惊讶的是,器具的使用是显著不同的。同样令人惊讶的是,太阳预测的差异——我对每年2000千瓦时的巨大差异感到有点不安!
相比之下,根据加拿大统计局网站最新的2011年家庭能源使用数据,萨斯喀彻温省家庭平均消耗30555千瓦时/年(110 GJ),其中家用电力为8889千瓦时/年(32 GJ)。
鼓声响起来吧
实际上,首先要澄清一下。我所知道的是我们实际的总体能源使用量。不幸的是,我不能区分暖气,DHW和电器,尽管这很有趣。以下信息取自太阳能电池板的发电和电表。我每个月都进行跟踪,并记录在下面。
好了,现在开始打鼓。
实际能耗和光伏发电
1月:太阳能发电量= 315千瓦时,能源使用量= 3323千瓦时。
呵!我看到这个的时候很担心。也就是说,1月份非常寒冷,白天很短,也很黑暗(大多数时间是-20到-30摄氏度,或-4到-22华氏度。我们让房子保持在71华氏度左右)。
2月:太阳能发电量= 553千瓦时,能源使用量= 2706千瓦时。
二月总是寒冷的月份。尽管你可以看到随着白天的延长太阳已经得到了更多的阳光。
3月:太阳能发电量= 603千瓦时,能源使用量= 1716千瓦时。
这还好一点。我把室内温度降到了69华氏度。外面越来越暖和,太阳也越来越多。
4月:太阳能发电量= 979千瓦时,能源使用量= 1385千瓦时。
四月温暖而晴朗。漂亮的春天的天气。开始不需要在白天打开地板上的暖气,但仍然在晚上运行它。
阿美:太阳能发电量= 960千瓦时,能源使用量= 1029千瓦时。
这个月几乎为零。这是一个非常美好的月份。我们经常使用河里的水泵给新草浇水,我认为这增加了大量的能源消耗。
6月:太阳能发电量= 1434千瓦时,能源使用量= 989千瓦时。
大量的净正。美丽的月。显然是一年中最长的一天。
7月:太阳能发电量= 956千瓦时,能源使用量= 511千瓦时。
七月的前两周是多云多雨的,这在七月是不寻常的。
八月:太阳能发电量= 950千瓦时,能源使用量= 645千瓦时。
这个月也下了很多雨,这也是不正常的。八月通常很热。
9月:太阳能发电量= 778千瓦时,能源使用量= 611千瓦时。
凉爽和多云。我重新种上了草籽,并重新开动了河水的水泵。
10月:太阳能发电量= 315千瓦时,能源使用量= 1478千瓦时。
10月吸!315千瓦时和一月份一样!十月四日下雪了。我们得把暖气重新打开。整个月只有两、三天是晴天。
11月:太阳能发电量= 390千瓦时,能源使用量= 1750千瓦时
阴天,但月中有一些温和的天气,气温在零度以上。尽管如此,我们11月的太阳能发电量还是比10月多,这是不应该发生的。
12月:太阳能发电量= 229千瓦时,能源使用量= 2857千瓦时
一年中白天最短,极冷(零下40华氏度)。你想要什么?
实际总额:
实际太阳能光伏发电量= 8,189千瓦时。
实际家庭能耗= 19,000千瓦时。
实际使用的总净能源(消耗- PV) = 10,811千瓦时。
能源消耗低于预期
我对这些数字非常满意!我已经等了两年半,想知道我们实际的能源消耗是多少。
我们实际使用的总能源比HOT2000(19,328千瓦时/年,尽管它很接近)和a很多比PHPP预测的(22,868千瓦时/年)还要少,这是令人惊讶的。这让我想知道,考虑到我们实际使用的能源比预期少3868千瓦时,我们离达到被动式住宅标准还有多远……嗯。也许我们应该试着达到0.6 ach50的气密性目标。哦。
尽管如此,19000千瓦时的总能耗还是很不错的(也是一个很好的整数!)我们在行为上并没有做什么不同,除了聪明和不浪费。我仍然每个周末烤面包,我们像往常一样使用我们的大电器。我们家里有两台电冰箱和两台冷冻机。所有的灯都是led。我们试着把衣服挂起来晾干。我们偶尔会用柴火炉,可能每周会用两到三次,但大多数时候只是为了营造气氛,偶尔也会在非常寒冷的日子里用。
话虽如此,根据预测数字,供暖能源可能占我们总能源消耗的50%左右。这也让我想,如果我们更经常地烧木头,我们能做得更好吗?
