A napenergia lakossági felhasználásainak módszerei

A napenergia, a nap erejének kinyerése fotoelektromos panelek vagy más gyűjtési technikák (naperőmű) segítségével már nem csak „zöld álom” vagy egy olyan koncepció, amellyel az egyetemek és a vállalkozások kísérleteznek. Ma már vannak elérhető árú, a napenergia felhasználására megfelelő minőségű és nagyságú otthonokban használható napelem. Mint minden technológiai előrelépésnél, figyelembe kell venni a beruházási költségeket is, de egyre több lakástulajdonos kezdi mindennap használni ezt a legalapvetőbb megújuló energiaforrást. Ha többet szeretne tudni a napelemes rendszerekről akkor ebben a cikkben megteheti.

A „napenergia” már nem azt jelenti, hogy tízmilliókat kell befektetnie a tető napelemekkel való befedésére (bár megteheti, ha valóban komolyan gondolja a megújuló energiát). Már számos különálló, napelemes berendezés létezik, amelyek alapvető gyakorlati célokat szolgálnak, valamint a barkácsolásbarát napelemkészletek lehetővé teszik, hogy bárki létrehozhasson egy kis napelemes rendszert egyedi használatra.

Napenergiával működő ventilátorok

Bármilyen típusú szellőzőventilátor jó ötlet, mivel segítenek csökkenteni a hűtési költségeket azáltal, hogy a meleg levegőt elszívják a tetőtérből és más területekről. Hagyományosan ezek a elszívó-ventilátorok a háztartási elektromos árambkörbe vannak bekötve, ami némileg meghiúsítja az energiatakarékossági célt.

Már azonban vásárolhat önálló tető szellőzőventilátorokat, amelyek egy kis fotóelektromos cellával rendelkeznek, melyek a ventilátor motorját úgy működtetik, hogy nincs szükség a háztartási elektromos áramra. A kicsi, tetőre szerelhető egységek tökéletesek egy garázs, fészer, kutyaház vagy akár a tyúkól nyáron hűvösen tartásához . Vannak szabadba való, napenergiával működő ventilátorok is, amelyeket a teraszon, vagy a gyerek játszóházában is használhat.

Napenergia az úszómedence fűtéséhez

A medencék a nyár egyik legnagyobb örömét jelentik a gyermekek és a szülők számára egyaránt. Mindenki izgatott az első napon, amikor használatba veszik a medencét, kivéve ha a medence túl hideg ahhoz, hogy beleugorjon. A probléma megoldásához beszerezhet egy hőtovábbítós takaróponyvát, amely felmelegíti a vizet. Az alapvető hőtovábbítós ponyva egy passzív fűtőberendezés, amely egyszerűen úgy működik, hogy elnyeli a nap hőjét és továbbítja azt a vízbe. Amikor a medencében van az ember akkor is lehet használni úgy hogy csak a vízfelület felét takarjuk be vele, ha nincs fürdőzés akkor meg teljesen be lehet fedni a medencét.

Solar vízmelegítő

Kétféle szolárrendszer létezik, amelyek a hagyományos gázzal vagy villannyal működő vízmelegítők helyettesítésére használhatók . Az aktív napenergiával működő melegvíz-rendszerek mechanikus keringtető szivattyúkat használnak, amelyek a tetőn lévő hőgyűjtő panelekből a vizet vagy más folyadékot egy tárolótartályban keringtetik. A passzív melegvíz-rendszerek nem tartalmaznak mechanikus szivattyú-alkatrészeket, amelyek természetes módon a napközben növekvő hő egyszerű fizikájával melegítik a vizet.

Ha azonban csúcstechnológiát szeretne elérni, telepíthet egy teljes értékű szolár vízmelegítő rendszert is. Ez a tetőre szerelt hőgyűjtő szolárpaneleket használja fel, hogy összegyűjtse a nap hőjét, amelyet a paneleken átvezető csövek sorozata továbbít a vízbe. Mivel a víz lassan kering a medencétől felfelé a szolár fűtőpaneleken keresztül és vissza a medencébe, a medence vízhőmérséklete fokozatosan fel fog melegedni ingyen energiával.

