Solenergi kan bruges til at udføre al slags arbejde rundt i huset, fra at levere elektricitet til lys og apparater til opvarmning af en pool, spa, brusebad eller rum. Men hvor godt et solsystem fungerer for dig, vil afhænge af snesevis af faktorer, herunder hvor du bor, din eksponering for solen, din elektriske hastighed, hvad du betaler for brændstof til opvarmning, dit budget og dit engagement i at trække på solens energi snarere end dine nuværende udbydere.
Hjertet i ethvert aktivt solsystem, uanset om det leverer elektricitet eller varme, er samleren (undertiden kaldet et panel eller modul). Passive systemer er afhængige af naturlige kræfter til at fungere, såsom bevægelse af varme fra kold til varm og det faktum, at varme væsker stiger. Omvendt kræver et aktivt system andet udstyr, såsom blæsere, pumper og invertere, for at bruge den energi, du fanger fra solen.
FÆLLES TYPER SAMLERE
Der er i det væsentlige to typer solfangere, elektriske (dem der omdanner solens stråler til elektricitet) og termiske (dem der omdanner den til varme). Begge findes typisk på tage, selvom arrays også kan være jord- eller polmonteret.
Elektriske solpaneler (undertiden benævnt solcellemoduler eller solcellemoduler) er typisk sammensat af solceller-fliser i størrelse silikone wafere, kablet og samlet i et panel eller modul. De har ofte en blå eller grøn støbt, men kan også være sorte. De mest almindelige typer solcelleanlæg til boliger er:
• Krystallinske PV-moduler
udgør langt størstedelen af solfangere på markedet. De er lavet ved at skære menneskeskabte siliciumkrystalstænger eller brød i wafere, der hver bærer en positiv og negativ elektron. Wafere forbindes sammen for at danne moduler, og moduler forbindes sammen for at danne arrays. Når waferne rammes af sollys, løber en elektrisk strøm fra de forreste kontakter til de bageste kontakter og fordeler opladningen fra modul til modul.
• Tyndfilm-moduler og laminater fremstilles ved at deponere forskellige halvledermaterialer i meget tynde lag på forskellige substrater, herunder glas og fleksible bagsider. De producerer også elektricitet. Hvis halvledermaterialet er beskyttet af glas, kaldes tyndfilms solfangere moduler. Når halvledermaterialet har et fleksibelt beskyttelsesdæksel, kaldes de laminater.
Tyndfilmmoduler og laminater tegner sig for en lille brøkdel af det samlede solcellemodulssalg, dog delvis på grund af det faktum, at de kræver op til fire gange mere tagareal for at producere den samme kW-time / år-produktion. Den boligapplikation, der har tiltrukket størst interesse for tyndfilm PV, er på metaltag med stående søm (mellem de lodrette sømme) og som solspåner.
Solvarmesamlere bruges til opvarmning, er generelt større og står lidt mere fra taget. Der er dog masser af undtagelser. Nogle termiske samlere ligner store, flade kasser eller har cylindriske tanke fastgjort til dem. Andre består af en række store glasrør. De mest almindelige typer solfangere inkluderer:
• Termiske pladesamlere, designet til opvarmning, er typisk 4 to - til 5 ″ tykke rektangulære kabinetter med glasovertræk ovenpå. Inde i kabinettet er der et sorte absorberark med integrerede passager, gennem hvilke en væske strømmer for at trække solens varme væk. Den opvarmede væske kan derefter anvendes til husholdningsvand eller til rumopvarmning. Slangen bevæger sig gennem solfangerkabinettet, så den kan forbindes til yderligere samlere samt til forsynings- og returledningen. Væsken, der cirkulerer gennem samleren, er normalt vand eller frostvæske (glykol) eller en kombination af de to.
• Evakuerede røropsamlere, en nyere type termokollektor, er lavet af en række evakuerede rør, hver med sin egen absorberende plade og slange. Væske fjerner varme fra absorberpladen, ligesom det gør med en konventionel termisk opsamler. Brugen af evakuerede røropsamlere er steget i de senere år, men de repræsenterer stadig en lille procentdel af nutidens marked.
