Παθητική VS Ενεργή Ηλιακή Ενέργεια: Ποια είναι η διαφορά;

2
Παθητική VS Ενεργή Ηλιακή Ενέργεια: Ποια είναι η διαφορά;

Ο ήλιος είναι η πλησιέστερη πηγή ενέργειας για ζωή στη Γη. Ήταν παρόν για 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια και αναμένεται να λάμψει για τουλάχιστον άλλα 5 δισεκατομμύρια χρόνια. Δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι οι περισσότεροι άνθρωποι έχουν θετική σχέση με τον ήλιο. Ο ήλιος είναι το σύμβολο της ζωής, της δημιουργικότητας και της ευτυχίας. Μας φέρνει φως και ζεστασιά και είναι υπεύθυνο για τη φωτοσύνθεση που τροφοδοτεί ολόκληρο τον πλανήτη.

Παθητική VS Ενεργή ηλιακή ενέργεια: Ποια είναι η μεγάλη διαφορά;
Παθητική VS Ενεργή Ηλιακή Ενέργεια.

Η ηλιακή ενέργεια έχει γίνει πρόσφατα πολύ πιο προσιτή. Είναι η μετατροπή του ηλιακού φωτός σε ηλεκτρική. Αυτή είναι μια μορφή καθαρής ενέργειας που δεν είναι μόνο ανανεώσιμη αλλά και αποτελεσματική. Υπάρχουν πολλοί τρόποι για να πάρετε ενέργεια από τον ήλιο, όπως η χρήση ηλιακών συλλεκτών ή η χρήση ηλιακής θερμικής ενέργειας για τη δημιουργία ζεστού νερού. Η ηλιακή ενέργεια είναι μια καθαρή πηγή ενέργειας και μια από τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Υπάρχουν πολλοί τύποι ηλιακής ενέργειας και μπορούν να χρησιμοποιηθούν με διαφορετικούς τρόπους, Ας δείξουμε:

Παθητική Ηλιακή Ενέργεια

Παθητική VS Ενεργή Ηλιακή Ενέργεια: Ποια είναι η διαφορά;
Παθητική VS Ενεργή Ηλιακή Ενέργεια. Είδος σκολοπάκος, Τζέρεμι Λεβίν.

Η παθητική ηλιακή θέρμανση είναι η διαδικασία αξιοποίησης της θερμότητας και του φωτός του ήλιου (ηλιοφάνεια) για την παροχή θερμότητας και ζεστού νερού στα κτίρια, χωρίς τη χρήση ενεργών μηχανικών συστημάτων. Οι τεχνικές παθητικού ηλιακού σχεδιασμού χρησιμοποιούν τη γεωμετρία και τον προσανατολισμό ενός κτιρίου για να συλλάβουν και να εστιάσουν την ενέργεια του ήλιου. Το κλειδί για το σχεδιασμό ενός παθητικού ηλιακού κτιρίου[1] είναι η καλύτερη τοποθέτηση του κτιρίου για τη μέγιστη ηλιακή ακτινοβολία (ηλιοφάνεια) για το δεδομένο κλίμα, λαμβάνοντας υπόψη τις επιπτώσεις της θερμικής μάζας, των παραθύρων, των τοίχων και της οροφής του κτιρίου. Ο βασικός παράγοντας είναι να διασφαλιστεί ότι το κέρδος θερμότητας είναι μεγαλύτερο από την απώλεια θερμότητας, με αποτέλεσμα ένα θετικό ετήσιο ισοδύναμο θερμότητας.

Παθητική ηλιακή ενέργεια[2] διαφέρει από την ενεργή ηλιακή ενέργεια, η οποία απαιτεί τη χρήση ηλιακών συλλεκτών για τη μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική. Ο όρος παθητικός ηλιακός προέρχεται από το γεγονός ότι δεν απαιτεί μηχανικές συσκευές. Η παθητική ηλιακή ενέργεια είναι ένας πολύ καλός τρόπος για να μειώσετε το μηνιαίο λογαριασμό ρεύματος και να βοηθήσετε το περιβάλλον.

Το πιο βασικό παράδειγμα παθητικής ηλιακής ενέργειας είναι η χρήση μεγάλων παραθύρων που επιτρέπουν στο ηλιακό φως να ρέει μέσα. Το χειμώνα, τα παράθυρα είναι κλειστά και κλειδωμένα, και ο ήλιος κρατιέται έξω για να κρατήσει το σπίτι δροσερό. Το αντίθετο συμβαίνει το καλοκαίρι. Αυτός είναι ένας απλός τρόπος για να ζεστάνετε ή να ψύξετε φυσικά το σπίτι σας.

