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Les articles de Martin

Exploiter la puissance du soleil - Partie 3 par Martin Prosser

Ceci est la troisième d'une série d'articles relatifs à l'installation proposée d'un système photovoltaïque à Sunflower Cohousing

Electricité solaire comparé à eau chaude solaire

L'électricité solaire est une technologie totalement différente de l'eau chaude solaire. Avec des systèmes électriques solaires, les photons dans les rayons du soleil sont absorbés par les couches de silicium déséquilibrées, ce qui provoque un courant électrique d'être généré entre les couches (d'où le terme «photovoltaïque» ou PV). Avec les systèmes de chauffe-eau solaires, les photons sont absorbés, le chauffage du liquide à l'intérieur des panneaux solaires.

En termes d'efficacité pure, les systèmes d'eau chaude solaires sont beaucoup plus efficaces que les systèmes photovoltaïques: les systèmes les plus efficaces de l'eau chaude solaire sont maintenant environ 75% d'efficacité, par rapport à entre 6-17% d'efficacité pour les systèmes solaires photovoltaïques plus. Ils effectuent aussi beaucoup mieux par temps nuageux.

Pour cette raison, beaucoup de gens qui considèrent l'installation d'un système d'électricité solaire raccordé au réseau pour leur maison installent également un système d'eau chaude solaire ainsi: solaire photovoltaïque fournit le ménage de l'électricité alors que l'eau chaude solaire assure le chauffage et l'eau chaude.

En Espagne, Barbara et moi avons installé des panneaux solaires à eau chaude que je construit quand sur un cours à LILI (faible impact de l'initiative vivant). Un thermostat commande le fonctionnement d'une pompe qui aspire l'eau à travers les panneaux, en absorbant la chaleur recueillie, et le transfert de la chaleur par l'intermédiaire d'une bobine dans un ballon d'eau chaude solaire à une alimentation en vrac stockée plus grande de l'eau qui est utilisée pour le lavage dans la cuisine et salle de bains. Il y a aussi une deuxième bobine dans le même cylindre qui recueille la chaleur de l'eau passé autour d'une chaudière de retour dans un poêle à bois. L'eau est ensuite monté en température (si nécessaire) en faisant passer ce gaz à travers un instantané spécial chaudière, qui vérifie la température de l'eau a tiré, et ajuste la hauteur de la flamme de gaz en conséquence.

Strictement parlant, on ne considère pas comme une bonne pratique d'utiliser l'électricité qui a été produite par des panneaux photovoltaïques à des fins de chauffage, car cela nécessite de grandes installations non rentables. Mon argument, dans ce cas, est tout d'abord que nous n'utiliserons l'électricité pour l'approvisionnement «top-up» de l'eau chaude, d'autre part que nous sommes connectés au réseau, et en tant que tel, nous pouvons tirer de l'électricité à partir du réseau si nous avons besoin à, et ne diffère pas d'une propriété sans panneaux solaires électriques, et, troisièmement, que nous aurons besoin de temps en temps pour élever la température de l'eau stockée soit par gaz ou électrique, et nous aurions autrement payer d'une façon ou l'autre.

Le système solaire électrique que nous allons installer générera environ 12kW de puissance pour une grande partie de la journée (voir ci-dessous), et en tant que tel, même avec thermoplongeurs 1kW installés dans toutes les maisons, il ne faut pas dépasser la capacité même si tous les cylindres attirent l'électricité simultanément. Cela dit, je ne vois aucune raison pour expliquer pourquoi nous ne devrions pas être en mesure de se mettre d'accord, en tant que communauté, lors d'une rotation synchronisée de l'utilisation de plus gros équipements faim de puissance dans des maisons individuelles et une laverie communes en cas de besoin.

Qu'est-ce chauffage solaire?

Capteurs solaires de chauffage de l'eau captent et retiennent la chaleur du soleil et de transférer cette chaleur à un liquide. la chaleur solaire thermique est piégé en utilisant l ' «effet de serre», dans ce cas, il est la capacité d'une surface réfléchissante pour transmettre radiations à ondes courtes et réfléchir rayonnement à ondes longues. La chaleur et le rayonnement infrarouge (IR) sont produits lorsque la lumière de rayonnement à ondes courtes frappe l'absorbeur d'un collecteur, qui est ensuite pris au piège à l'intérieur du collecteur. Fluide, généralement de l'eau, en contact avec l'absorbeur recueille la chaleur piégée à transférer vers le stockage.

Deux principes régissent les capteurs solaires thermiques. Premièrement, tout objet chaud perd finalement son retour de chaleur dans l'environnement. L'efficacité d'un capteur solaire thermique est directement liée à la perte de chaleur, principalement par convection et rayonnement. L'isolation thermique est utilisé pour ralentir la perte de chaleur à partir d'un objet chaud à son environnement.

En second lieu, la perte de chaleur est plus rapide si la différence de température entre un objet et son environnement chaud est plus grande, dans ce cas, entre la température de la surface collectrice et la température ambiante. (Mais la même chose pour transférer la chaleur du collecteur au fluide, une plus grande différence entre le collecteur et le liquide, plus la chaleur est transférée.)

L'approche la plus simple pour le chauffage solaire de l'eau est de simplement mettre un réservoir rempli d'eau dans le soleil. La chaleur dégagée par le soleil chauffer la cuve métallique à l'intérieur et à l'eau. Ce fut la façon dont les premiers systèmes SWH ont travaillé il y a plus d'un siècle. Cependant, cette configuration serait inefficace, car il y a peu de limiter la perte du réservoir de chaleur. Ajout d'une boîte isotherme autour du réservoir, et en ajoutant le verre au-dessus du sommet où le soleil se ferait beaucoup pour retenir la chaleur. Un collecteur plus commun est appelé un collecteur plat. Il dispose d'une grande surface plane et la surface (absorbeur) afin de maximiser l'exposition au soleil, et présente des petits tubes collés à elle. Le fluide circule dans les tubes, en recueillant la chaleur de l'absorbeur. Les côtés et le fond du collecteur sont bien isolés, et le verre sur le dessus complète l'isolation.

