太阳能系统101

对房主来说,利用太阳能为家庭供电是一个可行的、越来越划算的选择。

通过乔Provey

太阳能发电系统

照片:Fafco

太阳能可以用来做房子周围的各种工作,从为电灯和电器提供电力,到为游泳池、水疗中心、淋浴间或房间供暖。但是,太阳能系统的工作效果取决于许多因素,包括你居住的地方、你暴露在太阳下的时间、你的电费、你为取暖燃料支付的费用、你的预算以及你使用太阳能的承诺,而不是你现在的供应商。

任何活跃的心脏太阳系,无论它是提供电力还是加热,都是收集器(有时称为面板或模块)。被动系统依靠自然力来运作,例如热量从寒冷到热的热量,并且热流体上升的事实。相反,活动系统需要其他设备,例如鼓风机,泵和逆变器,使用您从太阳捕获的能量。

常见类型的收集器
基本上有两种类型的太阳能收集器,电能(将太阳光转化为电能)和热能(将其转化为热能)。这两种装置通常都安装在屋顶上,尽管这些阵列也可以安装在地面上或杆上。

太阳能电子板光伏组件通常由太阳能电池瓦大小的硅晶片组成,连接电线并组装成面板或组件。它们通常有蓝色或绿色的铸件,但也可以是黑色的。最常见的住宅类型太阳能电动收藏家是:

太阳能板
•结晶PV模块


 comprise the vast majority of solar electric collectors on the market. They are made by slicing manmade silicon crystal ingots, or loaves, into wafers, each carrying a positive and negative electron. Wafers are wired together to form modules and modules are wired together to form arrays. When the wafers are struck by sunlight, an electric current runs from the front contacts to the back contacts, distributing the charge from module to module.

•薄膜模块和层压板
 are made by depositing various semi-conductor materials in very thin layers on various substrates, including glass and flexible backings. They too produce electricity. If the semi-conductor material is protected by glass, the thin-film solar collectors are referred to as modules. When the semi-conductor material has a flexible protective cover, they are called laminates.

然而,薄膜组件和层压板只占太阳能组件总销量的一小部分,部分原因是它们需要四倍多的屋顶空间才能产生相同的千瓦时/年产量。薄膜光伏最大的住宅应用是立缝金属屋顶(在垂直接缝之间)和如太阳瓦

太阳热能收集器用于加热应用,通常是笨重的,并且稍微脱离屋顶。不过,有很多例外。一些热量收集器看起来像大,平盒子或附着在它们上的圆柱罐。其他人包括一系列大型玻璃管。最常见的类型太阳热能收集器包括:

•热平板收集器,通常是4″- 5″厚的矩形外壳,顶部有玻璃覆盖。在封闭的内部是一个黑色的吸收片与整体通道的液体流动,以吸收太阳的热量。加热后的液体可用于生活用水或空间加热。管道通过收集器外壳,因此它可以连接到额外的收集器以及供应和返回电源。在收集器中循环的液体通常是水或防冻剂(乙二醇),或两者的结合。

硅太阳能,如何疏散管工作
•疏散的管收集器是一种新型的热收集器,由一排真空管制成,每个真空管都有自己的吸收板和管道。液体从吸收板中除去热量,就像传统的热收集器一样。近年来,使用撤离管收集器的人数有所增加,但它们仍然只占当今市场的一小部分。

•无釉热收集器通常从黑色聚合物中挤出,包括一系列的管道,通过这些管道可以将加热的液体泵入。无釉热收集器适用于低温应用,如那些用于加热游泳池水疗

•热空气收集器往往比加热液体的收集器更大,有时覆盖建筑物的整个外墙。因此,它们更常用于商业应用。一些热空气收集器,也称为“风冷”收藏家,釉面。这些收集器用于空间加热。它们没有很多可能出现问题,因为冻结和过热不是问题。

太阳能系统如何工作
太阳能电气收集器将太阳辐射直接转换为电力,可立即使用,存储在电池中,或送到电网。在后一种情况下,房主会收到所产生的信用,从而降低了他的电费。实际上,该公用事业公司作为在您不需要的一天期间产生的电力存储。网格也有多云时期的备份,当你没有生产太阳能电力

热收集器将太阳能转化为热量。辐射撞击吸收板,并通过液体或空气抽出热量。当没有对热量的需求时,必须对液体冷却系统进行过热的规定。如果使用水,必须进行冻结的规定。热量可以立即使用或储存以供以后使用。在太阳能热水供暖系统,坦克储存热水。在游泳池的情况下,泳池充当储罐。

在太阳能空间加热中,热量可以储存在大型水箱中或以某种类型的砌体,包括装满石头的箱。加热的空气可以用管道或管道分配到各种房间,与传统的加热系统的方式大致相同。

Velux Solar Coltulers屋顶HR作物
最佳投资回报
各种联邦和州激励可以使用希望安装太阳系的房主。您可以通过前往国家可再生能源和效率(DSIRE)的国家激励措施数据库了解您所在地区的内容。

一般来说,家用热水加热和游泳池加热应用的回报最短(5到7年),需要的投资最少(奖励前为3000到10000美元)。在不存在冰冻温度问题的气候条件下,安装成本更低。尽管近年来组件成本有所下降,但满足相当一部分电力需求的太阳能发电装置需要更大的投资。如果在施工期间完成,成本会大大降低。

租赁程序(如果您所在的区域可用)也大大降低了安装系统的成本。太阳能空间加热也需要大量投资,除非您只是想在您家的南侧温暖一间或两个房间。

不管你在考虑什么样的太阳系,现在就开始节约能源吧。关灯,缩短淋浴时间,还能省很多钱绝缘阁楼和墙壁比安装一系列太阳能收集器!

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作者注意:除了成为Bobvila.com的经常贡献者,Joe Provovey是共同作者,与Everett M. Barber一起把你的家变成太阳能(Taunton Press,2010)


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