Τύποι

Υπάρχουν μερικοί τύποι παθητικής ηλιακής ενέργειας. Το πρώτο ονομάζεται άμεσο κέρδος, το οποίο είναι ο απλούστερος τύπος παθητικής ηλιακής ενέργειας. Αυτός ο τύπος παθητικής ηλιακής ενέργειας θερμαίνει ένα σπίτι με τη θερμότητα των ακτίνων του ήλιου να κινείται απευθείας μέσα από ένα παράθυρο. Ο δεύτερος τύπος ονομάζεται έμμεσο κέρδος. Αυτός ο τύπος παθητικής ηλιακής ενέργειας χρησιμοποιεί τον ήλιο για να θερμάνει ένα σπίτι, αλλά δεν γίνεται μέσω των ακτίνων του ήλιου. Αντίθετα, η θερμική μάζα, ή τα υλικά που απορροφούν τη θερμότητα του ήλιου, χρησιμοποιούνται για τη θέρμανση ενός σπιτιού.

Ιστορία

Η διαδικασία θέρμανσης ενός σπιτιού με παθητική ηλιακή ενέργεια υπάρχει εδώ και χιλιάδες χρόνια. Η πρώτη χρήση του παθητικού ηλιακού σχεδιασμού θεωρείται ότι έγινε το 4000 π.Χ. στην Αίγυπτο[3]. Εκείνη την εποχή, οι ακτίνες του ήλιου χρησιμοποιήθηκαν για τη θέρμανση του εσωτερικού των σπιτιών. Οι αρχαίοι Αιγύπτιοι δημιούργησαν τα σπίτια τους με παράθυρα με νότιο προσανατολισμό και στενά ανοίγματα θυρών. Οι ακτίνες του ήλιου έμπαιναν εύκολα στο σπίτι, ζεσταίνοντας το και μαγειρεύοντας φαγητό. Οι ίδιες τεχνικές που χρησιμοποιήθηκαν στην αρχαία Αίγυπτο χρησιμοποιούνται ακόμα και σήμερα!

Ενεργή Ηλιακή Ενέργεια

Η ενεργή ηλιακή ενέργεια είναι μια εναλλακτική πηγή ενέργειας που αξιοποιεί τη δύναμη του ήλιου για να εκτελέσει μια συγκεκριμένη εργασία. Αυτό το είδος ενέργειας παράγεται από φωτοβολταϊκά πάνελ που μετατρέπουν το ηλιακό φως σε ηλεκτρική ενέργεια. Η ενέργεια που παράγεται από ενεργά συστήματα ηλιακής ενέργειας χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία ενός σπιτιού ή μιας επιχείρησης απευθείας ή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη θέρμανση νερού ή ακόμα και για τη δημιουργία ηλεκτρικής ενέργειας. Η ενεργή ηλιακή ενέργεια είναι μια δημοφιλής επιλογή για τους ιδιοκτήτες σπιτιού που θέλουν να κάνουν τη μετάβαση σε μια πιο φιλική προς το περιβάλλον, οικονομικά αποδοτική και βιώσιμη πηγή ενέργειας.

Θέρμανση

Η Ενεργή Ηλιακή Ενέργεια είναι επίσης γνωστή ως «Ενεργή Ηλιακή Θέρμανση» που είναι ένα σύνολο τεχνολογιών που προβλέπει τη συλλογή, αποθήκευση και διανομή ηλιακής ενέργειας για θέρμανση και μερικές φορές ψύξη χώρων. Η Ενεργή Ηλιακή Ενέργεια αναφέρεται μερικές φορές ως «Διανεμημένη» ή «Αποκλειστική» ηλιακή ενέργεια. Ο όρος «ενεργός» αναφέρεται στο γεγονός ότι η μετατροπή και η αποθήκευση ενέργειας γίνονται από ένα ενεργό σύστημα, όπως ένας μονωμένος ηλιακός συλλέκτης συνδεδεμένος με μια αντλία θερμότητας ή έναν λέβητα ζεστού νερού. Τα ενεργά συστήματα συνήθως συνδέονται με το υπάρχον σύστημα θέρμανσης νερού ή εξαναγκασμένου αέρα ενός σπιτιού.

Θέρμανση Νερού

ηλιακή θέρμανση νερού
Παθητική VS Ενεργή Ηλιακή Ενέργεια. Είδος σκολοπάκος, Ρομπ Κόλινγκριτζ.

