图片来源:Robert Opaluch
图片来源:Robert Opaluch 一楼的朝南玻璃窗包括一个8英尺宽的Andersen滑动玻璃露台门。这款滑动门的每一侧都是两个场地构建的4'x 6'固定的双层玻璃窗。
图片来源:Robert Opaluch 在冬天，当太阳在地平线上仍然较低时，阳光深入到家中，冬至最大在13英尺上达到了超过13英尺的渗透率（12月21日）。
图片来源:Robert Opaluch 这张照片显示了房子的东北角。北墙用一英寸厚的箔面聚异氰脲酸酯覆盖。东墙的四角用整层半英寸的胶合板覆盖，其他地方则用半英寸的箔面聚异氰脲酸酯覆盖。
图片来源:Robert Opaluch 竖向XPS保温安装在基础墙内部。覆盖在楼板上的地砖没有一直延伸到混凝土基础墙。橡木胶合板从靠近木板外缘的瓷砖跨越XPS隔热层的顶部，一直延伸到没有被外墙覆盖的基础墙顶部部分，跨度约10英寸。板下无水平保温，板下混凝土砌块无水平保温。
图片来源:Robert Opaluch
最受欢迎
这个两层楼的家居在科罗拉多州博尔德，秉承永恒的被动太阳能原理
回到20世纪80年代初，我在科罗拉多州的博尔德建造了一个1,480平方英尺的被动太阳能家园。从那时起，活跃的太阳能设备就会有很大的改进。但是，今天的被动太阳能设计原则与20世纪80年代初的原则非常相似。太阳能几乎为这个家提供了几乎所有的冬季加热和热水。通过消除中央供暖系统实现的成本节约在热质量，额外的绝缘层和更好的玻璃窗中投入，因此与传统结构相比，不会产生额外的施工成本。
太阳能热与电力备份
施工开始于1982年中期，一年后我搬了进去。在接下来的两年里，我全职工作，同时完成室内工作和景观美化。
家庭朝南窗户满足了大多数家庭冬季供热要求。太阳能热量储存在高批压地板（瓷砖覆盖的混凝土板）中，并由超成的建筑物包络保留。两个被动太阳能（批量型）热水箱提供几乎所有家庭的家用热水。电动辐射热和小电热水箱用作备用。
作为设计过程的一部分，每个单独的房间都进行了导热热损失、空气渗透和太阳能增益的计算。在寒冷(5600华氏度)但阳光充足的冬季，冬季取暖费用大约是每月25美元(以2014年美元计算)。公用事业的成本是如此之低，以至于热泵或中央供暖系统的成本是不合理的。
温度留在舒适的范围内
主落叶面积的朝南窗墙，由高批压地板和超支，导致典型的冬季室内温度波动为68°F至78°F。在阴暗的一天之后，在第二天早晨，温度下降到65°F，而不使用备用热量。在两个或多次连续阴沉的冬季时，很少，温度下降至63°F。最低记录的室内温度为59°F;这种温度发生在五年内，在多个阴囊后几天，没有使用备用热量。
在五年来最冷的时期，室外温度连续五天低于0华氏度，夜间降到-15华氏度。然而，一楼主要起居区域的室内温度攀升至70多度，到了清晨，在没有使用备用暖气的情况下，温度降至约65华氏度(约摄氏38度)。
楼上在卧室里，备用热量仅在占用的卧室的最寒冷的夜晚使用过夜。典型的冬日室内温度波动为65°F至82°F。三间楼上的卧室中的每一个都有一个面向朝南的滑动玻璃门，通往夏季下面的窗户的普通甲板。
一个简单的设计
房屋是20'x 40'两层家，北侧有一个附着的车库，类似于殖民地或储物盒设计。房屋的基础包括在级别的平板上的周边的混凝土级梁组成。屋顶被桁架框架。雪松壁板和雪松瓦片屋顶符合邻里建筑控制委员会所需的风格。
一楼的主要起居区设有开放式平面图，设有厨房，家庭房和用餐区。楼梯是U形的。车库有一个门口，以及带洗衣地区和半浴室的短途走廊。
楼上是南方的三间卧室，一项朝北一项学习，以及一个完整的浴室。东侧设计用于以后添加。另外还可以加入气闸入口，正式起居室和餐厅，可以扩大主卧室，并加入另一间浴室。
被动式太阳能特性
有源太阳系使用收集器，泵，风扇，控制器或其他使用和存储能量的设备进行操作。
直接增益被动太阳能加热有三个必要的组成部分:
- 围绕围攻南美景观的重要南方阳光。每个可居住的房间或空间都需要面向朝南的窗户或天窗，衡量占地面积的25％。窗户必须从至少10:00到下午2点到凌晨10点到凌晨2点到阳光下畅通无阻。在冬季。
- 超细和紧密结构，以最大限度地减少热损失。单独朝南玻璃无法捕捉足够的热量，以保持在寒冷气候中舒适的建筑物，如果建筑物绝缘或泄漏不佳。
- 在白天吸收太阳的热量，然后在晚上太阳不再照耀时将热量辐射回去。
热质量的例子包括混凝土楼板、砖墙、大型水箱或管道、石制品或砖瓦，它们位于建筑的隔热层内(以保留储存的热量)。空气、木材和布不能保持足够的热量，使一个家在很长一段时间内保持舒适。热质量是减少室内温度波动所必需的。否则，下午的温度会变得太热，而太阳升起前的温度会变得太冷。当空气温度高于热质量的温度时，热质量吸收热量，当周围空气温度低于热质量的温度时，热质量放出热量。
朝鲜玻璃
一楼朝南的玻璃包括一扇8英尺宽的安徒生(Andersen)滑动玻璃门，门框为乙烯基覆木。双层玻璃的强度约为R-2。这扇推拉门的两侧各有两扇现场建造的4 ' x 6 '固定双层玻璃窗，同样额定为R-2。(从图3可以看到一楼的窗墙。)
这套玻璃为640平方英尺(约合64平方英尺)的一楼面积提供了约140平方英尺(约合140平方英尺)的朝南玻璃。这个比例略低于推荐的经验法则(向南的玻璃相当于建筑面积的25%)。使用典型的传导热损失、渗透和太阳能增益计算来估计所需的玻璃面积。
Three windows (a 4’ x 5’ double-casement window and a 3’ x 2’ awning window) face west, toward the mountains, while a single window (a 3’ x 2’ casement) faces north for cross-ventilation purposes.
