Uma casa com energia zero (ZEH) produz tanta energia quanto consome ao longo de um ano. A única maneira de conseguir isso é por meio de um design e práticas com eficiência energética combinadas com tecnologias de produção de energia.
Reduzindo as demandas de energia
Além de um estilo de vida comprometido com a conservação de energia, construir uma casa com consumo zero de energia requer um design e tecnologia com consciência energética. “Não pode haver concessões em nada”, diz Danny Parker, principal cientista de pesquisa do Centro de Energia Solar da Flórida. A orientação e o desenho da casa são tão importantes quanto os painéis fotovoltaicos usados para gerar energia.
Reduzir as demandas de energia de uma casa é o primeiro passo mais importante na criação de uma casa com consumo zero de energia. “A questão principal é:‘ Como faço para reduzir as cargas no prédio para serem o mínimo possível? ’”, Diz Parker. A resposta variará regionalmente, já que a natureza dessas demandas de energia depende muito do clima. Uma casa em Minnesota enfrentará demandas significativas de aquecimento, enquanto uma na Flórida consumirá a maior parte de sua energia para resfriar a casa. “Você precisa usar todos os truques regionais”, diz Parker.
Para esse fim, projetar e implementar um sistema HVAC com eficiência energética pode reduzir as cargas de energia em até 80 por cento. Para uma casa na Flórida, o uso de telhas de cores claras e janelas espectralmente seletivas reduzirá a carga de calor do edifício e, por sua vez, reduzirá as demandas do sistema de refrigeração. Internamente, geladeiras, lavadoras, secadoras e outros aparelhos com classificação Energy Star também reduzem a energia necessária em casa.
Produzindo energia para o lar
Quando uma casa é projetada, construída ou reformada para ser o mais eficiente possível em termos de energia, a segunda etapa é empregar tecnologias de produção de energia, começando com o sol. A tecnologia térmica solar usa o sol para aquecer o material que é armazenado termicamente para uso posterior. Esta tecnologia inclui sistemas de água quente. Os sistemas solares térmicos são soluções solares econômicas e têm um preço muito menor do que seus equivalentes fotovoltaicos (PV). “A energia solar térmica não chega a 4 ou 5 dígitos em custo, como o PV pode”, diz Tim Merrigan, gerente de programa sênior do Laboratório Nacional de Energia Renovável.
Uma vez que uma casa é eficiente em termos de energia e configurada com água térmica solar e coleta de calor, a tecnologia PV adiciona o componente de produção de eletricidade que ajuda a zerar a contagem de energia. A tecnologia fotovoltaica aproveita a energia do sol para gerar eletricidade que é coletada como corrente contínua (CC) e enviada para a rede elétrica para crédito ou transmitida para um inversor dentro de casa para uso como eletricidade CA doméstica.
De qualquer forma, a energia excedente é normalmente enviada de volta para a concessionária para alimentar outras casas e creditada contra o uso do produtor de energia. Incentivos federais e estaduais podem reduzir o preço desses sistemas, e os recursos estão disponíveis para construtores, empreiteiros e proprietários de casas para determinar o tamanho do sistema necessário para gerar a quantidade necessária de energia para a casa.
Monitoramento do uso de energia
Manter uma casa com energia zero requer um compromisso com um estilo de vida com energia zero. Parker compara o ZEH a um carro híbrido: um carro híbrido é projetado para obter uma quilometragem notavelmente alta, mas dirigi-lo de maneira irresponsável resultará em uma quilometragem média ou ruim. Os proprietários de ZEH devem monitorar o uso de energia e tomar decisões com base em energia o tempo todo. Os dispositivos de monitoramento de energia permitem que os proprietários monitorem o uso de energia em tempo real e eliminem drenos de energia ineficientes. “Você fica realmente preocupado com o Watt”, diz Parker, e “como eliminar cada um deles”. Os dispositivos de monitoramento permitem que os proprietários vejam o uso real de energia e podem inspirá-los a fazer mudanças de eficiência, como a instalação de lâmpadas fluorescentes compactas ou a compra de equipamentos tendo em mente a potência.
Para manter o uso de energia o mais próximo possível de zero, os proprietários devem calcular em quilowatts-hora (kWh) a produção média diária de seu sistema. Parker aconselha as pessoas a usarem o método do Florida Solar Energy Center para calcular a produção diária de energia. “Você pega a classificação de kW do sistema e a multiplica por 4”, diz Parker. “Isso dará a você os kWh por dia que o sistema deve produzir.”
Parker sugere que os proprietários usem 3,5 ou 3 para os estados mais nublados do noroeste do Pacífico e 4,5 ou 5 para os estados mais ensolarados do sudoeste. Em seguida, combine o gasto diário de energia com a produção diária de energia para manter a casa com energia zero.
Previsão para casas com energia zero
“A verdade é que existem muito menos casas com energia zero real do que as pessoas pensam”, diz Parker. É mais preciso dizer “energia quase zero”, na maioria dos casos. “As casas na Califórnia estão chegando a 50, 60 e até 70 por cento com energia zero”, diz Merrigan, acrescentando que a meta do Departamento de Energia de uma casa com energia zero “comercializável” até 2022-2023 poderia ser alcançada ainda mais cedo, com pesquisas contínuas reduz os custos e aumenta os incentivos federais e estaduais.
Mesmo com tecnologia barata e custo reduzido por incentivos, no entanto, as casas construídas em algumas partes do país só vão se beneficiar muito com a adição de tecnologia solar, devido às medições de kWh por dia baixos. Além disso, a tendência em certas áreas do setor doméstico - entretenimento doméstico e escritório doméstico, em particular - aponta para a popularidade da tecnologia que aumenta o uso de energia, em vez de diminuí-lo. “Todo mundo quer a TV de plasma de tela plana de 50 polegadas”, diz Parker, “mas ninguém pensa no fato de que ela consome 400-500 Watts.”
Os investidores em uma casa com energia zero também devem ser cautelosos com a armadilha do retorno financeiro. “As pessoas estão sempre perguntando sobre vingança”, diz Merrigan. “Eles deveriam estar pensando que isso é uma atualização - um investimento - assim como atualizar qualquer parte da casa.” Como terminar um porão, adicionar um banheiro ou instalar uma piscina, investir mais em uma casa que se aproxima ou atinge o nível de energia zero é um investimento que aumentará com o tempo. “Qualquer valor que você colocar em uma casa, você receberá de volta”, acrescenta Merrigan.