Για όσους δεν είναι εξοικειωμένοι με τον όρο «ηλιακή θέρμανση νερού», είναι ένα σύστημα που μετατρέπει την ηλιακή ενέργεια σε θερμότητα που θα αποθηκευτεί σε μια δεξαμενή νερού για χρήση σε συστήματα ζεστού νερού[4]. Ηλιακή θέρμανση νερού είναι ένας όρος που χρησιμοποιείται για να περιγράψει ένα σύστημα που χρησιμοποιείται για τη θέρμανση νερού για χρήση σε ένα σπίτι. Αυτά τα συστήματα χρησιμοποιούν την ηλιακή ενέργεια ως πηγή θερμότητας και χρησιμοποιούνται συνήθως για τη θέρμανση του οικιακού νερού. Ο κύριος στόχος αυτού του συστήματος είναι να βοηθήσει στη μείωση των λογαριασμών φυσικού αερίου και ρεύματος του ιδιοκτήτη του σπιτιού. Τα ηλιακά συστήματα θέρμανσης νερού δεν είναι χρήσιμα μόνο για εξοικονόμηση χρημάτων, αλλά και για εξοικονόμηση ενέργειας.

Μια πρόσφατη μελέτη που διεξήχθη από το Εθνικό Εργαστήριο Βορειοδυτικού Ειρηνικού του Υπουργείου Ενέργειας έδειξε ότι τα σπίτια που χρησιμοποιούν ηλιακά συστήματα θέρμανσης νερού μπορούν να βοηθήσουν στην εξοικονόμηση έως και 30 τοις εκατό της ενέργειας που χρησιμοποιείται για τη θέρμανση του νερού[4]. Ο λόγος για τον οποίο οι περισσότεροι ιδιοκτήτες σπιτιού επιλέγουν να χρησιμοποιούν ηλιακά συστήματα θέρμανσης νερού είναι ότι εξοικονομούν χρήματα και βοηθούν το περιβάλλον. Το ποσό των χρημάτων που εξοικονομείται από τη χρήση αυτών των συστημάτων δεν οφείλεται μόνο στο ποσό των χρημάτων που εξοικονομείται για την ηλεκτρική ενέργεια, αλλά και για το φυσικό αέριο. Ένα άλλο πλεονέκτημα της χρήσης ηλιακών συστημάτων θέρμανσης νερού είναι ότι συμβάλλουν στη μείωση του αποτυπώματος άνθρακα.

Ηλιακή Μαγειρική

Ηλιακό μαγείρεμα είναι η διαδικασία μαγειρέματος φαγητού με θερμότητα από το ηλιακό φως[5]. Μια ποικιλία συσκευών μαγειρέματος έχουν σχεδιαστεί για να χρησιμοποιούν ηλιακή ενέργεια, συμπεριλαμβανομένων των παραβολικών κουζινών και των ηλιακών φούρνων. Η ηλιακή μαγειρική έχει χρησιμοποιηθεί από την αρχαιότητα σε πολιτισμούς σε όλο τον κόσμο και χρησιμοποιείται ακόμα και σήμερα. Σημαντική έρευνα έχει γίνει για την ανάπτυξη ηλιακών κουζινών τον περασμένο αιώνα, συμπεριλαμβανομένης της ανάπτυξης νέων υλικών για αντανακλαστικές κουζίνες και τη βελτίωση παλαιότερων σχεδίων, όπως η ηλιακή κουζίνα με κουτί. Ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας έχει εγκρίνει τις ηλιακές κουζίνες ως μια καθαρή, αποτελεσματική και βιώσιμη τεχνολογία[?].

Ηλιακή Θέρμανση Χώρου

Η ηλιακή θέρμανση χώρου (SSH) είναι μια τεχνολογία που χρησιμοποιεί τη θερμότητα από τον ήλιο για τη θέρμανση του νερού για οικιακή χρήση. Είναι μια μορφή ηλιακής θερμικής ενέργειας, η μετατροπή του ηλιακού φωτός σε θερμότητα για θέρμανση χώρου, θέρμανση νερού, μαγείρεμα και θέρμανση διεργασιών. Ο όρος «ηλιακή θέρμανση χώρου» χρησιμοποιείται για να τη διακρίνει από την ηλιακή θέρμανση νερού, η οποία χρησιμοποιεί έναν ηλιακό συλλέκτη για τη θέρμανση μιας δεξαμενής αποθήκευσης ή ένα κύκλωμα σωληνώσεων για την παροχή ζεστού νερού. Η ίδια τεχνολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη θέρμανση των πισινών, αν και συνήθως μόνο το 10% του νερού της πισίνας θερμαίνεται με αυτόν τον τρόπο.