二楼的三间卧室中，每一间都有一扇类似的朝南的安徒生(Andersen)六英尺宽的天井门，可以通往横跨住宅南侧的一座四英尺深的普通阳台。两间较大的卧室，朝南的玻璃与地面面积的比例约为20%，最小的卧室约为27%。房子西南角的卧室也有两扇小开窗，朝西面向群山。
在夏季的几个月里，当太阳在中午大部分时间都在头顶上的时候，二楼的甲板遮蔽了一楼的玻璃。卧室露台的门被悬挑的屋顶遮阴。在冬季，当太阳在地平线上停留在较低的位置时，二楼的甲板和屋顶悬挑完全不遮挡朝南的窗户。阳光深入室内，在冬至日(12月21日)达到超过13英尺的最大穿透深度。
从11月下旬到1月，从上午10点到下午2点，大量的阳光可以通过朝南的窗墙照射到瓷砖板地板上(热质量)，储存热量。从5月下旬到7月，几乎没有阳光透过朝南的玻璃窗。
具有整体坦克的批量风格太阳能热收集器
屋顶上安装了两个带有整体罐的批次太阳能热水收集器。
•除玻璃区域外，罐体都是绝缘的。
•每个单元内部的罐体都覆盖着镍选择性表面，以最大限度地减少夜间的热辐射。
•坦克串联铅锤，以最大限度地减少进入的冷水与最热门的水混合的可能性。
•位于屋顶上的温度/压力安全阀在水温度达到沸点时释放热水，这是从未观察到的。
•安装在室内的回火阀以确保任何过热的水都自动用冷水混合，以防止烫伤。
这两个太阳能热水箱全年为两名居民提供了足够的热水，除了冬天的早晨，水只是微温的。到了下午(以及整个晚上)，太阳能热水又变热了，不需要任何备用热水。如果需要的话，可以在冬季早晨打开一个小型备用电热水器来提高太阳能热水箱输出的温度。
天花板绝缘材料
大多数家庭的阁楼与玻璃纤维毡的R-60绝缘。在最热的夏天期间使用脊通风口和由恒温器控制的阁楼风扇通风阁楼。风扇似乎有助于减少楼上的卧室的夏季热量，但没有进行测量来验证这一结果。
阁楼的入口是一个附在一堆聚异氰脲酸酯泡沫板上的干墙矩形，以增加其隔热值。折叠的聚乙烯片用来抑制气流通过舱口边缘。
位于车库地区南部的二楼研究有一个不经常的绝缘倾斜屋顶;聚异氰脲酸酯绝缘在R-27额定值。这间客房面向北方的可操作的天窗。房间在夏天获得了相当大的热量;天窗上的外罩有助于减少太阳能收益。除了存储外，这个房间保持未使用。
地板和基础绝缘
最关键的隔热构件是主要生活区的瓷砖混凝土板地板;板的热质量是被动式太阳能设计的重要组成部分。地基的级梁在墙外有2英寸XPS泡沫板(R-10);绝缘的上等号部分由铝闪光保护。
额外的垂直XPS泡沫层安装在等级梁和板之间;这些绝缘层的范围从R-35到R-50。将板坯免受户外保护的R-45（以及在一些无法访问的地方到R-60）。
墙壁的超支和空气密封细节
所有外墙都与2×6螺柱之间的R-19玻璃纤维底座隔热（在中心安装24英寸）。这个房屋包括¾英寸CEDAR SHIPLAP。
•北部和西墙均用1英寸厚的箔面的聚异氰尿酸盐。对角线钢支撑用于防止机架。
â€ⅷ由于南墙的玻璃比不透明的墙面积多，并且由于南墙经常受到太阳辐射的加热，所以用胶合板覆盖。
•东墙是为未来添加而设计的。它在拐角处用½英寸胶合板的全床单护套，在其他地方占地面积为1/2英寸箔面对聚异氰脲酸酯。
•墙面角落和交叉点与XPS泡沫板切割以适合螺柱。
•窗和门的头都是2 × 12的2倍，用2倍的钉子完成了头的内部底部;头部内部的其余区域用2英寸厚的箔面聚异氰脲酸酯绝缘。
•带有管带的护套接缝用管带胶带以产生空气屏障。
•墙壁中的每个绝缘托架都有一个沿着螺柱的边缘的喷雾泡沫的珠子，以及它们符合护套以限制空气泄漏。
â€ⅷ所有外墙内壁均安装一层聚乙烯，再安装石膏板，注意气密性。
•尽可能在室内墙壁上放置电箱。在外墙上，电气盒有一个泡沫垫片和儿童安全插头，在任何未使用的插座上限制空气泄漏。
¢管道被远离外墙。
管道：减少热量损失和浪费的水
设计并安装了管道系统，以最大限度地减少热损失和浪费的水。
•几乎所有的家用管道都位于紧凑的10英尺，两层垂直堆叠的管道隔断。用于热水供应管的较短管道长度最小化安装成本和减少浪费的水，等待热水到达水槽或电器的时间。一楼分区将厨房分为浴缸和一楼的洗衣房。二楼浴室直接位于半浴室和洗衣地区。所有夹具靠近这些管道隔板。小备用电热水器悬挂在衣服洗衣机上方的托梁上。用于防止来自太阳能加热的水和其他阀门的烫伤的回火阀位于烘干机上方的天花板附近。
•热水管和备用热水箱进行了绝缘处理。
•通往屋顶安装的太阳能收集器的管道用恒温控制的热带包裹，并受到严重绝缘。
•管子穿透管道壁的顶板的孔用泡沫密封。
隔音和额外的热质量
室内非负载轴承隔板隔音。
•隔板与玻璃纤维壁板隔热
在一些隔板上的双层干墙上增加了额外的热质量以及降噪
•安装在隔墙上的石膏板与底层地板之间的缝隙进行填缝，以减少声音的传播
•室内门出售的核心松木
在这些隔音墙的另一侧几乎听到墙壁和爆破音乐的冲击。第二层绝缘，以减少声音传输。虽然绝缘材料用于隔音，但它确实将所有楼上的房间彼此隔离，以使一些房间能够保持未加热。然而，在实践中，由于被动太阳能丰富的被动太阳能热量，这并无使用。没有简单的方法来衡量额外的热量在一些墙壁上安装两层干墙的贡献。
