Zalety energii słonecznej; Wady energii słonecznej; Przykłady energii słonecznej; Inne rodzaje energii; Plik energia słoneczna Są to promieniowanie, które otrzymujemy od słońca w postaci światła i ciepła. Promieniowanie to można wykorzystać na różne sposoby, aby wykorzystać nasze przetrwanie i rozwój gospodarczy. Zalety energii wiatrowej. Energia wiatrowa jest czysta i odnawialna, co oznacza, że nie emituje szkodliwych gazów cieplarnianych. Jest też stosunkowo tania w produkcji i może być generowana na dużą skalę. Wady energii wiatrowej. Jednym z głównych wyzwań związanych z energią wiatrową jest jej niestabilność. Dodanie systemu energii słonecznej do domu pozwala wykorzystać te zalety energii słonecznej: Energia słoneczna jest odnawialnym źródłem energii i zmniejsza emisję dwutlenku węgla Energia słoneczna jest odnawialnym źródłem energii, co oznacza, że nigdy się nie zużywa. Energia słoneczna jest czysta. System EMS – energia z fotowoltaiki. Podstawową różnicą między systemem EMS i HEMS jest to, że wykorzystanie systemu EMS odpowiada głównie za zarządzanie energią z fotowoltaiki. System ten odpowiada za zarządzanie przepływami energii elektrycznej między instalacją, magazynem energii oraz bieżącym zużyciem. System EMS może Kolektory słoneczne (tzw. solary) to nowoczesny sposób na proekologiczne pozyskiwanie ciepła z energii słonecznej. Owe ciepło może być wykorzystane na podgrzewanie wody, lub wspomaganie konwencjonalnego ogrzewania. Panele solarne coraz częściej stają się elementem wyposażenia domów jednorodzinnych. Pozyskiwanie energii słonecznej staje się coraz popularniejsze. Do instalacji kolektorów słonecznych zachęcają też programy rządowe. Warto więc przyjrzeć się bliżej temu rozwiązaniu, by poznać jego zalety oraz warunki instalacji. Przedstawiamy niezbędne informacje dotyczące kolektorów słonecznych. . Instalacje solarne rozumiane jako układy z kolektorami słonecznymi, czyli urządzeniami przetwarzającymi energię słoneczną na cieplną, choć przydatne, w zastosowaniach komercyjnych wypierane są obecnie przez fotowoltaikę. Korzyść z montażu ogniw PV w postaci wygenerowanej energii elektrycznej, a także jej poboru z sieci na preferencyjnych warunkach, przewyższa ograniczone do ciepła zyski z kolektorów. Instalacje solarne w Polsce – popularne zastosowania Choć kolektory słoneczne w naszym klimacie nie są w stanie dostarczyć energii cieplnej w takiej ilości jak w strefach nieco bardziej słonecznych i odznaczających się większym naświetleniem, używa się ich jednak zarówno w zastosowaniach indywidualnych (w domach prywatnych), jak i komercyjnych w celu: podgrzania oraz wody basenowej, wspomagania konwencjonalnego ogrzewania i chłodzenia budynków, uzyskania ciepła technologicznego. W nielicznych zastosowaniach przemysłowych tam, gdzie istnieje zapotrzebowanie na ciepło technologiczne przy stosunkowo niewielkim zapotrzebowaniu na energię elektryczną, duże instalacje solarne mają uzasadnienie ekonomiczne. W domach prywatnych natomiast, oraz wszędzie tam, gdzie istotna jest oszczędność związana z poborem energii elektrycznej, zdecydowanie bardziej opłacalna jest fotowoltaika. Instalacja solarna – schemat działania Kolektor słoneczny zainstalowany w miejscu o najlepszej ekspozycji na słońce (może to być dach budynku, lecz nie musi), absorbuje promieniowanie słoneczne. Światło słoneczne pada na absorber (element pochłaniający promieniowanie) zespolony z systemem rurek przewodzących czynnik zbierający ciepło. Rurki doprowadzają czynnik do kolektora, a następnie odprowadzają go systemem rur do