Saules enerģiju var izmantot, lai veiktu visdažādākos darbus visā mājā, sākot no gaismas un ierīču elektroenerģijas piegādes līdz baseina, spa, dušas vai istabas sildīšanai. Bet tas, cik veiksmīgi jums darbojas Saules sistēma, būs atkarīgs no desmitiem faktoru, tostarp no tā, kur jūs dzīvojat, no saules iedarbības, no jūsu elektriskā ātruma, no tā, ko jūs maksājat par apkures degvielu, no jūsu budžeta un no jūsu apņemšanās drīzāk izmantot saules enerģiju nekā pašreizējie pakalpojumu sniedzēji.
Jebkuras aktīvās Saules sistēmas sirds neatkarīgi no tā, vai tā nodrošina elektrību vai siltumu, ir kolektors (dažreiz to sauc par paneli vai moduli). Pasīvās sistēmas darbojas, balstoties uz dabiskiem spēkiem, piemēram, siltuma pārvietošanos no aukstuma uz karstu un to, ka karstie šķidrumi paaugstinās. Un otrādi, aktīvai sistēmai ir nepieciešams cits aprīkojums, piemēram, pūtēji, sūkņi un invertori, lai izmantotu saules uztverto enerģiju.
KOPĒJIE VADĪTĀJU VEIDI
Būtībā ir divu veidu saules kolektori: elektriski (tie, kas saules starus pārvērš elektrībā) un termiskie (tie, kas to pārvērš siltumā). Abi parasti atrodas uz jumtiem, lai gan bloki var būt piestiprināti arī pie zemes vai stabiem.
Saules elektriskie paneļi (dažreiz dēvē par PV vai fotoelementu moduļiem) parasti veido saules bateriju flīžu izmēra silikona plāksnītes, kas ir vadu veidā un samontētas panelī vai modulī. Viņiem bieži ir zila vai zaļa krāsa, bet tie var būt arī melni. Visizplatītākie saules elektrisko kolektoru veidi ir:
• Kristāliskie PV moduļi
lielāko daļu saules elektrisko kolektoru tirgū. Tie ir izgatavoti, sagriežot cilvēka izgatavotus silīcija kristāla lietņus vai klaipus plāksnēs, no kurām katra satur pozitīvu un negatīvu elektronu. Plātnes tiek savienotas kopā, veidojot moduļus, un moduļi ir savienoti kopā, lai veidotu blokus. Kad vafeles pārsteidz saules gaisma, elektriskā strāva iet no priekšējiem kontaktiem uz aizmugurējiem kontaktiem, sadalot lādiņu no moduļa uz moduli.
• Plānas plēves moduļi un lamināti tiek izgatavoti, nogulsnējot dažādus pusvadītāju materiālus ļoti plānās kārtās uz dažādiem pamatnēm, ieskaitot stiklu un elastīgus pamatnes. Arī viņi ražo elektrību. Ja pusvadītāja materiālu aizsargā stikls, plānās plēves saules kolektorus sauc par moduļiem. Kad pusvadītāja materiālam ir elastīgs aizsargapvalks, tos sauc par laminātiem.
Plāno plēvju moduļi un lamināti veido nelielu daļu no kopējā saules moduļu pārdošanas apjoma, daļēji tāpēc, ka, lai ražotu tādu pašu kW-h / gadā, daļēji ir nepieciešams līdz četrreiz vairāk jumta vietas. Mājokļu lietojumprogramma, kas visvairāk interesēja plānas plēves PV, ir stāvmalu metāla jumti (starp vertikālajām šuvēm) un kā saules jostas roze.
Saules siltuma kolektori tiek izmantoti apkures vajadzībām, parasti ir apjomīgāki un nedaudz vairāk stāv no jumta. Tomēr ir daudz izņēmumu. Daži siltuma kolektori izskatās kā lielas, plakanas kastes vai tiem ir piestiprinātas cilindriskas tvertnes. Citi sastāv no lielu stikla cauruļu sērijas. Visizplatītākie saules siltuma kolektoru veidi ir:
• Termiski plakani kolektori, kas paredzēti apkurei, parasti ir no 4 "līdz 5" bieziem taisnstūrveida korpusi ar stikla pārsegiem uz augšu. Korpusa iekšpusē ir nomelnējusi absorbētāja loksne ar neatņemamām ejām, caur kurām plūst šķidrums, lai noņemtu saules siltumu. Tad uzkarsēto šķidrumu var izmantot mājas ūdenim vai telpu apsildīšanai. Caurules pārvietojas pa kolektora korpusu, tāpēc to var savienot ar papildu kolektoriem, kā arī ar padeves un atgriešanas tīklu. Šķidrums, kas cirkulē caur kolektoru, parasti ir ūdens vai antifrīzs (glikols), vai šo divu kombinācija.