窗帘和绝缘百叶窗
家中的所有窗户都有褶皱窗帘和自制绝缘百叶窗。
大多数家庭的百叶窗通常只在暴风雪或严重阴天期间使用。卧室的百叶窗也有助于保持卧室的黑暗。
车库绝缘和门
除了滑动的庭院门，这栋房子还有三扇外部门。一扇R-5绝缘钢门从家里通向车库。车库有一扇经过风化处理的木门通向户外，还有一扇16英尺宽的头顶车库门，用一英寸厚的聚异氰脲酸酯绝缘。
2×4车库壁用胶合板护套并用雪松壁板完成。在车库的内部，螺柱用R-11玻璃纤维垫绝缘并用干墙完成。
车库基础墙在外部隔离，XPS与房屋基础的交叉口几英尺，以减少房屋的热量损失。
热质量
卧室的一些隔板上有双层干墙，以增加一点热量，但额外的干墙不足以使温度波动保持在足够低的舒适水平。在典型的阳光明媚的下午，卧室的温度会降至华氏80度左右，到黎明时降至65度左右。在最冷的夜晚，我们会在夜间在天花板上使用备用的电辐射热。在大多数冬夜，我们睡觉前会给卧室通风降温。
这种直接增益无源太阳能家用具有4英寸的混凝土板，以陶瓷瓷砖为一楼的主热质量。在板条下面是一层混凝土块，转向它们的侧面，通过在板块下方沿南北方向运行的块产生空气通道。恒温控制的鼓风机可以从一楼天花板从内壁向下拉温风，以到达混凝土块层。空气通过混凝土块通道驱动，并在地板的西南和东南角部的两大楼的一楼返回一楼。
该系统由顾问推荐，以增加在阳光明媚的冬季下午期间从暖空气中储存热量的能力。在实践中，这种额外的蓄热似乎是不必要的。运行鼓风机还将混凝土的气味添加到家庭空气中，并增加了家庭空气中氡气污染的可能性。房屋完成后的氡试验是消极的。然而，该块可以单独地提供比混凝土板底的热质量和温度稳定。
该设计包括混凝土板和基础壁之间的热断裂。垂直XPS绝缘安装在基础墙壁内部，直到基础顶部（等于板块的顶部）。覆盖在楼板上的地砖没有一直延伸到混凝土基础墙。橡木胶合板从靠近木板外缘的瓷砖跨越XPS隔热层的顶部，一直延伸到没有被外墙覆盖的基础墙顶部部分，跨度约10英寸。（见墙壁，基础和板坯施工细节的图像＃6。）
板下无水平保温，板下混凝土砌块无水平保温。从混凝土级梁下方的平板上的距离并返回到地面是将任何冷却或热量从地面放置到当前季节的距离。夏季热量或冬季寒冷需要六个月，以达到平板。因此热量将在冬天到达，夏季冷却。此外，沙子和污垢提供了绝缘和热存储器本身。距离大约50度的地面温度可带到70度。在实践中，似乎没有缺乏板块的绝缘缺乏明显的问题。
为了防止瓷砖地板和混凝土板开裂，并防止水分吸收，采取了一些预防措施:
•用租来的夯实设备夯实了被破坏的土地
•在浇注混凝土板浇注之前，留下了平板区域。
•地球上方安装了几英寸的沙子
•将聚乙烯蒸汽屏障安装在沙子上
侧面放置的混凝土块被安装在砂上以进行额外的热质量，并在板下提供通道以循环暖空气以进行额外的蓄热
•¾“胶合板沿着混凝土块层的北部和南边放置在露天通道上（以防止浇注混凝土填充空气通道）
•在浇筑板之前，在混凝土块和胶合板覆盖的区域上安装聚乙烯片
•覆盖了大部分地板区域（大约17'6“x 29'6”，基础墙壁和室内泡沫板绝缘层）的4英寸混凝土板被分成三个部分。一节涵盖了13'6“x 22'主要开放生活区的大部分;另一部分覆盖厨房，浴室和洗衣，第三部分位于U形楼梯和一部分用餐区。如果出现裂缝，它们会发生在厨房早餐栏，楼梯或餐桌面积下，而不是随机在地板中间。没有裂缝出现。
•排水瓦安装在混凝土地面梁的基础上，在外部。排水管通向两口干井。
热质量自由空调
在冬季下午访问这个家的许多人都说，“如果房子在冬天温暖，它必须得到真的夏天真热!”夏天中午来的人说:“夏天屋里有这么凉爽，一定很凉爽。冻结在冬天！“
房内的内部温度如何与季节柜台？这是一家精心设计的被动太阳能家园的美丽。
•在冬季，太阳在午间时，阳光仍然在午间，流媒体光线并通过大型朝南窗户提供显着的热量。
•在夏季炎热户外炎热，中午太阳在上面，在屋顶上跳动，而不是房子的朝鲜侧面。（这栋房屋拥有R-60阁楼绝缘，加上阁楼风扇和山脊通风口到阁楼。所以它在炎热的夏天内留在内部相对凉爽。）
â€ⅷ早上，太阳照在房子的东侧。(这栋房子没有朝东的窗户，墙壁绝缘良好。)
•下午，太阳在房子的西侧跳动。所以这座房子在夏天仍然很酷，直到太阳撞击那些面向西部的窗户。（更好的植物落叶树，在夏季遮蔽那些面向西部的窗户！）
使楼下区域感觉像空调的额外好处是瓷砖混凝土板地板的热质量。晚上，打开二楼走廊的小窗户，凉爽的空气从楼梯上飘下来，落在楼板上，给它降温。在炎热的白天，窗户关闭，板保持房间凉爽，因为它吸收热量，保持室内凉爽直到下午晚些时候。当阳光无情地穿过朝西的窗户时，室内温度上升到70多度。这不是“空调”，但仍然比室外90度好。
用户体验
在寒冷的冬天下午，住在温暖的家里是什么感觉?在隆冬时节，明亮的阳光照射进来是什么感觉?当室外温度上升到90多度时，在夏天中午的阴凉和凉爽的温度?为了免费得到这个?