Aktív vízmelegítő rendszerek

Kétféle aktív szolár vízmelegítő rendszer létezik

A közvetlen cirkulációs rendszereknél a szivattyú a háztartási vizet keringeti a napkollektorokon keresztül, és azt a lakásba vezetik csöveken keresztül. Ezek a rendszerek jól működnek olyan éghajlaton, ahol nincs fagyveszély mert csak sima vizet keringet közvetlen.

A közvetett cirkulációs rendszerek fagyálló folyadékot használnak, amely a napkollektorokon keresztül kering egy hőcserélőbe, ahol az energiát a házba bekötött vízbe továbbítják. Ezeket a rendszereket fagypont alatti hőmérsékleten is lehet használni, a fagyállós folyadék, és a másképen kivitelezett rendszer miatt.

Passzív vízmelegítő rendszerek

A passzív napenergiával működő vízmelegítő rendszerek lényegesen olcsóbbak, mint az aktív rendszerek, de általában kevésbé hatékonyak. A passzív rendszereknek két alapvető típusa létezik.

Integral kollektor-tároló passzív rendszerek kerülnek gyakrabban azokban a régiókban, ahol nem kell tartani a fagyveszélyektől. Ezek a rendszerek jól működnek olyan otthonokban, ahol nincs jelentős melegvíz-szükséglet. Ezekben a rendszerekben a napkollektor közvetlenül a víztárolóba van integrálva. Amikor süt a nap, akkor a napenergia melegíti a kollektort, és ezáltal a tartályban a vizet is.

A termoszifon rendszerek olyan kialakítást alkalmaznak, amelyben a napkollektor alacsonyabban helyezkedik el, mint a tároló tartály. Amint a kollektor felmelegíti a vizet, az természetesen a tárolóba felemelkedik. A telepítésnek körültekintőnek kell lennie, mivel a nehéz tartályokat általában a tetőre szerelik.

Nyilvánvaló, hogy jelentős beruházás lehet a napenergiával működő vízmelegítő telepítése. A számítások elvégzése azonban bebizonyíthatja, hogy költséghatékony ötlet ha kiszámítja egy szokásos vízmelegítő 20 vagy több éven át történő üzemeltetésének energiaköltségeit.

Melegvíz szolár rendszerek

A teljes ház melegvíz rendszerei ugyanolyan típusú napelemes rendszerek nagyszabású változatai, amelyek helyettesíthetik a csaptelepekhez meleg vizet biztosító vízmelegítőt. Ehhez a rendszerhez az egész ház fűtési rendszerei napkollektoros paneleket használnak a kollektorpaneleken át vezetett csővezetékeken keringő víz melegítésére. De ahelyett, hogy ezt egy viszonylag kis tartályban tárolják vízvezeték szerelvényekben való használatra, ezt a forró vizet csővezetéken keresztül is keringtetik, amely meleget szolgáltat a radiátoroknak vagy a sugárzó padlócsöveknek az egész házban. Ezek a rendszerek gyakran mindkét célt szolgálják: a csapoknál használt víz melegítése, valamint az egész ház fűtése.

Ezek olyan nagyméretű rendszerek, amelyek elég nagy napkollektor paneleket használnak a tetőn, és speciális tartályokat és cirkulációs technológiát alkalmaznak. A napenergiával működő melegvíz-fűtési rendszereket gyakrabban használják a vállalkozásokban, de lakossági használatra is vannak lehetőségek.

