Güneş enerjisi, ışıklar ve cihazlar için elektrik sağlamaktan havuz, spa, duş veya odayı ısıtmaya kadar evin her yerindeki her türlü işi yapmak için kullanılabilir. Ancak bir güneş sisteminin sizin için ne kadar iyi çalıştığı, nerede yaşadığınız, güneşe maruz kalmanız, elektrik ücretiniz, ısıtma yakıtı için ne kadar ödediğiniz, bütçeniz ve bunun yerine güneş enerjisinden yararlanma konusundaki kararlılığınız gibi düzinelerce faktöre bağlı olacaktır. mevcut sağlayıcılarınızdan daha fazla.
Herhangi bir aktif güneş sisteminin kalbi, ister elektrik ister ısı sağlıyor olsun, kollektördür (bazen panel veya modül olarak adlandırılır). Pasif sistemler, ısının soğuktan sıcağa hareketi ve sıcak sıvıların yükselmesi gibi doğal kuvvetlere dayanır. Tersine, aktif bir sistem, güneşten yakaladığınız enerjiyi kullanmak için üfleyiciler, pompalar ve invertörler gibi başka ekipmanlara ihtiyaç duyar.
ORTAK KOLLEKTÖR TÜRLERİ
Esasen iki tür güneş kollektörü vardır, elektrikli (güneş ışınlarını elektriğe çevirenler) ve termal (onu ısıya dönüştürenler). Her ikisi de tipik olarak çatılarda bulunur, ancak diziler zemine veya direğe de monte edilebilir.
Güneş elektrik panelleri (bazen PV veya fotovoltaik modüller olarak anılır) tipik olarak, bir panel veya modül içine kablolanmış ve birleştirilmiş güneş pilleri-kiremit boyutlu silikon levhalardan oluşur. Genellikle mavi veya yeşil bir döküme sahiptirler ancak siyah da olabilirler. En yaygın konut tipi güneş enerjisi kollektörleri şunlardır:
• Kristal PV modülleri
piyasadaki güneş enerjisi kollektörlerinin büyük çoğunluğunu oluşturmaktadır. Yapay silikon kristal külçelerin veya somunların, her biri pozitif ve negatif elektron taşıyan gofretlere dilimlenmesiyle yapılırlar. Gofretler modüller oluşturmak için birbirine bağlanır ve modüller diziler oluşturmak için birbirine bağlanır. Gofretlere güneş ışığı çarptığında, ön kontaklardan arka kontaklara bir elektrik akımı geçerek yükü modülden modüle dağıtır.
• İnce film modülleri ve laminatlar cam ve esnek arkalıklar dahil olmak üzere çeşitli alt tabakalar üzerinde çok ince tabakalar halinde çeşitli yarı iletken malzemelerin biriktirilmesiyle yapılır. Onlar da elektrik üretiyor. Yarı iletken malzeme camla korunuyorsa, ince film güneş kollektörleri modüller olarak adlandırılır. Yarı iletken malzeme esnek bir koruyucu kapağa sahip olduğunda laminatlar olarak adlandırılır.
İnce film modülleri ve laminatlar, kısmen aynı kW-saat/yıl çıkışını üretmek için dört kata kadar daha fazla çatı alanına ihtiyaç duymalarından dolayı, toplam güneş modülü satışlarının küçük bir kısmını oluşturmaktadır. İnce film PV için en büyük ilgiyi çeken konut uygulaması, kenet dikişli metal çatılarda (dikey dikişler arasında) ve güneş kiremitleridir.
Güneş enerjisi kollektörleri ısıtma uygulamaları için kullanılır, genellikle daha hacimlidir ve çatıdan biraz daha uzak durur. Yine de pek çok istisna var. Bazı termal toplayıcılar büyük, düz kutular gibi görünürler veya üzerlerinde silindirik tanklar bulunur. Diğerleri bir dizi büyük cam tüpten oluşur. En yaygın güneş enerjisi kollektörleri türleri şunlardır:
• Termal düz plaka kollektörlerIsıtma için tasarlanmış, tipik olarak, üstte cam kapaklı 4 "- ila 5" kalınlığında dikdörtgen muhafazalardır. Muhafazanın içinde, güneşin ısısını uzaklaştırmak için bir sıvının aktığı bütünleşik geçişlere sahip kararmış bir emici tabaka bulunur. Isıtılan sıvı daha sonra kullanım suyu veya alan ısıtma için kullanılabilir. Boru, kollektör mahfazası boyunca hareket eder, böylece ek kollektörlere ve ayrıca besleme ve dönüş şebekesine bağlanabilir. Kolektörde dolaşan sıvı genellikle su veya antifriz (glikol) veya ikisinin bir kombinasyonudur.