大多数人都想要这些特征中的一部分或全部——尤其是那些不喜欢寒冷或黑暗的冬天的人(比如我)，或者患有季节性情感障碍(SAD)的人。有人想要更高的公用事业成本吗?今天，我们没有在更多的家庭中使用超绝缘和被动式太阳能设计原则，这是不合理的。通过取消你的中央供暖系统，把钱花在隔热和更好的窗户上，你得到了很多回报。只要把你的家朝向冬日的太阳就会有很大的不同。
除了节省公用事业成本和热舒适，建造被动式太阳能、净零能源、被动式住宅或超级隔热和紧密住宅还有其他潜在的优势:
•像这样的房屋有可能是可持续的，改善空气质量，并减少温室气体排放，导致全球变暖。
•不依赖燃油或电力作为主要热量和热水来源的家庭更有弹性。你面临的供应中断和公用事业成本上升的风险更低。
•无源太阳能或太阳能钢化物质帮助人们与季节保持联系，日常循环和黑暗，温暖和寒冷。
•这个房子是我自己设计和建造的，虽然有很多工作和经济压力，但却是我人生中最伟大的成就之一。
经验教训
下次我会做些什么不同的？在我最近的一个设计为多云，冷气候的超级家居设计中，一些规格不同：
•使用更高的隔热层(R-80+天花板，R-40+墙壁和地板，R-5窗户)
•避免滑动玻璃门漏水，只使用三层玻璃、低碳、氩气填充的开窗和固定窗
•将西边的玻璃窗缩短到几乎没有，这很容易拥有长长的东西轴足迹
•使用更新的空气和水分密封产品和技术
•安装HRV
•在多云气候下不要使用太多的热质量，特别是混凝土块主动热空气存储系统
基于此经验的建议：
•根据位置，位置和位置选择批次 - 以及太阳能访问以及面向朝南的景色
•将家庭和大部分窗户定向面对南方，拥有更长的东西轴
•为大规模绝缘，紧密建筑材料和实践以及最优质的材料制作时间和投资
•在冰箱，炉灶台，水槽和烤箱的两侧使用厨房布局标准
•安装大量电源插座和方便功能
•学会从专家、书本、网络和教育活动中做你不知道的事情
•承担风险，建造自己的房子
Bob Opaluch对节能地产，被动太阳能设计以及设计和建筑家具的终身兴趣。他在博尔德设计和建造了被动太阳能家园，在马萨诸塞州装修了一所房子，为朋友和家人设计了几十家家具件。他最近领导了终身学习协作的可持续建筑课程，普罗维登斯的成人ED组织，鲍勃在棕色大学拥有哲学学位，并从加州大学洛杉矶的心理学中的硕士和博士学位。他是五年的心理学教授，以及20年的可用性和设计工程师。鲍勃是离婚单亲。他的儿子今年开始大学。
一般规格和团队
| 位置： | 博尔德有限公司 |
|---|---|
| 卧室： | 3. |
| 浴室： | 1．5 |
| 生活空间： | 1480. |
建筑
基金会：周长混凝土等级梁围绕在一个板上的等级
基金会外围的垂直绝缘：R-45 XPS
墙建筑：2x6螺柱，24“o.c.
墙壁绝缘：R-19玻璃纤维BATT加上½英寸或1英寸的多异氰尿酸在外部
支持:对角线3/4英寸的木板
上限绝缘:R-60玻璃纤维贝特
Windows：双层玻璃滑块、窗户和遮阳篷
屋顶框架：屋顶桁架（无条件阁楼）
屋顶:雪松疱疹
国内热水：两个间歇式太阳能热集热器与电阻备份
空间加热：无源太阳能设计与电阻备份
能源规格
5600加热度日气候
水效率
管道核心旨在保持管道短路
替代能源利用率
可再生能源设备：两个被动式(批式)太阳能集热器
20评论
永恒
伟大的文章，想想在这个房屋的一生中保存的所有化石能量与传统的房子。令人惊讶的是，我们今天仍然在考虑到1970年代后期和80年代初期出现的所有质量信息。
另一件事要做的事情......
