Solarstromsysteme 101

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Solarenergie kann verwendet werden, um alle möglichen Arbeiten im Haus zu erledigen, von der Bereitstellung von Strom für Lichter und Geräte bis hin zur Erwärmung eines Pools, eines Spa, eines Duschens oder eines Raums. Aber wie gut ein Sonnensystem für Sie funktioniert als Ihre derzeitigen Anbieter.

Das Herz eines aktiven Sonnensystems, unabhängig davon, ob es Strom oder Wärme liefert, ist der Kollektor (manchmal als Panel oder Modul bezeichnet). Passive Systeme verlassen sich auf natürliche Kräfte, um zu operieren, z. Umgekehrt erfordert ein aktives System andere Geräte wie Gebläse, Pumpen und Wechselrichter, um die Energie zu nutzen, die Sie von der Sonne erfassen.

Gemeinsame Arten von Sammlern
Es gibt im Wesentlichen zwei Arten von Solarsammlern, elektrische (diejenigen, die die Sonnenstrahlen in Elektrizität umwandeln) und thermisch (solche, die sie in Wärme umwandeln). Beide sind normalerweise auf Dächern zu finden.

Solar -Elektropaneele (manchmal als PV- oder Photovoltaikmodule bezeichnet) bestehen typischerweise aus Silikonwafern in Solarzellenzellen, die verkabelt und in ein Panel oder ein Modul zusammengesetzt sind. Sie haben oft eine blaue oder grüne Besetzung, können aber auch schwarz sein. Die häufigsten Arten von Solar -Elektrosammlern für Wohngebäude sind:

• Kristalline PV -Moduleumfassen die überwiegende Mehrheit der Solar -Elektrosammler auf dem Markt. Sie werden hergestellt, indem man künstliche Siliziumkristallbüsse oder Brote in Wafer schneiden, die jeweils ein positives und negatives Elektron tragen. Wafer werden zusammen verkabelt, um Module zu bilden, und Module werden zusammen mit Arrays verdrahtet. Wenn die Wafer vom Sonnenlicht getroffen werden, läuft ein elektrischer Strom von den vorderen Kontakten zu den Rückkontakten und verteilen Sie die Ladung vom Modul an Modul.

• Dünnfilmmodule und Laminatewerden durch die Einzahlung verschiedener Semi-Leitungsmaterialien in sehr dünnen Schichten an verschiedenen Substraten hergestellt, einschließlich Glas und flexibler Rückstände. Auch sie produzieren Elektrizität. Wenn das Semi-Leitungsmaterial durch Glas geschützt ist, werden die Dünnfilm-Sonnenkollektoren als Module bezeichnet. Wenn das Semi-Leitungsmaterial eine flexible Schutzabdeckung hat, werden sie als Laminate bezeichnet.

Dünnfilmmodule und Laminate machen einen kleinen Teil des Umsatzes des gesamten Solarmoduls aus, teilweise aufgrund der Tatsache, dass sie bis zu viermal mehr Dachraum benötigen, um die gleiche KW-HR/YR-Ausgabe zu erzeugen. Die Wohnanwendung, die das größte Interesse an Dünnschicht-PV angelegt hat.

Solar -Wärmekollektoren werden für Heizanwendungen verwendet, sind im Allgemeinen sperriger und heben sich etwas mehr vom Dach ab. Es gibt jedoch viele Ausnahmen. Einige thermische Sammler sehen aus wie große, flache Kisten oder haben zylindrische Panzer an ihnen befestigt. Andere bestehen aus einer Reihe großer Glasrohre. Zu den häufigsten Arten von Solar -Wärmekollektoren gehören:

• Thermal-Flachplattensammler, Für Heizung entwickelt, sind typischerweise 4 "- bis 5"- dicke rechteckige Gehäuse mit Glasabdeckungen oben. Im Inneren des Gehäuses befindet sich eine geschwärzte Absorberschütze mit integralen Passagen, durch die ein Flüssigkeit fließt, um die Hitze der Sonne abzunehmen. Die erhitzte Flüssigkeit kann dann für häusliches Wasser oder für Raumheizung verwendet werden. Schläuche gelangen durch das Kollektorgehäuse, sodass es an zusätzliche Sammler sowie an die Versorgungs- und Return -Netze angeschlossen werden kann. Die Flüssigkeit, die durch den Kollektor zirkuliert.

• Evakuierte Rohrsammler, Eine neuere Art von Wärmekollektor besteht aus einer Reihe evakuierter Röhrchen mit jeweils eine eigene Absorberplatte und Schläuche. Flüssigkeit entfernt Wärme aus der Absorberplatte, genauso wie es bei einem herkömmlichen Wärmekollektor. Die Verwendung von evakuierten Röhrchen-Sammlern hat in den letzten Jahren zugenommen, aber sie repräsentieren immer noch einen kleinen Prozentsatz des heutigen Marktes.

