Sončno energijo lahko uporabimo za najrazličnejša dela po hiši, od oskrbe z električno energijo za luči in naprave do ogrevanja bazena, spa, tuša ali sobe. Toda kako dobro deluje sončni sistem, bo odvisno od več dejavnikov, vključno s tem, kje živite, izpostavljenostjo soncu, električno energijo, plačilom za kurjavo, proračunom in zavezanostjo črpanju sončne energije. od trenutnih ponudnikov.
Srce katerega koli aktivnega sončnega sistema, ne glede na to, ali zagotavlja elektriko ali toploto, je kolektor (včasih imenovan tudi plošča ali modul). Pasivni sistemi se zanašajo na naravne sile, kot je gibanje toplote od hladnega do vročega in dejstvo, da vroče tekočine naraščajo. Nasprotno pa za aktivni sistem potrebna druga oprema, kot so puhala, črpalke in pretvorniki, da porabi energijo, ki jo zajamete od sonca.
SKUPNE VRSTE ZBIRALCEV
V bistvu obstajata dve vrsti sončnih kolektorjev, električni (tisti, ki pretvarjajo sončne žarke v električno energijo) in toplotni (tisti, ki ga pretvarjajo v toploto). Oboje običajno najdemo na strehah, čeprav so nizi lahko pritrjeni tudi na tla ali drog.
Sončne električne plošče (včasih imenovani PV ali fotovoltaični moduli) so običajno sestavljeni iz silikonskih ploščic velikosti ploščic sončnih celic, ožičenih in sestavljenih v ploščo ali modul. Pogosto imajo modro ali zeleno zasedbo, lahko pa so tudi črne. Najpogostejši tipi stanovanjskih sončnih kolektorjev so:
• Kristalni PV moduli
obsegajo veliko večino sončnih kolektorjev na trgu. Izdelane so tako, da na rezine narežejo umetne ingote silicijevega kristala ali hlebčke, vsak s pozitivnim in negativnim elektronom. Napolitanke so ožičene skupaj, da tvorijo module, moduli pa so ožičeni skupaj, da tvorijo nize. Ko oblati udari sončna svetloba, električni tok teče od sprednjih kontaktov do zadnjih kontaktov in porazdeli naboj iz modula v modul.
• Tankoplastni moduli in laminati so narejeni z nanašanjem različnih polprevodniških materialov v zelo tankih plasteh na različne podlage, vključno s steklom in fleksibilnimi podlagami. Tudi oni proizvajajo elektriko. Če je polprevodniški material zaščiten s steklom, se tankoplastni sončni kolektorji imenujejo moduli. Ko ima polprevodniški material prožen zaščitni pokrov, se imenujejo laminati.
Tankoplastni moduli in laminati predstavljajo majhen delež celotne prodaje sončnih modulov, vendar deloma zaradi dejstva, da potrebujejo do štirikrat več strešnega prostora, da proizvedejo enako moč na uro na uro / leto. Stanovanjska aplikacija, ki je najbolj zanimala tankoplastne PV, je na kovinskih strehah s stoječimi šivi (med navpičnimi šivi) in kot sončne skodle.
Sončni kolektorji se uporabljajo za ogrevalne namene, so na splošno večji in malo bolj stojijo stran od strehe. Vseeno je izjem. Nekateri toplotni kolektorji so videti kot velike, ravne škatle ali pa imajo na njih pritrjene valjaste rezervoarje. Drugi so sestavljeni iz vrste velikih steklenih cevi. Najpogostejši tipi sončnih kolektorjev vključujejo:
• Termični ploščati kolektorji, zasnovani za ogrevanje, so običajno 4 to - do 5 ″ - debele pravokotne ograde s steklenimi pokrovi na vrhu. Znotraj ohišja je počrnjena prevleka z vgrajenimi prehodi, skozi katere teče tekočina in odvaja toploto sonca. Segreto tekočino lahko nato uporabimo za sanitarno vodo ali za ogrevanje prostorov. Cevi potujejo skozi ohišje kolektorja, zato ga je mogoče priključiti na dodatne kolektorje ter na dovodni in povratni vod. Tekočina, ki kroži skozi zbiralnik, je običajno voda ali antifriz (glikol) ali kombinacija obeh.
