净零屋能量方程有两个组成部分. 一方面, 还有节约:房子的设计和建造需要投入最少的能源用于供暖, 冷却, 照明, 和插电负荷. 另一方面, 还有现场发电:没有房子使用零功率, 为了达到零, 房子必须利用光伏发电来产生一些自己的能量.
在实践中, 在夏季，白天很长，太阳高高在上的时候，零能耗房屋会产生多余的能量, 在冬天的几个月里，他们会从外地取电(和, 当然, 在晚上). 为了达到良好的平衡，需要对房屋的选址进行深思熟虑, 屋顶的斜坡, 屋顶取向, 阴影——决定一个家庭是否适合现场发电的关键因素.
屋顶取向
太阳能电池板直接指向太阳时产生的能量最大. 但由于太阳从日出到日落都在天空中移动, 典型的解决办法是折中. 为了最大限度地提高产量，一个理想的太阳能屋顶在北半球，包括美国.S.，将面对死南-太阳南，即不是磁南. 区别在于:磁北极并不在地球的地理北极, 所以要找到太阳南面, 对罗盘读数应用校正因子. The factor varies by geographic location; solar installers are familiar with the required correction to compass readings in their local areas.
屋顶的斜坡
安装太阳能电池板最便宜和最简单的方法是在与屋顶平面的架子上. 在这种情况下，太阳能电池板与太阳的角度与屋顶的角度相同. 当屋顶处于垂直状态时，面板将直接垂直于太阳光线——这是它们的最高输出条件. 所以理想情况下，屋顶会在那个斜度上. 一年中最高的太阳能输出将发生在太阳直射到太阳能电池板表面的日子. 屋顶的角度决定了日子.
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然而，在实践中，太阳朝向并不一定要完美，他说 康涅狄格 builder尼克Lehto. Lehto专门从事净零建设, 建筑密封的, 新英格兰农舍风格的双层木结构房屋. “我试图在PV前达到大约40的HERS评分, 然后在这一点上，我实施了一个光伏系统，把房子降到零,”Lehto说.
考虑到住房建设的实际限制, 莱托的屋顶不能总是朝南, 或者框架屋顶到太阳能优化沥青. 屋顶角度和房屋朝向很重要, 他说, 但并不总是在建筑商的完全控制之下. “我尽我所能最大化我的能力，但并不总是奏效. 地段就是地段. 有时候你不得不接受太阳能在项目中没有意义. 但在一个广阔的领域, 必威手机总是试图将屋顶和窗户朝向南方, 屋顶坡度8/12到10/12.”
磁南和真南的区别是什么? 根据Lehto, “这是我的太阳能安装工告诉我的, 如果你的体温下降了几度, 处罚并不那么重要.”
东方航空的查理·摩根 CT 康涅狄格州斯托宁顿市的太阳能公司.他负责莱托太阳能电池板的安装. 摩根说:“我做的大多数房子都是翻新工程. 我认为大多数太阳能安装商也是如此. 所以你必须利用你现有的资源. 很多时候屋顶并不是完全朝南的. 这并不意味着它不是一个很好的太阳能屋顶. Solar south is ideal; once you start moving east and west of south, 你开始失去一些生产和系统中的一些效率.”
但是不朝南的屋顶仍然可以产生大量的电力. 摩根说:“如果你有一个最好的朝南的屋顶, you’d be at 98% production; if you had an east-facing roof at a 35-degree pitch, 你的产量将达到80%. 如果你在东边21度的地方, 大概有84%因为屋顶的遮阳较少. 所以更平的屋顶可以帮助你.”
考虑到太阳能电池板成本的下降, 建筑商可能会发现，只要在空间允许的地方增加更多的面板，就可以弥补屋顶斜坡或方向的缺陷. 摩根说:“必威手机经常这么做. 这使得项目成本更高, 因为你试图通过投入更多的钱来弥补低效率, 但它是可行的. 而且太阳能电池板的价格不再是曾经的限制因素, 增加几个太阳能电池板通常不会让你倾家倾产.”
材质的问题
另一方面，屋顶上的阴影可能是一个重要的问题. “现在，当你试图设计一个系统并优化生产时，最大的麻烦不是方向，而是确保你不会被任何来自树木的阴影所阻碍,”摩根说. “你想要至少六个小时的露天天空. 必威手机在上午9点到下午3点之间使用朝南屋顶的窗户. 你真的不希望在数组上有任何阴影，因为那会降低你的生产.”
先进的技术减少了阴影惩罚. Morgan解释道:“回到必威手机使用字符串逆变器的时候, 你可以将6到12个模块串联起来, 如果你有另外一打面板, 这是另一条弦. 因为它们是这样连接起来的, 如果一条线中的一个面板受到阴影的影响或比其他面板更脏, 它会降低整串电池板的产量. 但随着新一代微型逆变器的出现，每一块太阳能电池板都可以独立工作. 如果一块太阳能电池板受到阴影的影响, 它只影响了一块太阳能电池板，其他的都没有. 所以这对缓解一些可疑的情况有很大的帮助. 但无论如何，如果你影响了一块有阴影的太阳能电池板，你仍然会损失一些产量. 保持阵列的阴影是很重要的.”
摩根说，有几种方法可以评估建筑工地的遮阳情况. “必威手机有一个工具，必威手机可以上到屋顶，称为 Solmetric SunEye. 它用鱼眼的视角看天空, 你可以计算出一年中不同时间的遮阳潜力.他还推荐名为 极光, 它与谷歌地球图像一起工作，并将为项目的太阳能阵列计算阴影和能源生产.
在建造时考虑到太阳能
对于现在或将来希望在项目中使用太阳能的建筑商来说, 摩根建议他们要时刻牢记屋顶的结构能力. 作为一名太阳能安装工, 他说:“必威手机必须做的一件事是，在审批过程中提供结构性审查, 一封由工程师签字盖章的信说屋顶可以承受太阳能的额外负荷,”他说.
在为太阳能项目做准备时，另一个有远见的领域是项目的线路连接. “提供从阁楼到负载中心或互联点的线路追踪真的很好. 总会有一些辅助设备, 无论它是一个逆变器工作与您的功率优化或, 在微型逆变器的情况下, 在主电气面板附近有多个电路结合在一起. 还有一些额外的设备, 监控设备等等, 还有你在屋顶上的东西. 能有地方放它真好. 如果你把你的电子面板放在一个很小的壁橱里，这可能会使它变得困难.”
清除屋顶上的障碍物也是明智的. “确保房子里的通风管道在屋顶的非南侧,”摩根说. “限制你计划安装太阳能电池板的天窗的数量. 避免在屋顶的南侧安装天窗.”