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建筑科学

让一栋20年历史的佛罗里达房子实现零排放

从节能住宅开始,并使用现有的激励措施,这让事情变得更容易

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史蒂夫·拉尔森在佛罗里达的零能耗住宅。
图片来源:史蒂夫·拉森
史蒂夫·拉尔森在佛罗里达的零能耗住宅。
图片来源:史蒂夫·拉森
拉尔森夫妇2012年5月净零能耗住宅的部分电费账单显示,当月他们使用了490千瓦时,而生产了965千瓦时。
图片来源:史蒂夫·拉森

史蒂夫•拉森,建筑商和家用能源计价器他给我发了一封电子邮件,里面是他2012年2月到7月的能源账单。扣除每月的服务费,他在这六个月里只支付了5.35美元的电费。没错,一个月的电费不到一美元,还有每月9.88美元的服务费。

“长期以来,节能一直是我的激情所在,”拉森写道。自从2008年他在房子里安装了太阳能电力系统以来,生产太阳能发电系统也成了他的爱好。

从能源效率开始

净零能耗的基本理念是有足够的现场电力生产来抵消建筑物的能源消耗。我在我的文章中稍微讨论了一下这个话题艾米和马特在北卡罗来纳州的零能耗住宅.劳埃德·奥尔特环境保护狂描述达到净零能量的一种方法“在Net Zero中,你想在现场产生足够的电力来加热、冷却和照明你的房子;它可能是一个透风的谷仓,但如果你在屋顶上放置足够多的绿色小装置来产生足够多的绿色能源来养活它,谁在乎呢?”有点讽刺的意思,是吧?

拉尔森选择了更聪明的方式实现净零。一开始他没有现场发电,但在1991年至1992年建造这座房子时,他确实开始了一种健康的能源效率。下面是一些让它如此高效的功能:

  • 它不是太大;它有2144平方英尺的空调建筑面积。
  • 建筑的方向是东西朝向的长轴。
  • 墙体采用R-19玻璃纤维隔热板进行空腔隔热,外部采用R-3连续泡沫板。
  • 高级框架:2×6螺栓24″中心与隔热角和t型墙。
  • 天花板的绝缘强度约为R-50 (~R-30吹制玻璃纤维置于R-19玻璃纤维棒之上)。
  • 房子里的窗户很少:西侧没有,东侧只有一扇,朝南的窗户被一条6英尺宽的门廊遮挡着。
  • 3吨空调的额定温度为18 SEER。
  • 漏风率为3.4ach50
  • 管道泄漏为2.7Cfm25每100平方英尺空调楼面面积。
  • 有一个太阳能热水器。

如果你对这些数字有感觉,你就知道这是一个不错的房子.如果没有光伏模块她的指数这栋房子是65。

记住:这房子是20年前建的!HERS指数为65意味着它比按照2004年国际节能规范(IECC)建造的同一栋房子的效率高出35%,因此它比房子建造15年后才制定的规范高出35% !

增加足够的光伏发电来达到净零

2008年,拉尔森在房子里安装了一个5千瓦的光伏系统。不过,这并没有让他们一直达到净零,因为他还有一个巨大的车库和装有空调的商店。于是,他在2010年增加了第二个5千瓦的系统,这使他们达到了今天的水平,每月只需支付9.88美元的服务费,而实际净耗电量几乎没有任何费用。

如果你想知道,第一个5千瓦的光伏系统花费了4万美元,他们得到了联邦、州和公用事业的2.3万美元的税收抵免和退税。大约2万美元的奖励来自佛罗里达州。第二个5千瓦系统的成本仅为28000美元,在短短两年内下降了30%。扣除激励措施后,它们的总成本达到3.7万美元,回收期约为14年。

包括太阳能组件产生的能量在内的家庭HERS指数是令人印象深刻的-14。HERS指数为零意味着家庭生产的能源和消耗的能源一样多,不多也不少。根据HERS指数,他们的家超过了净零能耗阈值。“在过去的20多年里,这是一个非常舒适的家,但9.88美元的电费让我们处于非常有利的地位。我的妻子是一个非常快乐的露营者。”

