Stap 1 van een Nul Energie Woning is het voorkomen van warmteverliezen. Dus, extra dikke isolatie, drievoudige beglazing en het voorkomen van koudebruggen. Vooral het laatste vergt veel aandacht voor detail in het ontwerp. Daardoor minimaal warmteverlies door transmissie.
Stap 2 is zorgen voor een luchtdicht ontwerp. Alle overgangen tussen vensters en wanden moeten op een speciale manier worden gedetailleerd om leklucht te voorkomen. Bij de bouw moeten al die overgangen extra nauwkeurig worden uitgevoerd, voorzien van geschikte afdichtingsmaterialen.
Stap 3 is de inzet van een "balansventilatiesysteem" waarbij verse lucht wordt toegevoerd aan vrijwel alle ruimtes en tegelijk lucht wordt afgezogen in bv. keuken en badkamers. Een warmtewisselaar (WTW) in de technische ruimte zorgt ervoor dat 80-90% van de warmte uit de afvoerlucht wordt overgedragen op de verse lucht die het huis wordt binnengeblazen. Bovendien loopt de aanvoer van ventilatielucht door een 25 meter lange aardbuis, 1,5 meter onder de grond. Die zorgt ervoor dat de ventilatielucht in de winter al wordt voorverwarmd (de temperatuur in de buis is altijd rond de 12 graden) en in de zomer wordt voorgekoeld.
Stap 4 is maximaal gebruik van zonne-energie als bron van warmte voor het huis. Dat begint met het zorgen voor maximale instraling van zonlicht vanuit het Zuiden. Dus, grote glaspartijen op het Zuiden met daarin speciaal drievoudig glas dat maximaal zonnestraling doorlaat en juist minimaal warmte naar buiten laat stralen. Wij hebben bovendien een grote vide met een glazen dak boven de hal en het trappenhuis. Volgens berekening kunnen we op jaarbasis rond de 25% van de totale energiebehoefte voor verwarming op deze manier binnenhalen. Overigens is goede zonwering noodzakelijk om oververhitting te voorkomen.
Stap 5 is om zonne-energie te gebruiken voor het opwarmen van warm water. Dat doen we door gebruik te maken van zogenaamde "heat pipes". Dat zijn vacuum buizen die erg efficiënt zonnewarmte kunnen verzamelen en overdragen op warm water. Deze zelfde technologie wordt ook gebruikt om bv de processoren in laptops af te koelen. Het warme water uit de heat pipes wordt opgeslagen in een 2000 liter "Oscar vat" in de technische ruimte.
Stap 6 is om een geschikte warmtebron te zoeken die kan worden ingezet indien de zon niet schijnt. Wij hebben gekozen voor een warmtepomp met verticale aardsondes. In die 75 meter diepe sondes stroomt een "koelvloeistof" die de temperatuur aanneemt van de aarde (graad of 12). Die "warmte" is voldoende als basis voor de warmtepomp die deze warmte kan "upgraden" naar een hogere temperatuur. Het warm water uit de warmtepomp wordt ook opgeslagen in het Oscar vat. Dat vat maakt heel slim gebruik van de natuurlijke eigenschappen van water: je kunt er perfect warmte in opslaan en warm water drijft vanzelf naar boven. Vervolgens halen we de warmte voor tapwater, de verwarming en het zwembad, precies op het juiste niveau uit het Oscar vat, dus zonder nodeloos afkoelen of bijmengen.
Stap 7 is om een methode te vinden om de warmte over te dragen op de ruimtes in het huis. In ons geval wordt dat vloerverwarming met aparte thermostaten in elke ruimte. Aangezien wij in beton gaan bouwen hebben we bovendien gekozen voor plafondverwarming of, in het geval van de slaapkamers zelfs voor wandverwarming (voor een snellere reactie bij gewenste wijziging van temperatuur).
Stap 8 is om na te denken over comfort in de zomer. Groot voordeel van de sondes in combinatie met de vloerverwarming is dat je het hele systeem in de zomer kunt "omdraaien". We laten dan de vloeistofpomp lopen (zonder warmtepomp) en halen daarmee dus feitelijk de koelte van de aarde in huis via het circuit van de vloer- en plafond verwarming. Het is geen airco, maar je koelt voldoende onder de buitentemperatuur om het comfortabel te maken binnen. Daarnaast gaan we het principe van nachtkoeling toepassen. 's Nachts kunnen we de WTW unit in het ventilatiesysteem "bypassen" om zo veel mogelijk koele lucht in het huis te trekken en warmte af te voeren. Die "koelte" wordt vervolgens opgeslagen in het beton. Beton heeft een grote warmtemassa, die eenmaal afgekoeld maar heel langzaam weer opwarmt, net als een kerk.
Stap 9 is het minimaliseren van alle stroomverbruik in het hele huis. LED verlichting met slimme schakeling (op tijd of aanwezigheid), zuinige apparatuur, etc.
Stap 10 is het compenseren van stroomverbruik door zonnepanelen op het dak. Natuurlijk kunnen we niet onafhankelijk van het net opereren. Op zonnige dagen leveren we stroom aan het net, op bewolkte dagen trekken we meer stroom dan we genereren. Per saldo moeten we aan het einde van het jaar neutraal uitkomen. Dat is een kwestie van voldoende zonnepanelen op het dak leggen. Aangezien de ontwikkelingen in die wereld erg snel gaan stellen we beslissingen over de specificaties van de zonnepanelen zo lang mogelijk uit. Voor niets gaat de zon op.
Tenslotte leggen we een regenwatertank van 5000 liter in de tuin voor hergebruik van regenwater in o.a. toiletten. Dat is dus eigenlijk stap 11, maar ja.......