外部的铝箔表面iso与内部的聚乙烯使组装不是很有弹性的散装水渗透到墙壁的空腔，这要求组装是接近完美的第一天，并保持在100,000天的完美。墙体没有固有的干燥路径。
此外，在2025年或2020年之前，如果没有补贴，联网光伏太阳能的总成本可能达到50美元/瓦，这意味着在生命周期的基础上，它每千瓦时的成本将比美国任何地方的住宅-零售固定费率更低。在供暖/制冷耗电量很低的房子里，当这种情况发生时，利用PV实现净零能源将是非常便宜和容易的。可论证的是，所有的新建筑都应该为它做计划，即使它没有在第一天安装。
展望未来，我怀疑真空绝缘玻璃将比低e氩气三层玻璃更便宜，而且在SHGC和U-factor上的性能将超过三层玻璃(我还在等待，但据说它们将在今年上市)，使其成为被动式太阳能应用的满贯。
另一件事要做的事情......
达娜我同意陷阱在墙壁内部蒸气的两层是一种设计错误，即使在这种干燥的气候中。带电源插座的螺柱托架将最终用模具，也许来自冷冻水或木材腐烂的玻璃纤维劣化。然后删除密封出口箱的选项并不伟大，应删除聚乙烯层。此外，我听说异氰尿酸盐酸值不如寒冷的温度额定值高。现在我将使用2“+ XPS绝缘板，具有更高的效率R值。并且在整个内部的绝缘层更加令人眼花缭乱。
我希望那些真空绝缘玻璃窗窗格合理负担得起，它们将是理想的高级玻璃窗。
也同意目标是净零能源家庭，而不仅仅是消除大部分的取暖和热水费用。我打赌，在阳光明媚的落基山脉，光伏发电的成本超过了电网，但我没有数据。该网站的另一篇文章指出，光伏电池板价格在过去一年左右下跌了45%，在过去两年下跌了60%。在目前的激励下，在阳光明媚的美国南部地区，光伏发电的成本可能是合理的。
达娜
很抱歉，如果这个问题已经讨论过了，但是你能不能在一个目前还没有纳入PV的新版本中详细说明未来PV的规划?
仍然建造绝缘差，能源低效的家庭
道格，我觉得悲哀的是，美国还在建造需要高能源费用的供暖和制冷房屋。设计一个超级绝缘的房子非常简单，只需要最少的供暖和制冷。这是相当简单的建立一个被动式太阳能直接获得热水预热罐，将节省至少一半的热水加热费用。很快，人们不安装PV来满足他们大部分的电力需求，这将是可悲的。我们可以“抵押”光伏或绝缘材料的成本。我们可以取消中央供暖系统，用省下来的钱买隔热材料和更好的窗户，这样就不需要砍伐了。我们可以确定房子的方向，把大部分的玻璃朝南(通常很少或没有成本)。那么，为什么不这样做呢?无知?不做热量损失，太阳能吸收和节省的计算? Maybe because builders incur the costs and buyers see no reason to pay for those costs? Outdated building codes?
在大约五十辆瓦特......
...网格绑定PV在美国大部分地区的住宅零售率低于住宅零售费的生命周期成本。在夏威夷这样的高价电力状态下，它在没有补贴的情况下具有竞争力，并且在新英格兰州的国家与各种税收抵免和其他补贴的竞争力，目前〜4.50美元的价格预补贴定价。
要弄清楚的价格点（补贴或否则）PV的级别成本，您可以使用此NREC计算器工具玩耍的当地住宅零售价格：
http://www.nrech.gov/analysis/tech_lcoe.html.
要知道该计算器中的容量因子(平均年产量除以名义峰值产量)需要插入什么，请注意，在美国较低的48个州，对于非跟踪阵列，PV的变化范围约为10%到25%。在新英格兰地区，平均气温约为18-20%——在雾蒙蒙的沿海地区略低一些，但在西南地区晴朗的空气中，平均气温在20度左右。即使是西雅图也有14%，但这比雾蒙蒙的海岸要好得多。看到的:http://costing.irena.org/media/3557/fig-69.png
使用计算器将1500美元/千瓦时,折现率为3%,与18%的容量因子,即使我每年增加100美元的费用来支付修理/更换逆变器在20岁时,用我现在的~ 16分电价和一个微小的公用事业价格上涨1%光伏仍然比网格的价格在40年的分析。如果我回到20年前，在运行/维护上花费50美元(在20岁时扔掉系统)，它仍然在1%的通胀率下击败了电网价格。以3%的电网通胀，20年或40年都是板上钉钉的事。
大多数房屋业主没有40年的资本化计划，即公用事业公司所做的方式，所以它经常在25年的基础上计算，但即便如此，即使那么难以让房主有一个贫瘠的租赁。但是，定价有足够的套利，即住宅屋顶阵列的第三方所有权有利可图，以支持巨大而迅速增长的业务，该模型是由监管机构允许的，特别是在有足够的状态和地方补贴可以累积到第三个派对PV业务。通常的方式是，太阳能公司将房主为电力提供了20 -25年的固定利率，以低于当前住宅零售率，在该期间结束时提供了在系统上买断的选择。第三方收集了生产信贷等的任何补贴，有时与当地公用事业单独的电力购买/销售协议，通常在现货市场批发用电价格出售，但它变化。由于PV输出具有高重叠的电网峰值负载，因此可以在固定住宅零售率的几次电源以固定的住宅零售率销售到实用程序，但根据监管环境，这些细节变化了很大程度上。
但在未来十年，第三方模式可能是没有意义的，因为新的光伏将非常便宜，可能低于一美元一瓦的全部成本，而电网计量问题将变得更加复杂。在一些价格点本地网格存储将会有强大的金融激励整个社区建立自己的芯片本身坐落于主要的网格,购买力在需要时从电网运营商,和销售回电网运营商的经济优势。RMI的工作人员已经详细分析了这些交叉点，它的到来比你想象的要快。
http://blog.rmi.org/blog_2014_02_25_will_the_electricity_grid_become_optional
http://www.rmi.org/cms/download.aspx?id=10994&file=rmigriddefectionfull_2014-05.pdf.
