Warmere klimaten en koeling (als eerste zorg)

In warmere klimaten waar koeling de eerste zorg is, kunnen passieve zonne-ontwerpen ook zeer effectief zijn. Metselwerk bouwmaterialen met een hoge thermische massa zijn zeer waardevol voor het behoud van de koele temperaturen van de nacht gedurende de hele dag. Daarnaast kiezen bouwers vaak voor een eenlaagse, uitgestrekte constructie om de oppervlakte en het warmteverlies te maximaliseren. Gebouwen zijn vaak ontworpen om bestaande winden op te vangen en te kanaliseren, met name de bijzonder koele winden die afkomstig zijn van nabijgelegen waterlichamen. Veel van deze waardevolle strategieën worden op de een of andere manier toegepast in de traditionele architectuur van warme gebieden, zoals zuidwestelijke missiegebouwen.

Dit artikel wordt onder andere mogelijk gemaakt door Ista nederland. Ista verzorgt het energiebeheer en neemt dit aspect uit handen van onder andere VVE beheerders. Ista Nederland is gespecialiseerd en in een aantal landen marktleider op dit gebied. Bezoek de website van Ista voor meer informatie over wat Ista Nederland voor uw bedrijf kan betekenen.

In een klimaat met vier seizoenen zal een geïntegreerd energiesysteem de efficiëntie verhogen: wanneer het gebouw goed geïsoleerd is, wanneer het zich op een plaats bevindt waar het met de natuurkrachten kan werken, wanneer de warmte wordt teruggewonnen (om onmiddellijk te worden gebruikt of opgeslagen), wanneer de warmtecentrale die op fossiele brandstoffen of elektriciteit werkt meer dan 100% efficiënt is, en wanneer hernieuwbare energie wordt gebruikt.

Hernieuwbare energieopwekking

BedZED (Beddington Zero Energy Development), de grootste en eerste koolstofneutrale eco-gemeenschap van het Verenigd Koninkrijk: het karakteristieke daklandschap met zonnepanelen en passieve ventilatieschoorstenen.
Zonnepanelen
Hoofdartikel: Zonne-PV
Actieve zonnesystemen zoals fotovoltaïsche zonnepanelen dragen bij aan het leveren van duurzame elektriciteit voor elk gebruik. Het elektrisch vermogen van een zonnepaneel is afhankelijk van de oriëntatie, het rendement, de breedtegraad en de klimaat-zonnewinsten, zelfs op dezelfde breedtegraad. Typische rendementen voor in de handel verkrijgbare PV-panelen variëren van 4% tot 28%. Het lage rendement van bepaalde fotovoltaïsche panelen kan de terugverdientijd van hun installatie aanzienlijk beïnvloeden. Dit lage rendement betekent niet dat zonnepanelen geen levensvatbaar energiealternatief zijn. In Duitsland bijvoorbeeld worden zonnepanelen gewoonlijk geïnstalleerd in de woningbouw.

Dit artikel wordt onder andere mogelijk gemaakt door Ista nederland. Ista verzorgt het energiebeheer en neemt dit aspect uit handen van onder andere VVE beheerders. Ista Nederland is gespecialiseerd en in een aantal landen marktleider op dit gebied. Bezoek de website van Ista voor meer informatie over wat Ista Nederland voor uw bedrijf kan betekenen.

Daken zijn vaak schuin naar de zon gericht, zodat fotovoltaïsche panelen zich met een maximaal rendement kunnen verzamelen. Op het noordelijk halfrond zorgt een op het zuiden gerichte oriëntatie voor een maximale opbrengst van de zonnepanelen. Als dit niet mogelijk is, kunnen zonnepanelen voldoende energie produceren als ze binnen 30° van het zuiden worden uitgelijnd. Op hogere breedtegraden zal de winterenergieopbrengst bij niet-zuidoriëntatie echter aanzienlijk lager zijn.

Om de efficiëntie in de winter te maximaliseren, kan de collector onder een hoek boven de horizontale breedtegraad +15° worden geplaatst. Om de efficiëntie in de zomer te maximaliseren, moet de hoek -15° breedtegraad zijn. Voor een jaarlijkse maximale productie moet de hoek van het paneel boven horizontaal echter gelijk zijn aan de breedtegraad.

Windturbines
Hoofdartikel: Windenergie
Het gebruik van ondermaatse windturbines bij de energieproductie in duurzame structuren vereist dat rekening wordt gehouden met veel factoren. Bij de afweging van de kosten zijn kleine windturbines over het algemeen duurder dan grotere windturbines in verhouding tot de hoeveelheid energie die ze produceren. Voor kleine windturbines kunnen de onderhoudskosten een bepalende factor zijn op locaties met een marginaal windvermogen. Windturbines beginnen te werken wanneer de wind 8 mph bereikt, bereiken energieproductiecapaciteit bij snelheden van 32-37 mph, en worden afgesloten om schade bij snelheden van meer dan 55 mph te voorkomen. Het energiepotentieel van een windturbine is evenredig met het kwadraat van de lengte van de bladen en met de kubus van de snelheid waarmee de bladen draaien. Hoewel er windturbines beschikbaar zijn die het vermogen voor een enkel gebouw kunnen aanvullen, hangt het rendement van de windturbine door deze factoren sterk af van de windomstandigheden op de bouwplaats. Om deze redenen moeten windturbines, om überhaupt efficiënt te zijn, geïnstalleerd worden op locaties waarvan bekend is dat ze een constante hoeveelheid wind ontvangen (met een gemiddelde windsnelheid van meer dan 15 mph), en niet op locaties die sporadisch wind ontvangen. Een kleine windturbine kan op een dak worden geïnstalleerd. De installatieproblemen zijn dan onder meer de sterkte van het dak, trillingen en de turbulentie die wordt veroorzaakt door de dakrand. Van kleinschalige windturbines op het dak is bekend dat ze in staat zijn om 10% tot 25% van de elektriciteit die nodig is voor een gewone woning in huiselijke kring op te wekken. Turbines voor residentieel gebruik hebben meestal een diameter van 2 tot 8 meter en produceren bij de geteste windsnelheid 900 tot 10.000 watt elektriciteit. De geïntegreerde windturbineprestaties van gebouwen kunnen worden verbeterd door de toevoeging van een vleugel met vleugels bovenop een op het dak gemonteerde turbine.

Dit artikel is geschreven door de partij Ista Nederland. Ista Nederland verzorgt onder andere het energiebeheer in Nederland. Ista Nederland is gevestigd in Schiedam. Als energiebeheer partij in Nederland is Ista Nederland een van de grootste nederlandse spelers.

Zie ook: Ontwerpbaarheid van windturbinesystemen
Zonneboiler
Hoofdartikel: Thermische zonne-energie
Zonneboilers, ook wel zonneboilers genoemd, kunnen een kosteneffectieve manier zijn om warm water voor een huis te genereren. Ze kunnen in elk klimaat worden gebruikt, en de brandstof die ze gebruiken – zonneschijn – is gratis.

Er zijn twee soorten zonneboilersystemen – actief en passief. Een actief zonnecollectorsysteem kan ongeveer 80 tot 100 liter warm water per dag produceren. Een passieve sy