odpowiedniego zbiornika, np. zasobnika wody w przypadku podgrzewania wody użytkowej. Dzięki odpowiedniej budowie oraz pozostałym komponentom instalacji, kolektor efektywnie przetwarza energię słoneczną na energię cieplną, która może posłużyć do podgrzania wody użytkowej lub technologicznej a także wspomóc system ogrzewania albo chłodzenia budynku. Instalacja solarna – projekt Zainstalowanie kolektorów słonecznych warto zlecić wyspecjalizowanej firmie, która najpierw dokona oględzin i przedstawi wycenę. Kolejnym krokiem będzie projekt, a następnie montaż instalacji. Projekt instalacji obejmuje opis techniczny, obliczenia oraz rysunki. Typowa instalacja solarna zawiera następujące urządzenia, dokładnie opisane i odpowiednio dobrane w projekcie: kolektory słoneczne – projektant dobiera rodzaj kolektorów, ich parametry, zakłada odpowiednią sprawność, wyznacza własności konstrukcyjne oraz temperaturę pracy, układ automatyki dobrany do wymagań instalacji obejmuje takie parametry jak m. in. schładzanie kolektorów po przekroczeniu temperatury dopuszczalnej, zasobnik pojemnościowy ciepłej wody – materiał i technologia wykonania, określenie ciśnienia roboczego, izolacja, pojemność, armatura zabezpieczająca – specyfikacja zaworów bezpieczeństwa, naczyń przeznaczonych do czynnika roboczego, ciśnień roboczych, solarna grupa pompowa – specyfikacja wyposażenia. Najczęściej grupa pompowa obejmuje przepływomierz, pompę obiegu solarnego, zawory zwrotne, termometry oraz zawory odcinające, konstrukcje wsporcze do montażu kolektorów słonecznych, czynnik roboczy (najczęściej roztwór glikolu). Montaż instalacji solarnej. Instalacja kolektorów nie jest szczególnie skomplikowaną czynnością, wymaga jednak przestrzegania przepisów BHP związanych z robotami wysokościowymi (jeśli kolektory instalowane są na dachu), a także doświadczenia w podobnych pracach, dlatego najlepiej zlecić ją wykwalifikowanym fachowcom. Niektórzy producenci dopuszczają samodzielny montaż kolektorów, jednak inni wymagają przeprowadzenia robót przez przeszkolonych monterów pod rygorem utraty gwarancji. Zawsze warto więc upewnić się co do zasad montażu przed dokonaniem wyboru producenta. Instalacje solarne – budowa kolektorów Oferowane na rynku kolektory słoneczne to kolektory płaskie, próżniowe oraz skupiające. Słoneczne kolektory płaskie występują jako cieczowe oraz gazowe – czynnik zbierający ciepło ma postać cieczy lub gazu. Kolektory próżniowe są kolektorami rurowymi w postaci rur odrębnych lub połączonych ze sobą ściankami. Chociaż zasada działania wszystkich kolektorów słonecznych jest taka sama, to różnice w budowie są dość znaczne. Płaskie kolektory słoneczne składają się z: przezroczystego pokrycia chroniącego głębsze warstwy urządzenia przed szkodliwym wpływem warunków atmosferycznych, absorbera – warstwy absorbującej energię słoneczną, wymiennika ciepła – orurowania w postaci równoległych rurek przylutowanych do absorbera, izolacji chroniącej wymiennik przed utratą ciepła, obudowy. Słoneczne kolektory rurowe zbudowane są z równolegle ułożonych, szklanych rur próżniowych, zainstalowanych nad absorberem. Pod absorberem znajduje się blacha, a wzdłuż każdej rury przebiega rurka (zwykle miedziana), wypełniona czynnikiem roboczym. Rurę szklaną montuje się na lustrze parabolicznym zapewniającym najwyższy stopień wykorzystania absorbera. Cały układ zamknięty jest w izolowanej skrzyni zbiorczej, która mieści również oprzewodowanie do transportu czynnika grzewczego. Odmienną grupą są kolektory skupiające, które wyposażone są w sensor śledzący pozorny ruch