在设计新房时，请记住未来的PV，即初的初级物品是屋顶间距的方向和遮荫系数。向南定向山墙与东方和西方的屋顶间距会削减相当多的总功率。围绕着宽阔的南方的俯仰球员也会严重限制光子耕作的屋顶区域的数量。高级房屋通常可以在新英格兰的净零能量中，〜5kilowatts的光伏，在科罗拉多州，它会少。每平方英尺大约10瓦（实数取决于光伏型和供应商的实数随着光伏型和供应商而变化），5千瓦阵列大约需要一个15'x 35'部分的不受破旧的南面屋顶。那不是很小，但如果你设计，网站，＆ore of房子，它仍然可以适应房子。
很难知道真空绝缘玻璃的最终价格。似乎它应该以几乎相同甚至更低的低氩双窗格的速度制造，但初始的生产年可能比当前技术三窗中的高毛边缘贵来恢复研发和制造设置成本，由于性能将指挥价格，直到有更多的竞争。多年来，多个玻璃供应商已经弄清楚了几年，但是今年使用该技术的初始住宅窗口的推出已经在一段时间内进行了一段时间。如果您想注册可能是贴纸的可能性（可能是一种好方法？:-)），您可以在此处让您在其潜在的早期提前列表中介绍：
http://www.plygem-vig.com/
很好的资源，谢谢！
达娜，您的信息很棒，也许您应该在普及光伏太阳能能力和真空绝缘玻璃上写作或共同创作文章。
对于我一直在为新英格兰南部设计的房子，它是一个殖民风格的两层朝向南部，12:12球场超过20'x40'结构，所以南部的屋顶的一半大约是15'x41'，会议您建议的区域要求。
Malcolm Taylor可能一直在想知道任何预接线或屋顶结构要求如果PV未立即安装。我还建议将永久锚杆放在屋顶峰附近的屋顶架，以便将来的工作安全。但我不知道什么产品，有多少等等也计划电池电量和电池的位置，逆变器，控制器等。
我听说阿斯利康的公用事业公司正试图控制房主将电力卖给公用事业公司，所以这种安排可能会变得不那么有利可图。对于恢复能力，人们可能希望至少有一些电池备份，以应对短暂或较长时间的停电。
真空隔热玻璃听起来很棒。我很难想象，在几英尺长、几英尺宽的真空环境下，玻璃在结构上能有多坚固，但也许真空不会太大，不会对玻璃造成太大的压力。材料科学家认为玻璃是一种液体，我听说在大的彩色玻璃窗上玻璃确实会下垂。也许窗格内部会有一些支撑，比如凝胶、芒汀或偶尔在窗格之间的玻璃桥?你对他们的设计了解更多吗?我填写了plygem的表格并得到了初步回复，谢谢你的提示。在价格方面，他们的热效率竞争对手将是加拿大窗户或非常昂贵的德国passivhaus认证窗户。如果真空隔热玻璃的价格超过R-12 (vip的价格更高)，我打赌他们可以像德国产品一样，每扇窗户收取2000美元左右的费用，或者以800美元的窗户主宰能源效率市场。
我想知道这个谈话是否应该在另一个博客中重复，所以其他人对PV可负担性或新兴窗口技术感兴趣，可以注意到它并加入。
很棒的文章和评论
嗨,罗布。嗨,黛娜。
Rob，感谢您对无源太阳能屋设计的明确而周到的描述。对我来说，这对30多年后需要改变几点。顺便说一下，我笑了出你对空气密封的使用。我想没有任何建筑带回来。
达纳，感谢您的链接到能量计算器的均衡成本。这非常有用。这是我在MA的5KW安装方式的工作方式：https://www.dropbox.com/s/9l8mugl8kbabc8y/LCOE.pdf
我使用了20年的周期，因为这是我的逆变器最有可能持续的时间。如果我幸运的话，这也关系到我能坚持多久。贴现率是计算器在这一行链接到的文档中建议的名义利率。
我kW的资本成本是：$ 4 /瓦特（2012年Solarize Massachusetts Price） - $ 0.85 /瓦（英联邦太阳能II折扣） - $ 0.945 /瓦（30％联邦税收抵免） - $ 0.20 /瓦（MA税收抵免）x 1000 = $ 2005/ kw。这甚至没有计算SREC金钱，这太不确定了。
我的容量因素低于Dana对该领域（中央MA）而言，但它是基于我的实际生产。它越低，因为我的屋顶不直接面对南方，我的屋顶间距不是最佳的。但这是它的。
我确实包括20美元/ kW / yr更换逆变器。我目前的边际电价为0.168美元/千瓦时，这是自2003年开始记录的最高消息，但我仍然只使用0.32％的成本升级，因为这是东北的长期（25年）增加右边的（map）链接。[哎呀，刚注意到应该是-0.32％;但是，计算器忽略了减号，所以我无法纠正它;哦，它在结果中没有太大差异。]
底线，我支付0.132美元/千瓦时，虽然国家电网的电力为0.173美元，节省24％。这与我现在正在考虑的商业开发商的电力购买协议相同。
大卫
PV盈利投资
我没有意识到PV成本这么多。大卫的光伏电成本大大低于零售。在我看来，需要更多的信息传播PV成本比各种美国地区的零售电费便宜。David和Dana也许您需要作者或共同提交一篇关于这一主题的文章。或者如果您了解一篇关于各种美国地区的PV与电费的文章，请发布！
精彩的文章
罗伯特，
我真的很喜欢在1982年阅读你的文章。你写文章的方法给出了一个未经过滤的看法有效，什么都不适合建造。对项目的一个非常透明和客观的分析。我发现有时文章倾向于只关注项目的积极点，并遗漏可能得到改善的地区。这是一个非常教育和鼓舞人心的文章。我想在加拿大冬季气候中查看一个利用被动太阳能收益的家庭。我从你的文章中获得了很多洞察力和想法。谢谢。
埃里克
对Robert Opaluch的回应
罗伯特，
我同意，如果GBA重新审视快速变化的PV回报和PV成本效益的世界，这将是伟大的。与此同时，你可能会想看看光伏系统变得非常便宜。
光伏系统变得非常便宜
马丁，是的，我读过那篇文章。我非常喜欢它清楚地说明了如何计算节约，以及PV价格惊人地迅速下降。我正在把这篇文章的链接转发给其他人。它确实需要更新数据。David和Dana给出的例子比两年前更令人震惊。当我看到David的数字，PV比MA的零售电力便宜25%，这是一个惊人的例子，甚至会震惊PV的批评者。(好吧，也许只是让他们谴责激励措施。)它可以激励人们考虑为他们的房子购买PV。我认识一些朋友，他们考虑过PV，但没有购买，不确定是否值得投资。我想知道在没有激励的情况下，在不同的地区，PV什么时候比零售电价高，然后考虑激励因素。
