사진: 파프코
태양 에너지는 조명 및 가전 제품에 전기를 공급하는 것부터 수영장, 스파, 샤워 또는 방을 데우는 것에 이르기까지 집 주변에서 모든 종류의 작업을 수행하는 데 사용할 수 있습니다. 그러나 태양계가 얼마나 잘 작동하는지 여부는 거주지, 태양 노출, 전기 요금, 난방 연료에 대해 지불하는 비용, 예산 및 현재가 아닌 태양 에너지를 사용하려는 노력 공급자.
모든 활동의 심장 태양계, 전기 또는 열을 제공하는지 여부에 관계없이 수집기(패널 또는 모듈이라고도 함)입니다. 수동 시스템은 차가운 곳에서 뜨거운 곳으로 열이 이동하고 뜨거운 유체가 상승한다는 사실과 같은 자연력에 의존하여 작동합니다. 반대로, 능동 시스템은 태양에서 포착한 에너지를 사용하기 위해 송풍기, 펌프 및 인버터와 같은 다른 장비가 필요합니다.
수집가의 일반적인 유형
본질적으로 두 가지 유형의 태양열 집열기가 있습니다. 전기(태양 광선을 전기로 변환하는 것) 및 열(열로 변환하는 것)입니다. 어레이가 접지 또는 기둥에 장착될 수도 있지만 둘 다 일반적으로 지붕에서 발견됩니다.
태양광 전기 패널 (PV 또는 광전지 모듈이라고도 함)은 일반적으로 패널 또는 모듈에 배선 및 조립된 타일 크기의 실리콘 웨이퍼인 태양 전지로 구성됩니다. 그들은 종종 파란색 또는 녹색 캐스트를 가지고 있지만 검은색일 수도 있습니다. 가장 일반적인 주거 유형 태양열 집열기 이다:
시장에서 태양열 집열기의 대다수를 구성합니다. 그들은 인공 실리콘 결정 잉곳 또는 덩어리를 웨이퍼로 슬라이스하여 만들어지며, 각각은 양전자와 음전자를 운반합니다. 웨이퍼는 함께 배선되어 모듈을 형성하고 모듈은 함께 배선되어 어레이를 형성합니다. 웨이퍼가 햇빛을 받으면 전류가 전면 접점에서 후면 접점으로 흐르고 모듈에서 모듈로 전하를 분산시킵니다.
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• 박막 모듈 및 라미네이트 유리 및 유연한 백킹을 포함한 다양한 기판에 다양한 반도체 재료를 매우 얇은 층으로 증착하여 만들어집니다. 그들도 전기를 생산합니다. 반도체 재료가 유리로 보호되는 경우 박막 태양열 집열기를 모듈이라고 합니다. 반도체 재료에 유연한 보호 덮개가 있는 경우 이를 라미네이트라고 합니다.
박막 모듈과 라미네이트는 전체 태양광 모듈 판매의 작은 부분을 차지하지만, 부분적으로 동일한 kW-hr/yr를 생산하기 위해 최대 4배 더 많은 지붕 공간이 필요하기 때문입니다. 산출. 박막 PV에 대한 가장 큰 관심을 끌었던 주거용 애플리케이션은 스탠딩 솔기입니다. 금속 지붕 (수직 솔기 사이) 및 태양 대상 포진.
태양열 집열기 난방 응용 분야에 사용되며 일반적으로 부피가 더 크며 지붕에서 조금 더 떨어져 있습니다. 그러나 예외가 많이 있습니다. 일부 열 수집기는 크고 평평한 상자처럼 보이거나 원통형 탱크가 부착되어 있습니다. 다른 것들은 일련의 큰 유리관으로 구성됩니다. 가장 일반적인 유형의 태양열 집열기 포함하다:
• 열 평판 수집기, 가열용으로 설계된 이 제품은 일반적으로 상단에 유리 덮개가 있는 4인치 ~ 5인치 두께의 직사각형 인클로저입니다. 인클로저 내부에는 액체가 흘러 태양열을 빼내는 통합 통로가 있는 검은색 흡수재 시트가 있습니다. 가열된 액체는 가정용수나 공간 난방용으로 사용될 수 있습니다. 튜빙은 컬렉터 인클로저를 통해 이동하므로 추가 컬렉터와 공급 및 반환 주전원에 연결할 수 있습니다. 수집기를 통해 순환하는 액체는 일반적으로 물이나 부동액(글리콜) 또는 이 둘의 조합입니다.