słońca w ciągu dnia. Dzięki zdolności obrotu, „podążają za słońcem” tak, żeby absorbery mogły pochłaniać jak największą ilość promieniowania słonecznego. Żywotność i sprawność instalacji solarnej Żywotność oraz sprawność instalacji solarnej w uproszczeniu można sprowadzić do czasu zadowalającej zdolności przetwarzania energii słonecznej na cieplną. Żywotność kolektorów płaskich określa się na ponad 25 lat, natomiast trwałość próżniowych kolektorów słonecznych jest nieco ponad dwudziestoletnia, przy czym ich wydajność w stosunku do płaskich odpowiedników jest wyższa. Niestety wyższa jest również ich cena, przy niższej wytrzymałości mechanicznej. Sprawność kolektora określa się jako stosunek wolumenu energii odebranej przez czynnik roboczy do ilości energii słonecznej docierającej do powierzchni czynnej kolektora. Sprawność kolektorów wykazuje spadek w stosunku do wzrostu różnicy temperatur pomiędzy otoczeniem a absorberem. Dobra izolacja absorbera oraz jego niska temperatura przyczynia się do poprawienia sprawności kolektora (im mniejsza różnica pomiędzy temperaturą na zewnątrz a temperaturą absorbera, tym lepsza sprawność). Kolektory słoneczne w porównaniu z ogniwami fotowoltaicznymi odznaczają się bardzo dobrą sprawnością. O ile w drugim przypadku parametr ten na poziomie ponad 20% jest określany jako dobry, o tyle próżniowe kolektory słoneczne potrafią zapewnić sprawność aż 50 – 70 %. Podsumowanie Kolektor słoneczny to urządzenie, które służy konwersji energii słonecznej na ciepło. Montaż kolektorów rozważa się w celu ograniczenia kosztów energii cieplnej konwencjonalnej. Przy obecnych cenach energii elektrycznej, możliwościach dofinansowania zakupu paneli PV oraz malejących kosztach związanych z instalacją fotowoltaiczną, w większości przypadków korzystniej jest jednak zdecydować się na system ogniw słonecznych niż kolektorów. wraz z wzrostem kosztów energii elektrycznej o 3% -5% każdego roku, możesz rozważyć alternatywne źródła energii, takie jak energia słoneczna. Ale zanim pójdziesz i zainstalować system słoneczny w domu, niektóre główne wady muszą być ważone w. z energii słonecznej o najwyższych kosztów początkowych niż jakiekolwiek inne odnawialne źródło energii, można by pomyśleć, że byłoby całkiem dobre. Ale w rzeczywistości panele słoneczne mają niską wydajność., Jeśli jesteś w doskonałej lokalizacji, będziesz miał szczęście, aby uzyskać więcej niż 22% Współczynnik konwersji, z najlepszą i najdroższą dostępną technologią. Oprócz kosztów wymiany paneli słonecznych, uszkodzone muszą być odpowiednio traktowane i usuwane ze względu na toksyczne związki używane w środku. Ten artykuł omówi główne wady energii słonecznej, które powinny być brane pod uwagę przed podjęciem decyzji o tym, czy iść na energię słoneczną., lokalizacja & dostępność światła słonecznego szerokość geograficzna jest jednym z głównych czynników decydujących o skuteczności energii słonecznej. Nie wszystkie lokalizacje otrzymują taką samą ilość rocznego światła słonecznego, a skuteczność energii słonecznej spada dramatycznie im dalej od równika. oznacza to, że mieszkańcy takich miejsc jak Kanada i Rosja są w niekorzystnej sytuacji., Jednak w miejscach takich jak Hawaje, gdzie średnio 277 dni w roku deszczu i chmur, ich lokalizacja do równika jest nieistotna, ponieważ po prostu nie mają wystarczającej ilości światła słonecznego docierającego do ziemi. skuteczność Słoneczna zależy również od pory roku. Latem możesz wygenerować więcej energii elektrycznej niż potrzebujesz, ponieważ ziemia jest pochylona tak, że słońce jest bliżej