PV估计很接近
至于实际的太阳能光伏发电(8189 kWh),它很好地平衡了安装商预测的9300 kWh/年和PHPP预测的7321 kWh/年之间的差距。我想过去的一年肯定是阴云密布。我们这里春天下了很多雨,秋天下得更多,这是很不寻常的。随之而来的是一场非常早的降雪,严重影响了我们的光伏发电(见10月-残酷)。这可能更接近安装程序对典型年份的预测。(我们得看看2017年会发生什么。)
不过,根据实际数据,2016年我们的太阳能电池板确实覆盖了我们总能源使用量的近45%。然而,我们需要将太阳能电池板的数量增加一倍(增加另一个6.2 kw的阵列),以始终达到净零。谁知道呢,也许在未来几年,成本会下降得更多,也许政府的激励措施会增加。一个人可以希望。
与萨斯喀彻温省30555千瓦时的平均家用电量相比,我们做得很好。我们比普通家庭少使用37%的能源。如果考虑到太阳能的发电量,我们的能源会进一步下降,比平均每栋房子少65% !甜味。
考虑到我们完全依靠电力,使房子尽可能节能是有意义的。我们的电费是$0.12224/kWh(而天然气的电费大约是$0.04/kWh),相当于$1,321.54/年(10,811 kWh x 0.12224)。
然而,我们必须支付32.61美元/月的基本服务费(即使我们在一个月的净收益是正的),这很糟糕,还有5%的税。这使我们一年的绝对成本达到1798.50美元/年或149.88美元/月,这大约是我们以前家庭的电力和电费成本的一半。
我不介意。
6个评论
PV产量在早期较高。
在最初几年,硅光伏阵列的功率通常比面板额定值高出5-10%,并且随着时间的推移会慢慢降低。降解的速率和程度因供应商和技术而异。因此,在其他条件相同的情况下(事实并非如此——天气和日照变化很大),产出超过简单模型预测也就不足为奇了。
感谢数字!
看到现实和预测的对比总是好的。
我想,如果有人想脱离电网生活,或者更好地匹配输出需求,就会把面板倾斜得更高(60度?70度?)和三倍或四倍的面板…现在最好还是按月支付连接费!
肯特
谢谢你的最新消息。能看到这栋房子符合标准真是太好了。在这个建筑博客的最后一篇文章中,很多项目都消失了。
我认为Hotcan和PHPP的预测都与您最终使用的预测非常接近,可以让您放心基于它们做出的决定。它们并不是完全正确的,但是任何能够接近的程序都是非常有用的。
不错的房子,你似乎很喜欢住在里面。没有太多的妥协来实现节能。看来你实现目标了。做得很好。
谢谢你的数字,他们
谢谢这些数字,它们非常有趣。
肯特伟大的工作!谢谢你
肯特伟大的工作!谢谢你分享这么有价值的信息。提供建模值和实际值之间的比较对您特别有帮助,并且查看Hot2000和PHPP之间的差异非常有趣。令人着迷的是,即使有令人难以置信的详细输入,PHPP也如此严重地高估了你的年度能源消耗,而且在一个看起来相当不寻常的多云和凉爽的秋天。如果这是一个更典型的秋天,你的热量通过窗户和减少建筑装配损失将进一步降低你的供暖能源消耗。由于您跨越了室内温度(21摄氏度)的标准PHPP输入,您的加热能量应该更准确。也许半常规的柴火炉确实让这个数字超出了人们的猜测?正如马克·罗森鲍姆(或者其他在他之前未被承认的人)所说:“没有零净值房屋这种东西——只有零净值家庭!”
由于漏风会对采暖能源产生很大影响,我很好奇您是否对房屋进行了风机门测试,以及测试结果与您在PHPP和HOT2000模型中使用的渗透率相比如何。
无论如何,很棒的文章,再次感谢分享!
迷人的
肯特,谢谢你。我们在安大略的沃尔夫岛开始了自己的项目,一直在关注你的项目。出于财政上的需要,我们无法在最初安装PV,并决定将其作为我们的长期优势,使用第一个电池板较少的年和一点作为基线,以达到比模型更准确的评估。我们当然有一个优势,那就是我们住在稍微靠南一点的地方,而且那里的气温永远不会像你所在的地方那么低。我想问一下你是否考虑过在你的光伏阵列上增加一个小型风力涡轮机?我们一直在考虑这个问题。我们非常感谢你的所有帖子。http://wolfeislandpassivehouse.wordpress.com
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