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• 무광 집열기 일반적으로 검정색 폴리머에서 압출되며 가열될 액체를 펌핑할 수 있는 일련의 튜브를 포함합니다. 무광 집열기는 난방에 사용되는 것과 같은 저온 응용 분야에 적합합니다. 수영장 그리고 스파.
• 뜨거운 공기 수집기 액체를 가열하는 수집기보다 큰 경향이 있으며 때로는 건물의 외벽 전체를 덮습니다. 결과적으로 상업용 응용 프로그램에서 더 자주 사용됩니다. '공냉식' 수집기라고도 하는 일부 열풍 수집기는 유약 처리되어 있습니다. 이러한 수집기는 공간 난방에 사용됩니다. 결빙과 과열은 문제가 되지 않기 때문에 잘못될 수 있는 일은 많지 않습니다.
태양광 시스템 작동 방식
태양열 집열기는 태양 복사를 직접 전기로 변환하여 즉시 사용하거나 배터리에 저장하거나 전기 그리드로 보낼 수 있습니다. 후자의 경우 주택 소유자는 생산된 것에 대한 크레딧을 받아 전기 요금을 낮춥니다. 실제로 유틸리티 회사는 하루 중 필요하지 않은 기간에 생산된 전기를 저장하는 역할을 합니다. 그리드는 생산량이 많지 않은 흐린 기간에 대한 백업으로도 사용됩니다. 태양열 전기.
열 수집기는 태양 에너지를 열로 변환합니다. 방사선은 흡수판에 부딪히고 열은 액체나 공기에 의해 제거됩니다. 열에 대한 수요가 없을 때 수냉식 시스템의 과열을 처리하기 위한 준비가 이루어져야 합니다. 물을 사용하는 경우 동결을 위한 조치를 취해야 합니다. 열은 즉시 사용하거나 나중에 사용하기 위해 보관할 수 있습니다. 에 태양열 온수 난방 시스템, 탱크는 뜨거운 물을 저장합니다. 수영장의 경우 수영장이 저장 탱크 역할을 합니다.
태양열 공간 난방에서 열은 큰 물 탱크 또는 돌로 채워진 통을 포함하여 일부 유형의 석조물에 저장될 수 있습니다. 가열된 공기는 기존 난방 시스템과 거의 동일한 방식으로 덕트 또는 파이프를 통해 다양한 방으로 분배될 수 있습니다.
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일반적으로 가정용 온수 난방 및 수영장 난방 애플리케이션은 투자 회수 기간이 가장 짧고(5~7년) 최소 투자(인센티브 적용 전 $3,000~$10,000)가 필요합니다. 결빙 온도가 문제가 되지 않는 기후에서는 설치 비용이 저렴합니다. 전기 요구 사항의 상당 부분을 충족시키는 태양열 전기 설비에는 훨씬 더 많은 투자가 필요하지만 구성 요소 비용은 최근 몇 년 동안 떨어졌습니다. 건설 중에 완료하면 비용이 크게 낮아집니다.
귀하의 지역에서 사용 가능한 경우 임대 프로그램도 시스템 설치 비용을 크게 줄입니다. 태양열 공간 난방은 또한 집의 남쪽에 있는 한두 개의 방을 따뜻하게 하려는 경우가 아니라면 많은 투자가 필요합니다.
어떤 유형의 태양계를 고려하고 있든 관계없이 지금 에너지 절약을 시작하십시오. 불을 끄고, 샤워를 더 짧게 하고, 다락방을 단열 태양열 집열기 어레이를 설치하는 것보다 벽이 더 많습니다!
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저자 참고 사항: BobVila.com에 자주 기고하는 것 외에도 Joe Provey는 Everett M. 이발사, 집을 태양 에너지로 전환 (Taunton Press, 2010)
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