Twojej lokalizacji. Podczas gdy w zimie, nachylenie ziemi przesuwa Twoją lokalizację dalej od słońca, dzięki czemu nie możesz wygenerować wystarczającej ilości energii elektrycznej, aby zaspokoić Twoje potrzeby., podobnie jak Wszystko inne, co pozostaje na słońcu, panele słoneczne ulegną pogorszeniu z powodu promieni ultrafioletowych. Czynniki takie jak wiatr, grad, śnieg, brud i wahania temperatury są również poważnym zagrożeniem dla paneli słonecznych. obszar instalacji dla właścicieli domów, którzy chcą zainstalować panele słoneczne, obszar instalacji nie będzie tak duża sprawa, zwłaszcza, gdy większość czasu są instalowane na dachu. Jednak duże firmy, które chcą produkować dużo energii elektrycznej, będą potrzebować bardzo dużej powierzchni montażowej, aby dostarczać energię elektryczną w sposób spójny., największe pole słoneczne znajduje się w Hiszpanii i zajmuje około 173 akrów i dostarcza energię do prawie 12 000 gospodarstw domowych. To 173 Akry ziemi, której nie można wykorzystać na nic innego, jak na wypas zwierząt. niezawodność ponieważ energia słoneczna opiera się na słońcu, energia elektryczna nie może być wytwarzana w nocy, co wymaga przechowywania nadmiaru energii wytwarzanej w ciągu dnia lub podłączenia do alternatywnego źródła zasilania, takiego jak lokalna sieć energetyczna. Oznacza to, że będziesz musiał zapłacić więcej oprócz wysokich kosztów paneli słonecznych., chmury i burze również ograniczają ilość energii, którą można wyprodukować, blokując promienie świetlne, które w przeciwnym razie zostałyby pochłonięte przez panel słoneczny. według jakościowej grupy analitycznej z Northwestern University większość paneli słonecznych w domach ludzi przekształca tylko 14% dostępnej energii w energię elektryczną. Nawet dzisiejsze najbardziej wydajne panele słoneczne zamieniają tylko 22% dostępnej im energii na energię elektryczną. zgodnie z drugą zasadą termodynamiki ogniwa słoneczne nigdy nie osiągną 100% sprawności., Najwyższa teoretyczna maksymalna sprawność wynosi 85%, a to z lusterkami i silnikami do podążania za słońcem. dla systemu, który nie śledzi słońca, najwyższa teoretyczna maksymalna sprawność wynosi tylko 55%. To samo dotyczy systemów, które śledzą słońce w pochmurne dni. zanieczyszczenie& wpływ na środowisko wpływ na środowisko związany z energią słoneczną to zużycie gruntów i wody oraz zanieczyszczenie, utrata siedlisk i użycie wysoce niebezpiecznych materiałów w procesie produkcyjnym., biorąc pod uwagę obszar instalacji, użytkowanie gruntów przez pola słoneczne może być ogromne, i w przeciwieństwie do energii wiatrowej, dzielenie gruntów na cele rolnicze nie jest opcją. Energia słoneczna wpływa również na użytkowanie gruntów, jeśli chodzi o wydobycie i produkcję materiałów potrzebnych do produkcji fotowoltaiki. wśród związków występujących w panelach słonecznych znajduje się kadm i ołów, wyjątkowo toksyczne metale., Istnieje wiele innych toksycznych i niebezpiecznych materiałów stosowanych w produkcji paneli słonecznych, w tym arsenek galu, miedź-Ind-gal-diselenid, kwas solny, kwas siarkowy, kwas azotowy, fluorowodór, 1,1,1-trichloroetan i aceton. w Stanach Zjednoczonych producenci są zobowiązani do upewnienia się, że te wysokowartościowe substancje są poddawane recyklingowi, a nie utylizacji., Jednak w innych krajach, takich jak Chiny, Malezja, Filipiny i Tajwan, gdzie produkuje się ponad połowę fotowoltaiki, te niebezpieczne materiały są nieodpowiedzialnie usuwane na polach, zanieczyszczając powietrze, wodę i glebę. drogie magazynowanie energii większość uważa magazynowanie