• Boşaltılmış tüp toplayıcılar, daha yeni bir tür termal toplayıcı, her biri kendi emici plakasına ve borusuna sahip bir dizi boşaltılmış borudan yapılır. Sıvı, tıpkı geleneksel bir termal toplayıcıda olduğu gibi, soğurucu plakadan ısıyı uzaklaştırır. Boşaltılmış borulu kollektörlerin kullanımı son yıllarda artmıştır, ancak bunlar hala günümüz pazarının küçük bir yüzdesini temsil etmektedir.
• Sırsız termal kollektörler tipik olarak siyah bir polimerden ekstrüde edilir ve içinden ısıtılacak sıvının pompalanabileceği bir dizi tüp içerir. Sırsız termal kollektörler, yüzme havuzlarını ve kaplıcaları ısıtmak için kullanılanlar gibi düşük sıcaklıklı uygulamalar için uygundur.
• Sıcak hava toplayıcıları sıvıyı ısıtan, bazen bir binanın tüm dış duvarını kaplayan kollektörlerden daha büyük olma eğilimindedir. Bu nedenle ticari uygulamalarda daha sık kullanılırlar. 'Hava soğutmalı' kollektörler olarak da adlandırılan bazı sıcak hava kollektörleri camlıdır. Bu tür kollektörler alan ısıtma için kullanılır. Onlarda ters gidebilecek pek bir şey yok çünkü donma ve aşırı ısınma sorun değil.
GÜNEŞ SİSTEMLERİ NASIL ÇALIŞIR
Güneş enerjisi kolektörleri, güneş ışınımını doğrudan kullanılabilecek, pillerde depolanabilecek veya elektrik şebekesine gönderilebilecek elektriğe dönüştürür. İkinci durumda, ev sahibi üretilenler için kredi alır ve böylece elektrik faturasını düşürür. Aslında, kamu hizmeti şirketi, günün ihtiyaç duymadığınız zamanlarında üretilen elektriğin depolanması için hizmet vermektedir. Şebeke ayrıca, fazla güneş enerjisi üretmediğiniz bulutlu dönemler için bir yedek olarak oradadır.
Termal kollektörler güneş enerjisini ısıya dönüştürür. Radyasyon emici plakaya çarpar ve ısı sıvı veya hava tarafından çekilir. Isı talebi olmadığında sıvı soğutmalı sistemlerin aşırı ısınması ile başa çıkmak için hükümler yapılmalıdır. Su kullanılıyorsa, dondurma işlemleri yapılmalıdır. Isı hemen kullanılabilir veya daha sonra kullanılmak üzere saklanabilir. Güneş enerjili sıcak su ısıtma sistemlerinde, bir tank sıcak suyu depolar. Yüzme havuzlarında havuz, depolama tankı görevi görür.
Güneş alan ısıtmasında, ısı, büyük su depolarında veya taşla dolu kutular da dahil olmak üzere bazı duvar tiplerinde depolanabilir. Isıtılan hava, geleneksel ısıtma sistemlerinde olduğu gibi kanallar veya borularla çeşitli odalara dağıtılabilir.
EN İYİ YATIRIM GETİRİ
Güneş enerjisi sistemi kurmak isteyen ev sahipleri için çeşitli federal ve eyalet teşvikleri mevcut olabilir. Yenilenebilir Enerji ve Verimlilik için Devlet Teşvikleri Veritabanına (DSIRE) giderek bölgenizde nelerin mevcut olduğunu öğrenebilirsiniz.
Genel olarak, kullanım sıcak suyu ısıtma ve yüzme havuzu ısıtma uygulamaları en kısa geri ödeme süresine sahiptir (5 ila 7 yıl) ve en küçük yatırımları gerektirir (teşviklerden önce 3.000 ila 10.000 ABD Doları). Donma sıcaklıklarının sorun olmadığı iklimlerde kurulumlar daha az maliyetlidir. Elektrik ihtiyaçlarınızın önemli bir kısmını karşılayacak olan güneş enerjisi kurulumları, son yıllarda parça maliyetleri düşmesine rağmen çok daha büyük yatırımlar gerektiriyor. İnşaat sırasında yapılırsa, maliyetler önemli ölçüde daha düşüktür.
Bölgenizde mevcutsa kiralama programları da bir sistem kurma maliyetini önemli ölçüde azaltır. Evinizin güney tarafındaki bir veya iki odayı ısıtmak istemiyorsanız, güneş alan ısıtma da büyük bir yatırım gerektirir.
Ne tür bir güneş sistemi tasarladığınızdan bağımsız olarak, şimdi enerji tasarrufu yapmaya başlayın. Işıkları kapatmak, daha kısa duş almak ve tavan arasını ve duvarları yalıtmak, bir dizi güneş kollektörü kurmaktan çok daha ucuza mal olur!
Eviniz için güneş enerjisi mi düşünüyorsunuz? Burada, bölgenizde profesyonel bir müteahhit bulun.
Yazar Notu: BobVila.com'a sık sık katkıda bulunmanın yanı sıra Joe Provey, Everett M. Barber ile Evinizi Güneş Enerjisine Dönüştür'ün (The Taunton Press, 2010) ortak yazarıdır.