• Uglaserede termiske samlere ekstruderes typisk fra en sort polymer og inkluderer en række rør, gennem hvilke væsken, der skal opvarmes, kan pumpes. Uglaserede termiske samlere er velegnede til applikationer ved lave temperaturer, såsom dem der bruges til opvarmning af svømmebassiner og kurbade.
• Varmluftsamlere har tendens til at være større end samlere, der opvarmes væske og undertiden dækker en hel ydervæg i en bygning. Derfor bruges de oftere i kommercielle applikationer. Nogle varmluftsamlere, også kaldet 'luftkølede' samlere, er glaserede. Sådanne samlere bruges til rumopvarmning. Der er ikke meget, der kan gå galt med dem, fordi frysning og overophedning ikke er problemer.
HVORDAN SOLAR SYSTEMER VIRKER
Solfangere konverterer solstråling direkte til elektricitet, som kan bruges med det samme, opbevares i batterier eller sendes til elnettet. I sidstnævnte tilfælde modtager husejeren kredit for det der produceres og sænker dermed sin elregning. Faktisk fungerer forsyningsselskabet som opbevaring af elektricitet, der produceres i perioder på dagen, hvor du ikke har brug for det. Netværket er der også som backup i overskyede perioder, når du ikke producerer meget solenergi.
Termiske samlere omdanner solenergi til varme. Stråling rammer absorberpladen, og varmen trækkes væk af væske eller luft. Der skal træffes foranstaltninger til at håndtere overophedning af væskekølede systemer, når der ikke er behov for varme. Hvis der bruges vand, skal der foretages foranstaltninger til frysning. Varmen kan bruges med det samme eller opbevares til senere brug. I solvarmesystemer til varmt vand opbevarer en tank varmt vand. I tilfælde af svømmebassiner fungerer poolen som opbevaringstank.
Ved solopvarmning kan varmen opbevares i store vandtanke eller i en eller anden form for murværk, herunder skraldespande fyldt med sten. Den opvarmede luft kan fordeles til forskellige rum med kanaler eller rør på omtrent samme måde som konventionelle varmesystemer.
BEDSTE RETUR FOR INVESTERINGER
Forskellige føderale og statslige incitamenter kan være tilgængelige for husejere, der ønsker at installere et solsystem. Du kan finde ud af, hvad der er tilgængeligt i dit område ved at gå til databasen over statsincitamenter til vedvarende energi og effektivitet (DSIRE).
Generelt har varmt brugsvand til opvarmning og opvarmning af swimmingpools de korteste tilbagebetalinger (5 til 7 år) og kræver de mindste investeringer ($ 3.000 til $ 10.000 før incitamenter). Installationer koster mindre i klimaer, hvor frysetemperaturer ikke er et problem. Anlæg til solenergi, der tilfredsstiller en betydelig del af dine elektriske behov, kræver meget større investeringer, selvom komponentomkostningerne er faldet i de senere år. Hvis det gøres under byggeriet, er omkostningerne betydeligt lavere.
Leasingprogrammer, hvis de er tilgængelige i dit område, reducerer også omkostningerne ved installation af et system dramatisk. Opvarmning af solenergi kræver også en stor investering, medmindre du blot vil varme et eller to værelser op på den sydlige side af dit hus.
Uanset hvilken type solsystem du overvejer, skal du begynde at spare energi nu. Det koster meget mindre at slukke lys, tage kortere brusere og isolere loftet og væggene, end det gør at installere en række solfangere!
Overvejer du sol til dit hjem? Find en professionel entreprenør i dit område her.
Forfatterens bemærkning: Udover at være en hyppig bidragsyder til BobVila.com er Joe Provey medforfatter sammen med Everett M. Barber af Konverter dit hjem til solenergi (The Taunton Press, 2010)