• Evakuirani zbiralniki cevi, novejša vrsta toplotnega kolektorja, je narejena iz vrste evakuiranih cevi, vsaka s svojo absorpcijsko ploščo in cevjo. Tekočina odstrani toploto z absorpcijske plošče, tako kot to počne pri običajnem toplotnem kolektorju. Uporaba evakuiranih cevnih kolektorjev se je v zadnjih letih povečala, vendar še vedno predstavljajo majhen odstotek današnjega trga.
• Neglazirani toplotni kolektorji so običajno iztisnjeni iz črnega polimera in vključujejo vrsto cevi, skozi katere se lahko črpa tekočina, ki se segreva. Neglazirani toplotni kolektorji so primerni za uporabo pri nizkih temperaturah, na primer za ogrevanje bazenov in zdravilišč.
• Zbiralniki toplega zraka so ponavadi večji od kolektorjev, ki segrejejo tekočino, včasih pa pokrivajo celotno zunanjo steno stavbe. Zato se pogosteje uporabljajo v komercialne namene. Nekateri zbiralniki toplega zraka, imenovani tudi "zračno hlajeni" kolektorji, so zastekljeni. Takšni kolektorji se uporabljajo za ogrevanje prostorov. Z njimi ni veliko narobe, saj zmrzovanje in pregrevanje nista težava.
KAKO DELUJEJO SOLARNI SISTEMI
Sončni kolektorji pretvarjajo sončno sevanje neposredno v električno energijo, ki jo lahko takoj uporabimo, shranimo v baterije ali pošljemo v električno omrežje. V slednjem primeru lastnik stanovanja prejme kredit za proizvedeno in s tem zniža račun za elektriko. Komunalno podjetje dejansko služi kot hranilnik električne energije, proizvedene v obdobjih dneva, ko je ne potrebujete. Omrežje je tudi rezervno za oblačna obdobja, ko ne proizvajate veliko sončne električne energije.
Toplotni kolektorji pretvarjajo sončno energijo v toploto. Sevanje prizadene absorpcijsko ploščo, toploto pa odvzame tekočina ali zrak. Sprejeti je treba določbe za pregrevanje sistemov, hlajenih s tekočino, kadar ni potrebe po toploti. Če se uporablja voda, je treba poskrbeti za zamrzovanje. Toploto lahko takoj uporabimo ali shranimo za kasnejšo uporabo. V solarnih sistemih za ogrevanje sanitarne vode rezervoar shranjuje toplo vodo. V primeru bazenov bazen deluje kot rezervoar.
Pri sončnem ogrevanju prostorov se lahko toplota shranjuje v velikih rezervoarjih z vodo ali v nekaterih vrstah zidov, vključno s posodami, napolnjenimi s kamnom. Ogrevan zrak lahko s kanali ali cevmi razdeli v različne prostore na približno enak način kot običajni ogrevalni sistemi.
NAJBOLJŠI POVRNITEV INVESTICIJ
Lastniki stanovanj, ki želijo namestiti sončni sistem, bodo morda na voljo različne zvezne in državne spodbude. Kaj je na voljo na vašem območju, lahko izveste v zbirki podatkov državnih spodbud za obnovljive vire in učinkovitost (DSIRE).
Na splošno imajo aplikacije za ogrevanje sanitarne vode in ogrevanje bazenov najkrajše povračilo (5 do 7 let) in zahtevajo najmanjše naložbe (3000 do 10 000 USD pred spodbudami). Namestitve stanejo manj v podnebjih, kjer ledišča niso problem. Inštalacije sončne električne energije, ki bi zadovoljile velik del vaših električnih potreb, zahtevajo veliko večje naložbe, čeprav so stroški komponent v zadnjih letih upadli. Če se to naredi med gradnjo, so stroški bistveno nižji.
Programi zakupa, če so na voljo na vašem območju, prav tako dramatično zmanjšajo stroške namestitve sistema. Tudi sončno ogrevanje prostorov zahteva veliko naložbo, razen če preprosto želite ogreti eno ali dve sobi na južni strani hiše.
Ne glede na to, kakšen sončni sistem razmišljate, začnite varčevati z energijo zdaj. Izključitev luči, krajša prha in izolacija podstrešja in sten stane veliko manj kot pri namestitvi vrste sončnih kolektorjev!
Razmišljate o soncu za svoj dom? Poiščite poklicnega izvajalca na vašem območju tukaj.
Opomba avtorja: Poleg tega, da je Joe Provey pogosto sodeloval pri BobVila.com, je skupaj z Everettom M. Barberjem soavtor knjige Pretvori svoj dom v sončno energijo (The Taunton Press, 2010)