Energia słoneczna – pozyskiwanie energii słonecznej za pomocą paneli fotoelektrycznych lub innych technik zbierania – nie jest już tylko „zielonym snem” lub koncepcją, z którą eksperymentują uniwersytety i firmy. Obecnie istnieją praktyczne sposoby wykorzystania energii słonecznej w swoim domu. Jak w przypadku każdego postępu technologicznego, należy wziąć pod uwagę koszty inwestycji, ale coraz więcej właścicieli domów zaczyna codziennie korzystać z tego najbardziej podstawowego źródła energii odnawialnej.
„Going solar” nie oznacza już, że musisz zainwestować dziesiątki tysięcy dolarów, aby pokryć dach panelami słonecznymi (choć nadal możesz to zrobić, jeśli naprawdę poważnie myślisz o energii odnawialnej). Obecnie istnieje wiele samodzielnych urządzeń zasilanych energią słoneczną, które służą do podstawowych celów praktycznych, a także zestawy paneli słonecznych do samodzielnego montażu pozwalają niemal każdemu stworzyć mały system słoneczny do niestandardowych zastosowań.
8 najlepszych paneli słonecznych 2021 r- 01 z 09
Wentylatory zasilane energią słoneczną
Dobrym pomysłem są wszelkiego rodzaju wentylatory, ponieważ pomagają obniżyć koszty chłodzenia poprzez odprowadzanie gorącego powietrza z poddaszy i innych obszarów. Tradycyjnie te wentylatory wyciągowe są podłączone do domowego prądu elektrycznego, co w pewnym stopniu niweczy cel oszczędzania energii. Teraz jednak można kupić samodzielne wentylatory dachowe, które są wyposażone w mały panel fotokomórek, które sterują silnikiem wentylatora bez potrzeby korzystania z domowego prądu elektrycznego. Małe jednostki montowane na dachu są idealne do utrzymania chłodu w garażu, szopie, budce dla psa lub kurniku w lecie. Dostępne są również wolnostojące wentylatory zasilane energią słoneczną, których można używać na patio, patio lub na placu zabaw dla dzieci.
- 02 z 09
Ogrzewanie słoneczne dla Twojego basenu
Baseny to dla dzieci i rodziców jedna z największych radości lata. Wszyscy są podekscytowani pierwszego dnia otwarcia basenu - z wyjątkiem sytuacji, gdy basen jest zbyt zimny, aby do niego wskoczyć. Aby rozwiązać ten problem, możesz dodać koc słoneczny, który ogrzeje wodę. Podstawowy pływający koc to pasywne urządzenie grzewcze, które po prostu pochłania ciepło słoneczne i przepuszcza je do wody.
Jeśli jednak chcesz uzyskać trochę więcej zaawansowanych technologii, możesz również zainstalować pełnowartościowy system słonecznego podgrzewania wody. Wykorzystuje to panele słoneczne, które są zamontowane na dachu, aby gromadzić ciepło słoneczne, które jest przekazywane do wody przez szereg rurek przechodzących przez panele. Ponieważ woda powoli krąży z basenu w górę przez panele słoneczne i z powrotem do basenu, temperatura wody w basenie stopniowo wzrasta.
- 03 z 09
Solarny podgrzewacz wody
Istnieją dwa rodzaje systemów solarnych, które mogą zastąpić tradycyjne podgrzewacze wody zasilane gazem lub energią elektryczną. Aktywne słoneczne systemy ciepłej wody skorzystaj z mechanicznych pomp obiegowych, które przetłaczają wodę lub inny płyn z paneli gromadzenia ciepła na dachu w dół do zbiornika magazynowego. Pasywne systemy ciepłej wody nie mają mechanicznych elementów pompy, działającej dzięki prostej fizyce naturalnego unoszenia się ciepła.
Aktywne systemy podgrzewania wody
Istnieją dwa rodzaje aktywnych solarnych systemów podgrzewania wody:
- Systemy obiegu bezpośredniego posiada pompę, która cyrkuluje wodę domową przez kolektory słoneczne i do domu. Systemy te działają dobrze w klimacie, w którym nigdy nie zamarza.
- Systemy obiegu pośredniego skorzystaj z niezamarzającej cieczy, która krąży w kolektorach słonecznych do wymiennika ciepła, gdzie energia jest przekazywana do wody, która następnie wpływa do domu. Systemy te są powszechnie stosowane w klimacie, w którym występują temperatury ujemne.
Systemy pasywnego podgrzewacza wody
Pasywne słoneczne systemy podgrzewania wody są znacznie tańsze niż systemy aktywne, ale zwykle są mniej wydajne. Istnieją dwa podstawowe typy systemów pasywnych:
- Zintegrowane pasywne systemy kolektorowo-magazynowe są stosowany częściej w regionach, w których rzadko występują ujemne temperatury. Systemy te dobrze sprawdzają się w domach, w których zapotrzebowanie na ciepłą wodę jest duże. W tych systemach kolektor słoneczny jest zintegrowany bezpośrednio z zasobnikiem wody. Słońce ogrzewa zbiornik na wodę w taki sam sposób, w jaki nagrzewa się pomieszczenie, gdy słońce pada bezpośrednio na jego okna.
