Conception and analysis of a net-zero energy house and its power system in Burkina Faso

Abstract

Net sıfır enerjili binalar (NZEB), enerji kullanımını azaltmak ve binalardaki küresel ısınmayı ve kirletici emisyonları ele almak için oluşturulmuş bir kavramdır. Geleneksel görüşe göre, NZEB performansına ulaşmanın üç temel adımı vardır: önce pasif taktikler kullanmak, enerji tasarruflu teknolojiler ve son olarak yenilenebilir enerji (YE) üretim sistemlerini kurmak. Net-sıfır evlerin uygun bir bilgisayar programı aracılığıyla modellenmesi, nispeten verimli ve doğru net-sıfır enerji tasarlamak için en uygun maliyetli yaklaşımlardan biri olmaya devam etmektedir. Open Studio ve EnergyPlus yazılımı, optimizasyon ve parametre ayarları için kullanılan araçlardır. Belirli bir binanın enerji performansını iyileştirecek tasarım taktiklerinin ideal kombinasyonunu keşfetmek, NZEB tasarımındaki sorundur. Kaynaklardan atmosfere salınan miktar ile karbon yutakları tarafından atılan ve depolanan miktar arasında denge kurularak küresel ısınmaya neden olan sera gazı emisyonlarının sıfıra indirilmesi hedefi net sıfır olarak anılmaktadır. Bu aynı zamanda 'karbon nötrlüğü' ve 'iklim nötrlüğü' olarak da bilinir. Seçilen ev, Burkina Faso'daki Ouagadougou'nun orta doğusunda, mevsimsel güneş yüksekliğine bağlı olarak Doğu-Batı yönünde güneş alıyor. Ana fikir, ev için soğutma ve ısıtma üreten bir sistem oluşturmaktır, böylece sıcak dönemlerde tasarım, yalıtımı artırarak soğutma enerjisi talebini azaltarak evin doğrudan güneş ışığından korunmasını sağlar. Pencereleri büyütmek ve ısıtma için genel enerji talebini düşürmek için model, kışın güney kısımdan uygun güneş ışığının gelmesini sağlayarak evi ısıtmak için güneş ısısını ve Doğu-Batı yolunu kullanır. Son kısım, evin enerjisi için tek kaynak olarak yenilenebilir enerji kaynaklarını içerir, tasarımı, standart bir evin enerjisinin yarısını kullanırken, çevreyi korur ve para tasarrufu sağlarken konforlu iç mekan koşulları sağlar. Net sıfır enerjili binanın başarısı, tek bir binada değil, bütün bir kentsel enerji sisteminin ölçüsünde yapılmalıdır. Net sıfır enerjili binalar, inşaat sektörünün ulusal bir enerji devrimi başlatmasının yanı sıra bilgi teknolojisi ile daha fazla entegrasyon için fırsatlardan biridir.Net zero energy buildings (NZEB) is a concept that has been established to lower the energy use, and address global warming, and pollutant emissions in buildings. According to conventional wisdom, there are three primary steps to achieving NZEB performance: using passive tactics first, energy-efficient technologies, and finally installing renewable energy (RE) generation systems. The modelling of net-zero homes via suitable computer program remains one of the most cost-effective approaches to design relatively efficient and accurate net-zero energy. The Open Studio and EnergyPlus software are the tools used for the optimization and parameters settings. Discovering the ideal combination of design tactics that will improve the energy performance of a certain building is the problem in NZEB design. The goal of reducing greenhouse gas emissions that cause global warming to zero by balancing the amount released into the atmosphere from sources with the amount removed and stored by carbon sinks is referred to as net-zero. This is also known as 'carbon neutrality' and 'climate neutrality.' The chosen house is in the central East of Ouagadougou, Burkina Faso, with a sun East-West directions based on seasonal sun height. The main idea is to create a system for the house that generates cooling and heating, so that in hot periods, the design prevents the house directly from the sunlight by raising insulation, reducing cooling energy demand. To increase the windows and get the overall energy demand low for heating, the model uses the sun's heat and the East-West path in the winter to warmth the house by allowing favorable sunshine to come from the south part. Last part incorporates renewable energy resources as the lone source for the house's energy, its design provides comfortable indoor conditions while using half the energy of a standard home, protecting the environment and saving money. The achievement of net zero energy building should not be done in a single building, but on the gage of an entire urban energy system. Net zero energy buildings are one of the opportunities for the construction industry to embark on a national energy revolution as well as further integration with information technology.