Forró levegős rendszerek

Vannak olyan egészházas fűtési rendszerek is, amelyek forró levegőt használnak, nem pedig vizet vagy más folyadékot a ház fűtéséhez. Ezek a rendszerek úgy működnek, hogy összegyűjtik a nap által felmelegített levegőt, amely a tetőre vagy a szabad falon alakul ki amikor süti a nap, és az egész házon keresztül keraztül keringetik a meleg levegőt. Például az agyagos tetőcserepekbe lehetnek beépített légcsatornák, amelyek lehetővé teszik a felmelegedett levegő keringését. Sok rendszer rendelkezik valamilyen motoros keringető ventilátorral a meleg levegő elosztására.

Ezeket a rendszereket gyakran csak egy nagyobb helyiség vagy csarnok fűtésére tervezik, az ilyenfajta hő több helységbe való bonyolult eloszlatása miatt. Ez olyan típusú rendszer, mint a régimódi napozóterem, csak sokkal kifinomultabb változata, amelyet a nagy ablakokon át bejövő napfény melegített, és kőből vagy kerámia járólapból álló padlónak adott át, ami utána a felette lévő levegőrétegnek adta át a hőt.

Napelemes szivattyúk

Néhány melegvíz-fűtési rendszer fent leírt hátránya, hogy szivattyúra van szükségük ahhoz, hogy a vizet a napkollektorból a tartályba keringesse. Általában ezeket a szivattyúkat a háztartási áramból működtetik, és ez bizonyos szempontból felemészti azt az energiát, amelyet a rendszer telepítésével megtakarítani lehet.

De a maximális energiatakarékosság érdekében a keringtető szivattyúkat napenergiával is működtetheti fotoelektromos panelek segítségével, amelyek energiát generálnak a keringető szivattyúk egyenáramú motorjainak működtetésére. Bár természetesen van némi beruházás egy ilyen rendszer felállítására, a melegvíz-rendszer üzemeltetési költségeit szinte nullára csökkentheti. Mint minden fotóelektromos rendszer, a nap energiája is akkumulátorokban tárolható, így éjszaka vagy felhős napokon is működtetheti a keringtető szivattyúkat.

Akkumulátorok töltése napenergiával

Gyakorlatilag minden olyan eszköz, amely akkumulátorral működik, valamilyen típusú fotoelektromos panelrendszeren keresztül napenergiával is tölthető. A fotoelektromos napelemek jellege az egyenáram generálása, amely a legtöbb akkumulátor esetében megegyezik. Sok alapvető és olcsó napelemkészlet rendelkezik olyan csatlakozókkal, amelyek lehetővé teszik a mobiltelefonok, tabletek és laptopok csatlakoztatását a közvetlen töltéshez. Ha hozzáad egy egyszerű invertert, amely átalakítja az egyenáramot 220 voltos váltóáramra, akkor csatlakoztathatja a bent használatos elektromos eszközökhöz is.

Sokkal nagyobb léptékben, több nagyobb napelem panel egy teljes ház, vagy egy egész üzem akkumulátorait töltheti fel, amely szinte bármilyen 220 voltos váltakozó áramú eszközt képes táplálni.

Napenergia kültéri világításhoz

A 220 voltos áramkör aljzathoz csatlakoztatott transzformátor által táplált kisfeszültségű világítás helyett tökéletesen jó kerti világítást biztosítani olyan világítótestekkel, amelyek mindegyikének megvan a maga kis napelemje és újratölthető akkumulátora. Egy időben ezek meglehetősen vacakok voltak, és halvány fényt adtak, de manapság a LED-technológiának és a továbbfejlesztett akkumulátoroknak köszönhetően egészen megfelelő kerti világításhoz, akár reflektorfényhez is juthatunk, amelyekhez vezetékes csatlakozásra nincs szükség. A napelemek napközben töltik az elemeket, és a töltés gyakran elegendő ahhoz, hogy a lámpák egész éjjel fényt adjanak.

Egyéb rendszerek is rendelkezésre állnak, amelyek egy nagyobb központi napelemet használnak, ami több darab kertifényt is képes működtetni. Vannak szettek az ünnepi szezonális világításhoz is, amelyek szintén napelemeket használnak a világításhoz.