Hogyan hasznosítják a napenergiát az otthonokban?

Az emberek egyre ügyesebben használják ki azt a 380 billió terajoule energiát, amelyet másodpercenként bocsátanak ki. a nagy termonukleáris reaktor az égen, amely ezt a gyakorlatilag korlátlan energiaforrást használja otthonaink és életmódok.

Néha közvetlenül felhasználhatjuk a napenergiát, például amikor otthonokat tervezünk, hogy kihasználjuk a passzív naphőt. De amikor technológiai célokra akarjuk használni, módokra van szükségünk, hogy a nap nyers kibocsátását mechanikai, hő- vagy elektromos energiává alakítsuk.

Napelemek kínálnak egy módot erre. Jelenleg a napfény 22-25%-át tudják elektromos árammá alakítani. Az alacsony hatásfok azt jelenti, hogy sok panelre van szüksége a mérsékelt teljesítményhez.

én lakom hálózaton kívüli otthonnapelemekkel működtetik, és sok közülük nincs helyünk. Ahhoz, hogy tömbünk méretét a gyakorlati határokon belül tartsuk, korlátoznunk kell villamosenergia-felhasználásunkat.

Felmelegítjük a vizet és az otthonunkat, működtetjük a hűtőszekrényünket és főzünk vele propán. Ez azonban nem fenntartható, különösen annak fényében, hogy Kalifornia a közeljövőben el kívánja hagyni a gázt. A legtöbb ilyen célra – kivéve talán a hűtőszekrényt – megvizsgáltuk vagy kipróbáltuk a napelemes technológiákat. Ki tudja, mit hoz a jövő?

PV panelek

A napelemeket pontosabban hívják fotovoltaikus (PV) panelek. Napfénynek kitéve egyenáramot (DC) termelnek a 12 V-os készülékek táplálására vagy az akkumulátor töltésére.

A 12 V-ról működő készülékek alkalmasak kempingezésre. De azt tapasztaltuk, hogy sokkal több lehetősége van, ha 120 voltos váltóáramra (AC) alakít át, és ehhez inverterre van szüksége. A miénk elavult, és olyan durva jelet ad, amelyet egyes készülékek nem tudnak használni.

A modern inverterek megbízhatóbb váltakozó áramú jeleket produkálnak. Gyakran be vannak építve a panelekbe vagy az akkumulátortárolókba. Ez megkönnyíti a rendszer csatlakoztatását az elektromos szervizpanelhez. És ha a hálózaton vagy, visszaadhatod a megtermelt energiát az áramszolgáltatónak.

Napelemes zsindely

A napelemes zsindelyek egymással összekapcsolt mini PV panelek, amelyek az egész tetőt vagy a legnaposabb részt fedik le. Úgy működnek, mint a teljes méretű PV panelek. De mivel ezek egyben tetőfedés is, rugalmasnak, tartósnak és vízállónak kell lenniük.

Mindegyik zsindely körülbelül akkora, mint egy szabványos zsindely, és 13 és 63 watt közötti teljesítményt ad le, márkától függően. Ha van belőlük elég a tetőn, és elég napsütést kapnak, akkor önálló áramforrást jelenthetnek. A legtöbb esetben azonban kiegészítik a hálózati tápellátást, vagy töltenek egy akkumulátort.

Sajnos nem tudjuk használni őket, mert egy hatalmas tölgy az egész tetőnket beárnyékolja.

Napelemes világítás

Az apró PV panelek újratölthető elemekkel és hatékony LED-ekkel kombinálva lehetővé teszik az éjszakai világítást.

A kültéri napelemes világítás minősége drámaian javult az elmúlt néhány évben. Most szoláris táj, pálya és a zsinóros lámpák egész éjszakán át, sőt bizonyos esetekben akár hajnalig is éghetnek. A legjobb az egészben, hogy olcsók, így szuper fényes, tartós kültéri világítást kaphat minimális pénzkiadás mellett.

Napenergiával működő vízmelegítők

Az otthoni energiafelhasználás mintegy 20%-a vízmelegítésre megy el, így a napenergiával működő vízmelegítő nagyot üthet rajtad energia számla. A legtöbb napenergiával működő vízmelegítő egy fekete panelből áll, amely a tetőn vagy a földön helyezkedik el, és a vizet a napsugárzásnak teszi ki.

Az aktív vízmelegítő rendszer egy kis szivattyúval keringteti a vizet vagy a hőhordozó folyadékot (fagyos éghajlat esetén) a panelben lévő tekercseken keresztül. A meleg víz közvetlenül az épületben vagy a tetőn lévő tárolótartályba kerülhet.

Ha hőátadó folyadékot használ, az a víztároló tartályba szerelt tekercseken keresztül kering. A tekercsek hőt adnak át a víznek.

A passzív vízmelegítő rendszerben nincs szivattyú, és természetes konvekcióra támaszkodik a víz keringtetéséhez. A napkollektor lehet fekete panel tekercsekkel, de lehet olyan egyszerű is, mint egy átlátszó anyaggal borított víztartály, amely átengedi a napsugárzást. Ez a típus egy kicsit olcsóbb és sokkal kevésbé hatékony.

Napelemes sütők

A mai napelemes sütők kifinomultabbak, mint amit a svájci tudós Horace-Benedict de Saussure talált ki 1767-ben. Az egyik legnépszerűbb és legkönnyebben használható összecsukható fémpanel, amely tükrözi a nap energiáját, és egy főződobozra fókuszálja. Ez megkönnyíti a barkácsolást.

A napelemes sütők áldásos ajándékok a világ minden tájáról, akik korlátozottan férnek hozzá az áramhoz. De mint minden napelemes dolog, ezek is erősen függenek az időjárástól, és éjszaka nem működnek. Azt tapasztaltuk, hogy ha szoláris sütővel főz, akkor a sütési ütemezést úgy kell beállítania, hogy egyezzen a nap mozgásával. Ez általában azt jelenti, hogy módosítani kell az étkezési ütemtervet is.

Napelemes ventilátorok

Ha azt szeretné, hogy háza száraz és kényelmes legyen, a tető pedig tartós legyen, jó szellőzésre van szüksége a padlástérben. Bizonyos esetekben ez azt jelenti, hogy ventilátorral keringetjük a levegőt.

Azt találtuk, hogy fut a napelemes padlásventilátor nyáron nagyon lehűti a ház többi részét. Használhatja azt is, hogy levegőt keringessen a házban – egyfajta szoláris klímaberendezés, mínusz a hűtőközeg.

A napelemes ventilátor egy tetőre szerelt napelemes panelből nyeri az energiát, így működése nem kerül semmibe. De ha azt szeretné, hogy felhős napokon működjön, akkumulátorra lesz szüksége. Ez többletköltség, de nem jelentős.

Chris Deziel több mint 30 éve tevékenykedik az építőiparban. Az alapoktól segített felépíteni egy kis várost az oregoni sivatagban, és segített két tereprendezéssel foglalkozó cég létrehozásában. Dolgozott asztalosként, vízvezeték-szerelőként és bútorfelújítóként. Deziel 2010 óta ír barkács cikkeket, és online tanácsadóként dolgozott, legutóbb a Home Depot Pro Referral szolgáltatásával. Munkáját a Landlordology, az Apartments.com és a Hunker oldalakon tették közzé. Deziel tudományos tartalmakat is publikált, és lelkes zenész.