• Unglasierte Wärmekollektoren werden typischerweise aus einem schwarzen Polymer extrudiert und enthalten eine Reihe von Röhrchen, durch die die zu erhitzende Flüssigkeit gepumpt werden kann. Unglasierte Wärmekollektoren eignen sich für Anwendungen mit niedrigen Temperaturen, z.

• Heißluftkollektoren In der Regel größer als Sammler, die Flüssigkeit erhitzen und manchmal eine ganze Außenwand eines Gebäudes bedecken. Folglich werden sie häufiger in kommerziellen Anwendungen verwendet. Einige Hot Air-Sammler, auch "luftgekühlte" Sammler, sind verglast. Solche Sammler werden zur Weltraumheizung verwendet. Es gibt nicht viel, was mit ihnen schief gehen kann, denn Einfrieren und Überhitzung sind keine Probleme.

Wie Sonnensysteme funktionieren
Solar -Elektrosammler konvertieren Sonnenstrahlung direkt in Strom, die sofort verwendet, in Batterien gespeichert oder an das elektrische Netz geschickt werden kann. Im letzteren Fall erhält der Hausbesitzer Anerkennung für das, was produziert wird, und senkt so seine Stromrechnung. Tatsächlich dient das Versorgungsunternehmen als Speicher für Strom, der in Zeiten des Tages erzeugt wird, in denen Sie ihn nicht benötigen. Das Raster ist auch als Backup für bewölkte Zeiträume da, wenn Sie nicht viel Solarstrom produzieren.

Wärmekollektoren konvertieren Sonnenenergie in die Wärme. Strahlung schlägt auf die Absorberplatte und die Wärme wird von Flüssigkeit oder Luft weggezogen. Bestimmungen müssen vorgenommen werden, um mit der Überhitzung von Systemen mit flüssiggekühlten Systemen umzugehen, wenn keine Wärmenachfrage vorliegt. Wenn Wasser verwendet wird, müssen Vorkehrungen zum Einfrieren getätigt werden. Die Wärme kann sofort verwendet oder für die spätere Verwendung gespeichert werden. In Solarheizungssystemen speichert ein Tank das heiße Wasser. Bei Schwimmbädern fungiert der Pool als Lagertank.

Bei Sonnenraumheizung kann die Hitze in großen Wassertanks oder in irgendeiner Art von Mauerwerk gelagert werden, einschließlich mit Stein gefüllter Behälter. Die erhitzte Luft kann mit Kanälen oder Rohren auf verschiedene Räume verteilt werden wie herkömmliche Heizsysteme.

Bester Kapitalrendite
Für Hausbesitzer, die ein Sonnensystem installieren möchten, können verschiedene Bundes- und Landesanreize zur Verfügung stehen. Sie können herausfinden, was in Ihrer Region verfügbar ist, indem Sie in die Datenbank staatlicher Anreize für erneuerbare Energien und Effizienz (DSIRE) gehen.

Im Allgemeinen haben häusliche Heiz- und Schwimmbadheizungsanwendungen die kürzesten Rückzahlungen (5 bis 7 Jahre) und erfordern die kleinsten Investitionen (3.000 bis 10.000 US -Dollar vor Anreizen). Die Installationen kosten in Klimazonen, bei denen Gefrierentemperaturen kein Problem darstellen. Solarstromanlagen, die einen erheblichen Teil Ihrer elektrischen Bedürfnisse erfüllen würden, erfordern viel größere Investitionen, obwohl die Komponentenkosten in den letzten Jahren gesunken sind. Wenn während des Baus erledigt sind, sind die Kosten erheblich niedriger.

Leasingprogramme, falls in Ihrer Region verfügbar, verringern auch die Kosten für die Installation eines Systems dramatisch. Die Heizung von Sonnenraum erfordert auch eine große Investition, es sei denn, Sie möchten nur ein oder zwei Zimmer auf der Südseite Ihres Hauses aufwärmen.

Unabhängig davon, welche Art von Sonnensystem Sie in Betracht ziehen, beginnen Sie jetzt, Energie zu sparen. Es kostet viel weniger, das Licht auszuschalten, kürzere Duschen zu nehmen und den Dachboden und die Wände zu isolieren, als eine Reihe von Solarsammlern zu installieren!

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Autor Hinweis: Zusätzlich zu einem häufigen Beitrag zu Bobvila leistet.com, Joe Profy ist Co-Autor mit Everett M. Barber, um Ihr Zuhause in Solarenergie umzuwandeln (The Taunton Press, 2010)