- Systemy termosyfonowe zastosować konstrukcję, w której kolektor słoneczny jest umieszczony niżej niż zasobnik. Gdy kolektor podgrzewa wodę, w naturalny sposób unosi się ona do zbiornika. Instalacja musi być ostrożna, ponieważ ciężkie zbiorniki są zwykle instalowane na dachu.
Oczywiście instalacja słonecznego podgrzewacza wody może wymagać znacznych nakładów inwestycyjnych. Jednak wykonanie obliczeń może udowodnić, że jest to opłacalny pomysł, jeśli obliczysz koszty energii związanej z eksploatacją standardowego podgrzewacza wody przez ponad 20 lat.
- 04 z 09
Solarne ogrzewanie domu
Energia słoneczna może być również wykorzystana do ogrzania całego domu na dwa sposoby. Są to systemy dla właścicieli domów, które naprawdę poważnie podchodzą do energii odnawialnej, ponieważ wymagają znacznych inwestycji.
Systemy solarne na gorącą wodę
Systemy ciepłej wody w całym domu to wielkoskalowa wersja tego samego rodzaju systemu słonecznego, który może zastąpić podgrzewacz wody dostarczający ciepłą wodę do kranów. Podobnie jak ten system, systemy ogrzewania całego domu wykorzystują panele kolektorów słonecznych do podgrzewania wody, która krąży przez przeszycie rurek przez panele kolektorów. Ale zamiast być przechowywana w stosunkowo małym zbiorniku do użytku w instalacjach wodociągowych, ta gorąca woda jest również krążona w rurach, które dostarczają ciepło do grzejników lub rur promiennikowych w całym domu. Systemy te często służą obu celom: podgrzewaniu wody do użytku w kranach, jak i ogrzewaniu całego domu.
Są to wielkoskalowe systemy, które wykorzystują dość duże panele kolektorów słonecznych na dachu oraz wyrafinowane zbiorniki i technologię cyrkulacji. Systemy słonecznego ogrzewania ciepłej wody są częściej stosowane w przedsiębiorstwach, ale są również opcją do użytku domowego.
Systemy solarne na gorące powietrze
Istnieją również systemy ogrzewania całego domu, które wykorzystują gorące powietrze zamiast wody lub innej cieczy jako medium do przenoszenia ciepła po domu. Systemy te działają poprzez gromadzenie powietrza podgrzanego przez słońce padające na dach lub odsłoniętą ścianę i rozprowadzanie go po całym domu. Na przykład gliniane dachówki mogą mieć wbudowane kanały powietrzne, które umożliwiają cyrkulację ogrzanego powietrza. Domy, w których stosuje się ogrzewanie słoneczne na gorące powietrze, często mają dachy lub powierzchnie boczne zaprojektowane tak, aby pochłaniały ciepło. Wiele systemów ma jakąś formę napędzanego wentylatora cyrkulacyjnego, który rozprowadza ciepłe powietrze. Systemy te są często zaprojektowane do ogrzewania pojedynczych pomieszczeń. Możesz zobaczyć ten typ systemu jako znacznie bardziej wyrafinowaną wersję staromodnej nasłonecznionej, która była utrzymywana w cieple dzięki promieniom słonecznym wpadającym przez duże okna i ogrzewającym podłogę z kamienia lub płytek ceramicznych.
Przejdź do 5 z 9 poniżej. - 05 z 09
Pompy zasilane energią słoneczną
Wadą niektórych opisanych powyżej systemów ogrzewania ciepłą wodą jest to, że wymagają one pompy do cyrkulacji wody z kolektora słonecznego do zbiornika. Zwykle pompy te są zasilane z domowej sieci elektrycznej, co w pewnym sensie zużywa część energii, którą miałeś nadzieję zaoszczędzić, instalując system w pierwszej kolejności.
Ale aby uzyskać maksymalny efekt oszczędzania energii, pompy obiegowe można również zasilać energią słoneczną za pomocą paneli fotoelektrycznych, które będą generować energię do napędzania silników prądu stałego na pompach obiegowych. Chociaż jest oczywiście pewna inwestycja w skonfigurowanie takiego systemu, teraz obniżyłeś koszty operacyjne systemu ciepłej wody prawie do zera.
Jak każdy system fotoelektryczny, energia słoneczna może być magazynowana w bateriach, dzięki czemu pompy obiegowe można nadal uruchamiać w nocy lub w pochmurne dni.
- 06 z 09
Ładowanie baterii energią słoneczną
Praktycznie każde urządzenie działające na akumulator może być ładowane energią słoneczną za pomocą pewnego rodzaju systemu paneli fotoelektrycznych. Istotą fotoelektrycznych paneli słonecznych jest generowanie prądu stałego, który ma tę samą postać, co w większości akumulatorów. Wiele podstawowych i niedrogich zestawów paneli słonecznych ma złącza, które umożliwiają podłączenie telefonów komórkowych, tabletów i laptopów w celu bezpośredniego ładowania. A dodając prosty inwerter, który zamienia prąd stały na prąd przemienny o napięciu 120 V, można również podłączyć ładowarki do innych akumulatorów.