气候是一个重要因素。理想情况下，更新的文章可能会比较一些美国地区的数字，这对于亚利桑那州，夏威夷，加利福尼亚州的光伏，夏威夷，加利福尼亚州，以及华盛顿州（廉价的水电电力和云击败光伏）。
另一个问题是关于能源储存。峰值需求有时与PV峰值输出相关(例如，炎热的夏季气候在阳光最强烈的时候需要交流电)。其他时候比赛不太好(夜间，冬季)。即使有很好的相关性，也需要一些存储或从公用事业公司回购。这个问题正是PV的批评者所强调的。他们说光伏发电不起作用，因为在晚上太阳不亮的时候，你需要照明和加热。他们没有看这些数字，也没有考虑到PV不需要提供100%的零售电力供应。
我知道电池的成本也在下降。许多新兴技术可能很快就会成为有前途的（如轴的商业Powercube储能或Tesla提出的大规模电池厂）。在一些其他文章中解决电池问题和成本可能是好的。我听说电力公司认为他们在AZ中的光伏电力回购被超越，所以他们希望减少报销费率。
评语关于我被动太阳能家园
好的文章，我觉得每个人都缺乏今天缺乏太阳能的痛苦。
我们在太平洋西北的被动太阳能房拥有4000平方英尺，屋顶，1800年，是100英尺长的西部。大约70％的Marvin Windows是南方的，那些特别的人在那里有更少的银色的收益。如果我记得，那么该选项没有额外的成本。没有窗户在西边，我们在北方有一些窗户进行卧室代码和舒适，但这些都很小。70年代后期的房屋是现有的被动太阳能设计，因为它是坡上的平板，在北，东西和西部约36英寸，并有一些岩石的岩石，收集热量并彻底吹房子。在我之前，所有者拆除了岩石和鼓风机。他还损害了东方的一些绝缘和塞热。看到这所房子的潜力，我们购买了它并将其脱毛它足以在整个房子周围安装周边翼绝缘并重新密切。我们还加入了一家商店和车库，也在翼绝缘材料内部，也很好地绝缘。 So the entire house perimeter has 12 feet of plastic out from the house, then 8 feet of 2" thick foam, and then plastic again over just the foam. Both of these layers continue up and over 2" thick foam against the concrete and up to the wood or whatever siding is there. Then flashing was installed over the foam and plastic. The siding goes over this flashing upper lip. This way there is no exposed concrete anywhere. There is no insulation under the slabs. This is described in Hait's book, Passive Annual Heat Storage. The results after 5 years are impressive. We only have a wood stove for heat, and it only is used when someone is cold, which is usually when we have a few days of overcast and it is cold. The inside temperature is heavily moderated by the thermal mass, with the concrete structure staying in the mid to high 60's. The air temperature fluctuates from low 60's to hi 70's, depending on the sun, season, outside temperature, etc. In the winter when the outside temp is in the the 30's it is quite warm on any sunny day. In the summer, little sun comes in so we have no need for AC. Yes, it all really works and quite well at that. It is so cool when guest arrive on a cold evening, walk in, and are sure we have a heater on.
现在,一些观察。除了正确的玻璃位置和良好的隔热，外围翼隔热/分水岭伞，似乎是保温的主要因素。房子周围没有冰冷的地板真是太好了。记住，车库和商店都有隔热层，所以哪里都不会有热泄漏。冬天和夏天，车库的租金是55 - 65英镑，商店的租金是60 - 70英镑。
我会改变什么。更多南方玻璃，可能较厚的翼绝缘靠近房子，特别是在较冷的气候比PNW。可能是三倍玻璃，因为我们确实在一些窗户的几个角落里得到了一些冷凝物，当时它真的很冷。与任何其他热源相比，更多南玻璃如此简单。
实际数字
你好罗伯特,
我是盐湖城的一名学生，目前正在学习主动和被动能源系统。我真的很喜欢你的文章，希望得到你的允许，把它展示给我的同学们。你觉得可以吗?我还想知道，你是否有一个确切的数字，关于你的家和中央供暖系统之间的成本差异?