• Evakuēti cauruļu kolektori, jaunāka veida siltuma kolektors, ir izgatavots no evakuētu cauruļu rindas, katrai no tām ir sava absorbētāja plāksne un caurules. Šķidrums noņem siltumu no absorbētāja plāksnes, tāpat kā tas tiek darīts ar parasto termisko kolektoru. Pēdējos gados evakuēto cauruļu kolektoru izmantošana ir palielinājusies, taču tie joprojām veido nelielu procentu no mūsdienu tirgus.
• Neglazēti siltuma kolektori parasti tiek izspiesti no melna polimēra un ietver virkni cauruļu, caur kurām var sūknēt sildāmo šķidrumu. Neglazēti siltuma kolektori ir piemēroti lietošanai zemā temperatūrā, piemēram, tiem, kurus izmanto peldbaseinu un spa sildīšanai.
• Karstā gaisa savācēji mēdz būt lielāki par kolektoriem, kas silda šķidrumu, dažreiz aptverot visu ēkas ārsienu. Līdz ar to tos biežāk izmanto komerciālos nolūkos. Daži karstā gaisa kolektori, saukti arī par “gaisa dzesēšanas” kolektoriem, ir stikloti. Šādi kolektori tiek izmantoti telpu apsildīšanai. Viņiem nav daudz kas var noiet greizi, jo sasalšana un pārkaršana nav problēma.
KĀ SAULES SISTĒMAS STRĀDĀ
Saules elektriskie kolektori pārveido saules starojumu tieši par elektrību, ko var nekavējoties izmantot, uzglabāt baterijās vai nosūtīt uz elektrotīklu. Pēdējā gadījumā māju īpašnieks saņem kredītu par saražoto, tādējādi samazinot elektrības rēķinu. Faktiski komunālo pakalpojumu uzņēmums kalpo kā elektroenerģijas krājums, kas tiek saražots dienas laikā, kad jums tas nav vajadzīgs. Režģis ir arī kā rezerves mākoņainiem periodiem, kad jūs neražojat daudz saules enerģijas.
Siltuma kolektori pārveido saules enerģiju par siltumu. Radiācija iedarbojas uz absorbētāja plāksni, un šķidrums vai gaiss noved siltumu. Jābūt noteikumiem, lai risinātu ar šķidrumu dzesējamo sistēmu pārkaršanu, ja nav siltuma pieprasījuma. Ja tiek izmantots ūdens, jāparedz sasaldēšanas nosacījumi. Siltumu var izmantot uzreiz vai uzglabāt vēlākai izmantošanai. Saules karstā ūdens sildīšanas sistēmās tvertne uzglabā karsto ūdeni. Peldbaseinu gadījumā baseins darbojas kā uzglabāšanas tvertne.
Saules telpu apsildē siltumu var uzglabāt lielās ūdens tvertnēs vai dažu veidu mūrēs, ieskaitot tvertnes, kas piepildītas ar akmeni. Sildīto gaisu pa kanāliem vai caurulēm var izplatīt dažādās telpās tāpat kā parastās apkures sistēmas.
LABĀKĀ IEGULDĪJUMU IENĀKUMS
Māju īpašniekiem, kuri vēlas uzstādīt Saules sistēmu, var būt pieejami dažādi federāli un valsts stimuli. Jūs varat uzzināt, kas ir pieejams jūsu reģionā, dodoties uz Valsts atjaunojamo enerģijas avotu un efektivitātes stimulu datu bāzi (DSIRE).
Parasti mājsaimniecības karstā ūdens sildīšanai un peldbaseinu apkurei ir visīsākā atmaksāšanās (no 5 līdz 7 gadiem), un tām nepieciešami vismazākie ieguldījumi (no 3000 līdz 10 000 ASV dolāriem pirms stimuliem). Instalācijas maksā mazāk klimatiskajos apstākļos, kur sasalšanas temperatūra nav problēma. Saules elektrības instalācijām, kas apmierinātu ievērojamu daļu no jūsu elektriskajām vajadzībām, nepieciešamas daudz lielākas investīcijas, lai gan komponentu izmaksas pēdējos gados ir samazinājušās. Ja tas tiek darīts būvniecības laikā, izmaksas ir ievērojami zemākas.
Līzinga programmas, ja tādas ir pieejamas jūsu reģionā, arī ievērojami samazina sistēmas instalēšanas izmaksas. Saules telpas apsildīšana prasa arī lielus ieguldījumus, ja vien jūs vienkārši nevēlaties iesildīt vienu vai divas istabas savas mājas dienvidu pusē.
Neatkarīgi no tā, kāda veida Saules sistēmu jūs domājat, sāciet taupīt enerģiju tūlīt. Gaismas izslēgšana, īsākas dušas un mansarda un sienu siltināšana maksā daudz mazāk nekā tas, lai uzstādītu virkni saules kolektoru!
Vai domājat par saules enerģijas izmantošanu jūsu mājās? Šeit atrodiet profesionālu darbuzņēmēju savā reģionā.
Autora piezīme. Papildus tam, ka Džo Provejs ir bieži līdzautors vietnē BobVila.com, viņš kopā ar Everetu M. Bārberu ir arī grāmatas “Pārvērtiet savu māju uz saules enerģiju” līdzautors (The Taunton Press, 2010).