dużych ilości energii elektrycznej za największą przeszkodę w produkcji energii słonecznej na skalę przemysłową. Obecnie Opcje systemu magazynowania baterii do przechowywania energii słonecznej jako energii elektrycznej są bardzo drogie., Tesla stworzyła baterię Powerwall do przechowywania energii słonecznej do późniejszego wykorzystania. Jednak z jedną baterią 14kWh kosztującą około $7,100 z instalacją, baterie te są bardzo drogie. Jeśli chcesz mieć jednodniową energię zapasową dla domu z czterema sypialniami, potrzebujesz trzech baterii Tesli, osiągając łączną kwotę $18,300. wysoki koszt początkowy kosztował od 15 000 do 29 000 dolarów dla średnich systemów, które produkują od 4kW do 8Kw mocy., Koszty te obejmują panele słoneczne, falownik, sprzęt montażowy i okablowanie, instalację, pozwolenia, naprawy, monitorowanie i koszty konserwacji oraz dodatkowe koszty eksploatacji i koszty ogólne. możesz zauważyć, że nie obejmuje to systemu przechowywania baterii, co jest dodatkowym kosztem. Systemy magazynowania baterii nie są wymagane, jeśli planujesz uzupełnić swoje potrzeby energetyczne poprzez podłączenie do lokalnej sieci energetycznej., jeśli weźmiesz pod uwagę koszt systemu przechowywania baterii, jak opisano wcześniej, patrzysz na potencjalny całkowity koszt od 33,300 do 47,300 dolarów, aby niezawodnie dostarczyć wystarczającą ilość energii, w Dzień Iw Nocy, dla przeciętnego gospodarstwa domowego z czterema sypialniami. Nawet wtedy, w zależności od klimatu i lokalizacji, być może będziesz musiał zmniejszyć zużycie i być bardziej oszczędny w tym, jak zużywasz energię. kolejnym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę, patrząc na początkowy koszt, jest okres zwrotu. Dla systemu $18,000, patrzysz na 20 lat, zanim zarobisz pieniądze z oszczędności stworzonych przez energię słoneczną., To nie jest zbyt rozsądne dla większości ludzi i ich finansów. wnioski podczas gdy energia słoneczna jest uważana za niewyczerpane źródło energii odnawialnej, sposób, w jaki obecnie wykorzystujemy tę energię, ma wiele wad, z których nie można jej sprzedać do nieefektywnej. Jednak technologia słoneczna jest jeszcze w powijakach i wiele dobrych pomysłów zaczyna się pojawiać. na przykład badania nad kwestiami magazynowania energii odkryły dwie różne metody, które można wykorzystać do magazynowania energii elektrycznej w przyszłości., znajdując inspirację w istniejącej technologii, naukowcy tworzą baterie przepływowe, które wykorzystują małe cząsteczki organiczne, które pomagają roślinom rabarbarowym magazynować energię, zwane chinonami, zamiast toksycznych i bardzo drogich jonów metalowo-wanadowych. Naukowcy przewidują, że ta technologia może przyjąć obecny koszt od 0,02 USD za kilowatogodzinę do 0,0025 USD za kilowatogodzinę. druga metoda, która jest naprawdę dość pomysłowa, wykorzystuje energię słoneczną wytwarzaną w celu wytworzenia metanolu z dwutlenku węgla zamiast energii elektrycznej., Plan jest taki, że zakład spalałby metanol jako paliwo, co zamieniłoby go z powrotem na dwutlenek węgla, który byłby ponownie wychwytywany i magazynowany. Celem jest zmniejszenie emisji poprzez recykling węgla, zamiast pozwolić uciec do atmosfery. jedno jest jednak pewne. Energia słoneczna (dla rzeczy poza podstawowymi zewnętrznymi światłami słonecznymi) ma jeszcze wiele do zrobienia, zanim będzie niedroga, wydajna i przyjazna dla środowiska. Jeśli masz pytania lub komentarze, możesz kontynuować tę rozmowę w sekcji komentarze., Resources Featured Image Credit: Activ Solar @ Flickr

wady i zalety energii słonecznej