Πώς χρησιμοποιείται η ηλιακή ενέργεια στα σπίτια;

Οι άνθρωποι γίνονται ολοένα και πιο έμπειροι στο να αξιοποιούν τα 380 τρισεκατομμύρια terajoules ενέργειας που εκπέμπονται κάθε δευτερόλεπτο από ο μεγάλος θερμοπυρηνικός αντιδραστήρας στον ουρανό, που χρησιμοποιεί αυτή την ουσιαστικά απεριόριστη παροχή ενέργειας για να τροφοδοτήσει τα σπίτια μας και τρόποι ζωής.

Μερικές φορές μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε απευθείας την ενέργεια του ήλιου, όπως όταν σχεδιάζουμε σπίτια για να εκμεταλλευτούμε την παθητική ηλιακή θερμότητα. Αλλά όταν θέλουμε να το χρησιμοποιήσουμε για τεχνολογία, χρειαζόμαστε τρόπους να μετατρέψουμε την ακατέργαστη παραγωγή του ήλιου σε μηχανική, θερμική ή ηλεκτρική ενέργεια.

Ηλιακούς συλλέκτες προσφέρετε έναν τρόπο για να το κάνετε αυτό. Επί του παρόντος, μπορούν να μετατρέψουν το 22% έως το 25% του ηλιακού φωτός σε ηλεκτρική ενέργεια. Η χαμηλή απόδοση σημαίνει ότι χρειάζεστε πολλά πάνελ για μέτρια απόδοση ισχύος.

μένω μέσα ένα σπίτι εκτός δικτύουτροφοδοτείται από ηλιακούς συλλέκτες, και δεν έχουμε χώρο για πολλά από αυτά. Για να διατηρήσουμε το μέγεθος της συστοιχίας μας εντός πρακτικών ορίων, πρέπει να περιορίσουμε τη χρήση ηλεκτρικής ενέργειας.

Ζεσταίνουμε το νερό και το σπίτι μας, ενεργοποιούμε το ψυγείο μας και μαγειρεύουμε με προπάνιο. Αυτό δεν είναι βιώσιμο, ωστόσο, ειδικά δεδομένης της πρόθεσης της Καλιφόρνια να απομακρυνθεί από το φυσικό αέριο στο εγγύς μέλλον. Εξετάσαμε ή δοκιμάσαμε τις ηλιακές τεχνολογίες για τους περισσότερους από αυτούς τους σκοπούς — εκτός ίσως από το ψυγείο. Ποιος ξέρει τι θα φέρει το μέλλον;

Φ/Β Πίνακες

Τα ηλιακά πάνελ ονομάζονται πιο σωστά φωτοβολταϊκά (PV) πάνελ. Όταν εκτίθενται στο ηλιακό φως, παράγουν συνεχές ρεύμα (DC) για να τροφοδοτούν συσκευές 12 V ή να φορτίζουν μια μπαταρία.

Οι συσκευές που λειτουργούν με ισχύ 12 V είναι καλές για κάμπινγκ. Όμως, διαπιστώσαμε ότι έχετε πολλές περισσότερες επιλογές εάν μετατρέψετε σε εναλλασσόμενο ρεύμα 120 volt (AC) και για αυτό χρειάζεστε έναν μετατροπέα. Το δικό μας είναι ξεπερασμένο και παράγει ένα χονδροειδές σήμα που ορισμένες συσκευές δεν μπορούν να χρησιμοποιήσουν.

Οι σύγχρονοι μετατροπείς παράγουν πιο αξιόπιστα σήματα AC. Συχνά είναι ενσωματωμένα στα πάνελ ή στις μονάδες αποθήκευσης μπαταριών. Αυτό διευκολύνει τη σύνδεση του συστήματος στον πίνακα ηλεκτρικών σέρβις. Και αν είστε στο δίκτυο, μπορείτε να πουλήσετε την ενέργεια που παράγετε πίσω στην εταιρεία ενέργειας.

Ηλιακός έρπητας ζωστήρας

Τα ηλιακά βότσαλα είναι διασυνδεδεμένα μίνι Φ/Β πάνελ που καλύπτουν ολόκληρη την οροφή ή το πιο ηλιόλουστο τμήμα. Λειτουργούν σαν φωτοβολταϊκά πάνελ πλήρους μεγέθους. Αλλά επειδή είναι επίσης ένα κάλυμμα στέγης, πρέπει να είναι εύκαμπτο, ανθεκτικό και αδιάβροχο.

Κάθε βότσαλο έχει περίπου το μέγεθος ενός τυπικού βότσαλου και παράγει ισχύ μεταξύ 13 και 63 watt, ανάλογα με τη μάρκα. Εάν υπάρχουν αρκετά από αυτά στην οροφή και έχουν αρκετό ήλιο, μπορεί να είναι μια αυτόνομη πηγή ενέργειας. Αλλά στις περισσότερες περιπτώσεις, συμπληρώνουν την ισχύ του δικτύου ή φορτίζουν μια μπαταρία αποθήκευσης.

Δεν μπορούμε να τα χρησιμοποιήσουμε, δυστυχώς, γιατί μια τεράστια βελανιδιά σκιάζει ολόκληρη τη στέγη μας.

Ηλιακός Φωτισμός

Μικροσκοπικά φωτοβολταϊκά πάνελ, σε συνδυασμό με επαναφορτιζόμενες μπαταρίες και αποδοτικά LED, καθιστούν δυνατό το φως τη νύχτα.