Na znacznie większą skalę, jak wkrótce zobaczymy, duży bank paneli słonecznych może ładować cały bank akumulatorów, które mogą zasilać prawie każde 120-woltowe urządzenia prądu przemiennego - aż do obsługi całego domu.
- 07 z 09
Zasil swój dom fotoelektrykiem
Tak, energia słoneczna może zasilać cały dom. Choć brzmi to skomplikowanie i drogo, taki system jest stosunkowo prosty w koncepcji. Panele słoneczne wyłożone polikrystalicznym krzemem, który reaguje na światło słoneczne, generując niewielki ładunek elektryczny, są połączone ze sobą na dachu lub na otwartym terenie zwróconym w stronę słońca. Gdy światło słoneczne jest przekształcane w energię elektryczną, generowany prąd stały jest przesyłany do falownika, który przekształca prąd stały w prąd przemienny. To zasilanie prądem zmiennym jest podawane do głównego panelu usług elektrycznych, gdzie jest używane do zasilania wszystkich urządzeń w domu – podobnie jak energia elektryczna firmy użyteczności publicznej. Dzięki zastosowaniu przełączników tranzytowych i innych urządzeń bezpieczeństwa Twoje czyste, odnawialne źródło energii może zasilać Twój dom, kabinę, szopę na narzędzia lub dowolny inny budynek.
W większości lokalizacji firmy użyteczności publicznej będą teraz mierzyć twój dom w sposób, który śledzi energię, którą sam wytwarzasz, dając ci kredyt za to zużycie, a nawet spłacając ci, gdy sieć energetyczna wykorzystuje energię, którą wytwarzasz. Jeśli jesteś całkowicie „poza siecią”, możesz zainstalować duży zestaw baterii do przechowywania energii do użytku w nocy lub w pochmurne dni lub wyposażyć swój system w zapasowy generator, który uruchamia się, gdy nie ma światła słonecznego do zasilania Dom.
Zainstalowanie systemu paneli fotoelektrycznych w całym domu to nie lada przedsięwzięcie, ale patrząc na dachy podczas przejazdu przez większość dzielnic w USA, okaże się, że to już nie jest rzadkość. Podszewka dachu fotoelektrycznymi panelami słonecznymi nie jest tania. Średni koszt instalacji systemu o mocy 5 kW wynosi od 25 000 do 35 000 USD. Jednak dotacje i rabaty mogą obniżyć ten koszt o 50 proc. Statystyki pokazują, że średni okres zwrotu inwestycji niezbędny do odzyskania inwestycji dzięki oszczędności kosztów energii wynosi tylko 6 do 8 lat. Od tego momentu elektryczność w Twoim domu jest całkowicie darmowa.
- 08 z 09
Energia słoneczna do gotowania
Na drugim końcu skali można również wykorzystać energię słoneczną, aby po prostu ugotować posiłek. Chociaż jest to ćwiczenie nowatorskie, gotowanie z wykorzystaniem energii słonecznej jest znacznie łatwiejsze niż myślisz. Z pudełkiem, patelnią, folią aluminiową, torbą do gotowania, taśmą klejącą (najlepszy przyjaciel człowieka), izolacją styropianową i termometrem, będziesz gotować w mgnieniu oka.
Istotą kuchenki słonecznej jest stworzenie pojemnika wyłożonego folią lub inną błyszczącą substancją, która skupi promienie słoneczne w komorze gotowania. W Internecie dostępne są dziesiątki planów na kuchenki słoneczne.
Przejdź do 9 z 9 poniżej. - 09 z 09
Energia słoneczna do oświetlenia zewnętrznego
Zamiast 120-woltowego okablowania podziemnego lub nawet oświetlenia niskonapięciowego zasilanego z transformatora podłączonego do 120-woltowego gniazdka, możliwe jest zapewnienie dobrego oświetlenia krajobrazu za pomocą indywidualnych opraw oświetleniowych, z których każda ma własne małe ogniwo słoneczne i akumulator. Kiedyś były to raczej słabe i przyćmione oprawy oświetleniowe, ale dziś, dzięki technologii LED i ulepszonym akumulatorom, można uzyskać całkiem odpowiednie oświetlenie krajobrazu - nawet oświetlenie punktowe - za pomocą opraw solarnych, które nie wymagają w ogóle połączeń okablowania. Panele słoneczne ładują akumulatory w ciągu dnia, a ładowanie często wystarcza, aby światła były zasilane przez całą noc.
Dostępne są inne systemy, które wykorzystują większy centralny panel słoneczny, który może zasilać wiele świateł krajobrazowych. Istnieją również zestawy do sezonowych pokazów oświetleniowych na święta, które wykorzystują panele słoneczne.