Ceci est assez simple, mais il y a des facteurs très techniques impliqués dans la fabrication du collecteur aussi efficace que possible. L'un est le revêtement sur l'absorbeur, qui est spécialement formulé à la fois absorber autant de chaleur que possible, et de rayonner en arrière sur le moins de chaleur possible. Un autre est le verre, qui est de haute fer et enduit spécialement pour laisser autant d'énergie que possible la lumière à travers et pour éviter aussi bien la perte de chaleur que possible.

Un autre type populaire de collecteur est appelé tube sous vide, qui a une longue, maigre absorbeur qui est à l'intérieur d'un tube de verre. Le tube a l'air évacué hors de lui, qui le rend très isolé, pas trop différent de un thermos utilisés pour garder les boissons chaudes.

Le dernier type de collecteur est un plat ou un plateau parabolique, ce qui augmente le potentiel de chaleur en concentrant la lumière du soleil sur un petit absorbeur. Ceux-ci sont très rares dans les systèmes de chauffage de l'eau domestique, et plus communément utilisés dans les systèmes de taille industrielle pour créer de la vapeur qui fonctionne turbines pour faire de l'électricité.

Les composants de base dans les systèmes de chauffage solaire à la maison comprennent:

• Collectionneurs de prendre la chaleur du soleil et de le transmettre à un fluide

• Le fluide de transfert de chaleur qui prend la chaleur du collecteur pour l'utilisation ou le stockage

• Les échangeurs de chaleur pour transférer la chaleur du fluide à l'eau domestique d'une maison.

• Les pompes pour déplacer le fluide à travers le collecteur et / ou l'échangeur, et parfois pour déplacer l'eau domestique à travers l'autre côté de l'échangeur.

• Contrôleurs d'exécuter les pompes quand il y a collecteur chaleur disponible.

Nous proposons d'adopter un système similaire en France, avec la différence étant qu'au lieu d'installer des panneaux solaires, nous courrons tube de cuivre sous les tuiles en terre cuite, avec de l'eau pompée dans le tube de collecte de chaleur du toit se tuiles. Tous les nouveaux logements auront Est et l'Ouest face à des pentes de toit, donc nous avons commandé des contrôleurs spéciaux qui contrôlent la température de l'eau soit sur la pente, et mettez le fonctionnement de la pompe en conséquence. En tant que tel, le versant Est fournira la majorité du chauffage le matin, et l'Occident face à la pente dans l'après-midi.

L'eau pour le lavage sera à nouveau stocké dans un solaire ballon d'eau chaude de la bobine double, encore une fois relié à une chaudière de retour au sein d'un feu de bois poêle dans chaque logement individuel. À ce titre, chaque logement aura sa propre alimentation autonome d'eau chaude. Plutôt que de compter sur le gaz pour élever ensuite la température de l'eau stockée au besoin, nous serons également montage thermoplongeurs électrique à «haut» la température de l'eau pendant la journée à l'aide de l'électricité produite par les panneaux photovoltaïques électriques. Cela signifie que nous ne pourrons pas avoir à installer des chaudières instantanées supplémentaires, ni nous assurer que nous avons un approvisionnement suffisant en gaz en bouteille (la majorité de l'Europe repose sur l'utilisation des bonbonnes de gaz en bouteille, alors que dans le Royaume-Uni, nous comptons principalement sur réseau gaz alimenté en tuyauterie courir sous les rues).

Pourquoi utiliser chauffage solaire?

Le chauffage de votre eau avec l'énergie solaire peut être une entreprise enrichissante à plus d'un. En général, il y a plusieurs raisons d'utiliser l'énergie solaire.

Indépendance énergétique. Utilisation de l'énergie solaire peut réduire votre dépendance à l'utilité, ainsi que les entreprises de combustibles fossiles qui lui fournissent. Il aide à réduire la dépendance de la nation sur les sources d'énergie étrangères. Solar est aussi fiable que l'obtention de votre énergie à partir de l'utilitaire, aussi bien. Tant que le soleil brille, vous avez l'énergie. Beaucoup de gens avec de l'eau chaude solaire seulement besoin d'utiliser l'utilitaire pour la sauvegarde, et parfois même pas. L'indépendance peut être une expérience très gratifiante.

Impact environnemental. Il est un fait que la plupart de notre énergie provient de la combustion de combustibles fossiles. Cela conduit à un large éventail de problèmes environnementaux, y compris le changement climatique causé par l'homme, les pluies acides, l'extraction à ciel pour le charbon et les sables bitumineux, et les effets sur la santé autour des centrales. L'utilisation de l'énergie nucléaire et de ses sous-produits à vie longue, toxiques est une question importante pour beaucoup.

Mais pourquoi risquer l'environnement, lorsque nous pouvons profiter du soleil qui tombe librement sur la Terre, prête à être utilisée pour nos propres besoins énergétiques? Avec la légère exception d'avoir à fabriquer l'équipement nécessaire pour capter la chaleur du soleil, il n'y a pas d'impact environnemental de faire de l'énergie solaire à nos maisons.

Avantages financiers. Lorsque vous choisissez d'utiliser l'énergie solaire pour remplacer tout ou partie de ce que vous aviez été à l'aide de l'utilitaire pour, qui vient avec des économies financières sur votre facture d'électricité.

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