Η θέρμανση χώρου είναι η διαδικασία με την οποία η θερμότητα παρέχεται σε ένα κτίριο και στους ενοίκους του. Η θέρμανση του χώρου μπορεί να γίνει με παθητική ηλιακή θέρμανση, ενεργητική ηλιακή θέρμανση ή συνδυασμό των δύο. Τα σχέδια παθητικής ηλιακής θέρμανσης χρησιμοποιούν υλικά υψηλής μάζας, όπως τοιχοποιία και σκυρόδεμα, για να αποθηκεύουν τη θερμότητα την ημέρα και στη συνέχεια να την απελευθερώνουν αργά τη νύχτα. Τα σχέδια ενεργητικής ηλιακής θέρμανσης χρησιμοποιούν ηλιακούς συλλέκτες για τη συλλογή, αποθήκευση και διανομή της ηλιακής ενέργειας.

Ηλεκτρική ενέργεια

Φωτοβολταϊκά (PV)

Φωτοβολταϊκά Φ/Β
Φωτογραφία από Kindel Media.

Τα φωτοβολταϊκά (PV) είναι μια μέθοδος μετατροπής του φωτός σε ηλεκτρικό συνεχές ρεύμα (DC). Είναι μια τεχνολογία κλίμακας εξ ολοκλήρου ηλεκτρικής ενέργειας και μια αναδυόμενη ενεργειακή τεχνολογία για συνδεδεμένη στο δίκτυο, κατανεμημένη παραγωγή ενέργειας. Χρησιμοποιεί ηλιακά κύτταρα για να μετατρέψει το ηλιακό φως σε ηλεκτρική ενέργεια. Η πρώτη πρακτική εφαρμογή των φωτοβολταϊκών ήταν στην εξερεύνηση του διαστήματος και στους επίγειους σταθμούς απομακρυσμένων επικοινωνιών, στους οποίους η ισχύς είναι κρίσιμη αλλά η πρόσβαση σε ένα δίκτυο προβληματική. Η ανάπτυξη των φωτοβολταϊκών έχει επωφεληθεί από μια μακρά ιστορία έρευνας και ανάπτυξης. Το 1839, ο Γάλλος φυσικός Edmond Becquerel ανακάλυψε το φωτοβολταϊκό φαινόμενο, στο οποίο παράγεται ένα ρεύμα όταν το φως πέφτει σε ένα αγώγιμο υλικό.[6].

Το 1873, ο Άγγλος επιστήμονας Willoughby Smith ανακάλυψε τη φωτοαγωγιμότητα των στοιχείων σελήνιο και ασήμι[7]. Το 1886, ο Γερμανός φυσικός August Kundt ανακάλυψε ότι το φωτορεύμα στο σελήνιο ήταν αποτέλεσμα μιας δευτερεύουσας επίδρασης, της απελευθέρωσης ηλεκτρονίων από συνδέσεις μετάλλου-ημιαγωγών όταν φωτίζονταν από το φως.[?].

Τιμή:

Η τιμή των φωτοβολταϊκών είναι ένα πολύπλοκο θέμα. Η τιμή των φωτοβολταϊκών καθορίζεται από πολλούς παράγοντες. Για παράδειγμα, η τιμή των φωτοβολταϊκών μονάδων επηρεάζεται από τον τύπο των φωτοβολταϊκών στοιχείων που χρησιμοποιούνται, την απόδοση των κυψελών, την παρουσία εισαγωγικών και εξαγωγικών δασμών, την παρουσία επιδοτήσεων και τον τύπο του συστήματος αποθήκευσης και τοποθέτησης που χρησιμοποιείται.

Συγκεντρωμένη ηλιακή ενέργεια

Η συγκεντρωμένη ηλιακή ενέργεια (CSP), επίσης γνωστή ως συγκεντρωμένη ηλιακή θερμική ενέργεια, είναι ένα υποσύνολο της ηλιακής θερμικής ενέργειας, που χρησιμοποιείται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Περιλαμβάνει τη συγκέντρωση μιας μεγάλης περιοχής ηλιακού φωτός, ή ηλιακής θερμικής ενέργειας, σε μια μικρή περιοχή. Οι μεγάλης κλίμακας σταθμοί ηλιακής ενέργειας που λειτουργούν διακρίνονται για τα μεγάλα πεδία κατόπτρων τους[8], ή πεδία ηλιοστάτη, που συγκεντρώνουν το φως στον κεντρικό πύργο ηλιακής ενέργειας. Τα γήπεδα, οι χώροι στάθμευσης και τα συστήματα θέρμανσης νερού είναι μερικές από τις πολλές άλλες εφαρμογές του CSP. Το CSP αυξάνεται με ταχείς ρυθμούς, καθώς από το 2016 αποτελεί το 15% της παγκόσμιας δυναμικότητας ηλιακής παραγωγής.

Schreibe einen Kommentar