根据他发给我的电费账单,Larson的用电量一般在500到近1000千瓦时之间,大多是偏低端。有些月份他们生产的电比他们使用的多,正如你在下面的仪表读数中看到的,而其他月份他们使用的电比生产的多。下面的片段来自他们2012年5月的电费账单,显示当月他们使用了490千瓦时,而生产了965千瓦时。他们通常会有盈余,正如你在底部的数字中看到的,这是他们的电力生产与消耗的总和。

史蒂夫和他的妻子正在帮助佛罗里达州的别名——阳光之州——在很多方面都是真实的。史蒂夫说:“我们很高兴我们已经远远领先于公牛的奔跑。”当然,自1994年以来一直是HERS评分者的人已经习惯了站在前面。

Allison贝尔斯迪凯特,格鲁吉亚,是一个演讲者,作家,能源顾问,resnet认证培训师,和作者能源先锋博客.你可以在推特上关注他@EnergyVanguard

3评论

  1. 专家成员
    Dana多赛特||# 1

    算算吧
    “他的房子是20年前建的!”HERS指数为65意味着它比按照2004年国际节能规范(IECC)建造的同一栋房子的效率高出35%,因此它比房子建造15年后才制定的规范高出35% !”

    承租人,现在是2013年,所以20年前是1993年,1993年15年后是2008年。

    这样看来2004年直到2008年才出现,对吧?IECC只是把它叫做2004来愚弄我们。: -)

    但是等一下……

    “一开始他没有现场发电,但他在1991年至1992年建造房子时,确实从合理的能源效率开始。”

    所以我们跳过了一年,那是21-22年前建造的,而不是20年前,所以2004年实际上发生在2006年或2007年?

    这太令人困惑了——我们不应该让物理学家做简单的数学,除非他们的名字叫汤姆·墨菲!

    http://physics.ucsd.edu/do-the-math/

    房子做得不错——佛罗里达州低负荷/高r房子的舒适因素也不能低估。在这样的R值下,它真的需要一个3吨重、南窗有阴影、没有西窗的空调吗?或者这是当时可用的最小的高效冷却?

  2. watercop||#2

    蛮力法
    为佛罗里达州2144平方英尺的房子部署10千瓦的光伏发电以实现净零,乍一看似乎更倾向于发电而不是节能。根据遮阳情况,一个10千瓦的系统每天应该产生40千瓦时,扣除各种组件的损耗,远远超过了这个房子的需要,尽管商店的使用情况是未知的。

    2144平方英尺,在合理的渗透(3.4 ACH 50在这里还不错,尽管PH人群会站起来,愤怒地挥舞着他们的触角)和描述适度的玻璃应该在2吨,特别是紧管道。

    我认为(信息未提供)管道是外部条件的信封…在炎热的阁楼上排列,这在佛罗里达是很典型的。

    喷洒泡沫隔热材料,用雾或IR检查泄漏质量,同时可以处理非条件空间中的阁楼管道系统,并减少渗透,考虑到上述其他细节,可能会降低到2 ACH50左右。在合理范围内,有条件的空间的管道泄漏是无关紧要的。

    完成后,我将考虑一个2吨2区2级热泵,一个区域的卧室和另一个区域的公共/日间使用房间。如果操作得当,95%以上的时间它都停留在低阶段。(~ 1.3吨)。知道高SEER额定的热泵在低阶段时达到额定/宣传SEER,因此进行相应的设计。

    对于5人或更少的家庭来说,热泵热水器比太阳能热水器更具成本效益。

    SEER 16两级系统可能比SEER 18+更具成本效益,只要节省的资金用于其他效率升级(照明、洗衣、制冷,举三个例子)

  3. heidner||# 3

    Netzero房子
    科特,虽然故事没有说,房子可能很久以前就有太阳能热水了,也许在热泵热水器广泛使用之前。在佛罗里达,一个好的太阳能水系统应该表现得相当好,可能比热水热泵加热器更好地满足需求。

    空气和管道泄漏的数字是现在的,还是房子建造时的数字?

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