Η ποιότητα του εξωτερικού ηλιακού φωτισμού έχει βελτιωθεί δραματικά τα τελευταία χρόνια. Τώρα ηλιακό τοπίο, μονοπάτι και τα φώτα χορδών μπορούν να συνεχίσουν να καίγονται μέχρι τη νύχτα και, σε ορισμένες περιπτώσεις, ακόμη και μέχρι την αυγή. Το καλύτερο από όλα, είναι φθηνά, ώστε να μπορείτε να έχετε εξαιρετικά φωτεινό, μακράς διαρκείας φωτισμό εξωτερικού χώρου για ελάχιστη δαπάνη μετρητών.

Ηλιακοί Θερμοσίφωνες

Περίπου το 20% της κατανάλωσης ενέργειας στο σπίτι πηγαίνει στη θέρμανση του νερού, άρα α ηλιακός θερμοσίφωνας μπορεί να κάνει ένα μεγάλο βαθούλωμα στο δικό σας λογαριασμός ενέργειας. Οι περισσότεροι ηλιακοί θερμοσίφωνες αποτελούνται από ένα μαύρο πάνελ που κάθεται στην οροφή ή στο έδαφος, εκθέτοντας το νερό στην ακτινοβολία του ήλιου.

Ένα ενεργό σύστημα θέρμανσης νερού χρησιμοποιεί μια μικρή αντλία για την κυκλοφορία του νερού ή ενός υγρού μεταφοράς θερμότητας (για παγωμένα κλίματα) μέσω πηνίων στον πίνακα. Το ζεστό νερό μπορεί να μπει απευθείας σε μια δεξαμενή αποθήκευσης στο κτίριο ή στην οροφή.

Όταν χρησιμοποιείτε ένα υγρό μεταφοράς θερμότητας, αυτό κυκλοφορεί μέσω ενός σετ πηνίων που είναι εγκατεστημένα στη δεξαμενή αποθήκευσης νερού. Τα πηνία μεταφέρουν θερμότητα στο νερό.

Ένα παθητικό σύστημα θέρμανσης νερού δεν έχει αντλία και βασίζεται σε φυσική μεταφορά για την κυκλοφορία του νερού. Ο ηλιακός θερμοσίφωνας μπορεί να είναι ένα μαύρο πάνελ με πηνία, αλλά μπορεί επίσης να είναι τόσο απλό όσο μια δεξαμενή νερού καλυμμένη με ένα διαφανές υλικό που αφήνει την ακτινοβολία του ήλιου να περάσει. Αυτός ο τύπος είναι λίγο λιγότερο ακριβός και πολύ λιγότερο αποτελεσματικός.

Ηλιακοί Φούρνοι

Οι σημερινοί ηλιακοί φούρνοι είναι πιο εξελιγμένα από αυτό που εφευρέθηκε από τον Ελβετό επιστήμονα Horace-Benedict de Saussure το 1767. Ένα από τα πιο δημοφιλή και πιο εύχρηστα αποτελείται από πτυσσόμενα μεταλλικά πάνελ που αντανακλούν την ενέργεια του ήλιου και την εστιάζουν σε ένα κουτί μαγειρέματος. Αυτό διευκολύνει το DIY.

Οι ηλιακοί φούρνοι είναι ένα θεϊκό δώρο για τους ανθρώπους σε όλο τον κόσμο με περιορισμένη πρόσβαση σε ηλεκτρική ενέργεια. Αλλά όπως όλα τα ηλιακά πράγματα, εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τον καιρό και δεν λειτουργούν τη νύχτα. Διαπιστώσαμε ότι όταν μαγειρεύετε με ηλιακό φούρνο, πρέπει να προσαρμόζετε το χρονοδιάγραμμα μαγειρέματος ώστε να συμπίπτει με τις κινήσεις του ήλιου. Αυτό συνήθως σημαίνει ότι προσαρμόζετε και το πρόγραμμα των γευμάτων σας.

Ηλιακούς ανεμιστήρες

Εάν θέλετε το σπίτι σας να είναι στεγνό και άνετο και η στέγη σας να έχει διάρκεια, χρειάζεστε καλό αερισμό στη σοφίτα. Σε ορισμένες περιπτώσεις, αυτό σημαίνει κυκλοφορία αέρα με ανεμιστήρα.

Βρήκαμε τρέξιμο α ηλιακός ανεμιστήρας σοφίτας το καλοκαίρι δροσίζει πραγματικά το υπόλοιπο σπίτι. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε ένα για την κυκλοφορία του αέρα στο ίδιο το σπίτι — ένα είδος ηλιακού κλιματιστικού, μείον το ψυκτικό.

Ένας ηλιακός ανεμιστήρας αντλεί την ισχύ του από ένα φωτοβολταϊκό πάνελ τοποθετημένο στην οροφή, επομένως δεν κοστίζει τίποτα για τη λειτουργία του. Αλλά αν θέλετε να λειτουργεί σε συννεφιασμένες μέρες, θα χρειαστείτε μια μπαταρία. Αυτό είναι ένα επιπλέον κόστος, αλλά όχι σημαντικό.

Ο Chris Deziel δραστηριοποιείται στο χώρο του οικοδομικού κλάδου για περισσότερα από 30 χρόνια. Βοήθησε να χτιστεί μια μικρή πόλη στην έρημο του Όρεγκον από την αρχή και βοήθησε στην ίδρυση δύο εταιρειών εξωραϊσμού. Έχει εργαστεί ως ξυλουργός, υδραυλικός και φανοποιός επίπλων. Ο Deziel γράφει άρθρα DIY από το 2010 και έχει εργαστεί ως διαδικτυακός σύμβουλος, πιο πρόσφατα με την υπηρεσία Pro Referral της Home Depot. Η δουλειά του έχει δημοσιευτεί στα Landlordology, Apartments.com και Hunker. Ο Deziel έχει επίσης δημοσιεύσει επιστημονικό περιεχόμενο και είναι μανιώδης μουσικός.