谢谢您分享您的体验，它是鼓舞人心的，
亚伦
实际数字
亚伦,
如果您想介绍本文中的任何信息，请对我很好。实际上我很荣幸，你和你的同学有兴趣审查和讨论这个房子的设计。
为了节省成本，我得多做点功课才能更准确地回答。接下来的几天我会很忙，但这是答案的开始。
我没有成本估算中央供暖系统和分配系统。您可以选择气体或油，更便宜的系统或更有效的气体，一个加热区或四个或更多区域，底板或辐射地板，加热或加热加热水加空调。我猜你的范围至少是3,000美元，可能更接近10,000美元，或者可能比这是一个较大的家的豪华版约15,000美元。您可能会致电加热承包商来获得价格范围估算。您可以查找炉子或锅炉的成本，但分配系统可能是更大的成本。您必须支付挂钩燃气和仪表或安装油箱和线路，烟囱，电气连接，恒温器和接线。（然后年度维护和燃料票据。）
板坯和瓷砖地板比地下室便宜（这是一个板块加上高层加上地板托梁和底层加工底板）。周边绝缘将增加约1000美元。典型结构需要基础墙体绝缘。鼓风机和块有效空气热存储选项我不会推荐，但并不是零件的所有昂贵，而另一天或两项劳动力。
将大多数窗户移动到南侧成本一无所获。由于安装了大型固定玻璃窗成本很少。安德森幻灯片更加昂贵，600 x 3楼上和800美元的楼下。您可以查找当前价格，但可能是850美元和1100美元。标准窗口更像是300美元。添加一些用于更大的百叶窗，这让我达到200美元，即今天的300美元，标准窗户100美元。
对于外墙，额外的成本是异氰脲酸酯板绝缘。随着车库覆盖北侧，没有南方，它只会增加400美元以上的典型建筑加上一些额外的劳动力。玻璃纤维绝缘的2x6墙壁是巨石时所需的最低限度，这对于这座房屋和典型的新建是相同的。
对于天花板来说，额外的玻璃纤维相当便宜。在博尔德，R-30可能是最低要求，所以翻倍大约是300美元。你可能会加上阁楼上的风扇/恒温器/开关和电线，但这些都很便宜，大约100美元。
商业被动太阳能热水批量加热罐成本很多。快速互联网搜索我找不到待售的任何销售。似乎只有关于如何构建自己的信息。我知道70％的联邦加上科罗拉多州的大多数奖励。我必须在激励措施之前或400美元之前猜出1,350美元。加油阀，压力释放阀，铜管和重保温和阁楼中的热带和出口增加200美元。
我把电动辐射加热盘放在一楼的天花板干墙后面，在研究中是一个简单的电气墙加热器。这些比较便宜（并证明了一楼不必要）。但我猜这有800美元。
总之，这些粗略的估计给了你一个想法，额外的费用或多或少地抵消了中央供暖系统的成本。我最近设计了一个超级隔热(不是被动式太阳能)的房子，极高隔热水平和加拿大玻璃纤维窗户的额外成本比一个中央供暖系统多几千美元。新英格兰南部的取暖费用估计为每月27美元。
HRV
很棒的文章，但除了提到“下次做不同”的HRV，在这样一个密封的房子里的空气质量怎么样，没有（显然）对新鲜空气的关注？
考虑到对氡和室内空气污染的日益关注，这难道不应该得到解决吗?也许是这样，但我在随后的评论中没有看到。
HRV和空气质量
过去30年来有些事情发生了很大的变化。HRV，住宅空气质量建筑码和低VOC产品可用性是一个非常不同的区域。
关于空气质量的利弊，我做了以下工作:
- 避免刨花板产品。使用胶合板所有护套和几乎所有橱柜（我也建造了几乎所有的机柜）。
避免使用油漆和大部分挥发性有机化合物产品，但我没有仔细查看所有来源。我确实使用了粘合剂来粘住(并拧紧)T&G层底地板，以消除任何可能发出吱吱声的地板。我让人在楼上的房间里铺了地毯。房子不是没有VOC，但甲醛和VOCs减少了。
- 安装时，我似乎不喜欢干墙的气味，所以纸上可能有一些负面空气质量问题。绘画后没有任何问题。
- 出于其他原因，避免了任何化石燃料加热和电器，但解决了背部问题和二氧化碳。
—附属车库可作为二氧化碳或其他空气污染的简要介绍来源。
- Radon测试完成并通过。板下的聚四乙胺蒸气屏障还用于阻挡地面的氡气，但它不适用于此，因此没有覆盖基础墙壁和XP的内部。板坯本身和混凝土块通道可能会增加氡可能性，但它也可用于通过耗尽通道来除去氡，而不是使用它们以进行额外的蓄热。
——房子里有普通的厨房和浴室排气扇(廉价的天花板灯/浴室风扇和jenaire炊具下吸风扇)。
- 我有一个电动干燥器排气管，可选择过滤并返回洗衣地区走廊，连接到楼下的起居区。现在我会创建一个类似的HRV样频道，不会直接返回空气（由于排气中的残留棉絮）。
- 在那里生活时，我每天都会在房子里赶上5-10分钟。由于空气具有最小的热容量，因此在空气从结构的温暖中重新加热10-15分钟，它对室内温度影响最小。从我记得的内容，除了建造代码处方之外，没有小型住宅HRV或标准，以除了建造代码处方，“可操作的窗户至少5％的居住室的占地面积。”。事实上，我想起初，当你只能打开窗户和操作浴室和厨房排气扇时，HRV是一个昂贵的选择。现在我受过良好教育。
Venmar.
你的时间提前有点:-)我在1991年在加拿大安装了我的第一个“航空交易所”，但在搬迁到新英格兰发现它难以提供单位。我最终用了一个“整个房子”阁楼风扇改造（房子是如此泄漏，HRV没有任何意义）。即使在缅因州的2000年代中期，HRV也是一种奇怪的。
http://www.venmar.ca/about-us.html# !!proettyphoto.
实际数字
感谢您的回复罗伯特，这些数字将是完美的帮助，为我的主题做出案例。我很高兴有一个案例研究，这是我的演讲主题有资格的东西，我希望有一天能为自己实施。现在我所需要的只是公众发言的代理人。
再次感谢你，罗伯特
亚伦
来自80年代的被动太阳能房
谢谢你的梦幻般的文章！多么乐意读到一个房子如何随着时间的推移进行的:)我在被动太阳能或可能的Passivhaus的设计阶段 - 很多人承诺，但真正表现了？什么值得额外的钱和什么不是？你的文章很愉快 - 特别是你的“如果我有它要做”部分哈哈
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