• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Naturen
    5 saker att tänka på när man bygger ett soldrivet hem
    Eftersom solcellsanläggningar för bostäder kan vara dyra, det är viktigt att veta vad du går in på. iStockphoto.com/AndreasWeber

    Under de senaste 10 åren har hem med solceller på taket har gått från nyfikenhet till det vanliga. Det är en trend som kanske bäst exemplifieras av Home Depots beslut att börja lagra solpaneler 2001 [källa:DOE].

    Tekniken har varit tillgänglig i decennier-NASA har använt soldrivna satelliter sedan 1960-talet, och så långt tillbaka som andra världskriget, passiva solvärmesystem (som förvandlar solenergi till värme istället för el) har använts i amerikanska hem [källor:Southface, HIND].

    Att få aktiva solsystem på den vanliga bostadsmarknaden har visat sig vara en utmaning, fastän. Aktiv solkraft använder matriser av solceller för att omvandla solljus direkt till elektricitet, och det har traditionellt varit en oöverkomligt dyr teknik.

    Fördelarna med solenergi till bostäder är uppenbara:Energi från solen är oändlig (åtminstone under de närmaste 5 miljarder åren, ge eller ta); det ger ren energi utan utsläpp av växthusgaser; och det kan spara människor pengar på sina elräkningar [källa:APS]. Men det finns faktorer att tänka på när man avgör om solenergi skulle vara ett bra val för dig - och kostnaden är bara en av dem.

    I den här artikeln, vi kommer att titta på fem av de viktigaste frågorna att ta itu med när du funderar på att investera i en solcellsanläggning för bostäder. Att använda fotovoltaisk energi är ett mycket grönt och potentiellt givande drag, men det är inte riktigt lika enkelt som att få ström från det etablerade elnätet.

    Den första övervägningen är en som du kanske inte har tänkt på:Måste du göra något mot solpanelerna när de väl är där uppe på ditt tak?

    Innehåll
    1. Underhåll
    2. Miljö
    3. Betygsolighet
    4. Täckningsområde
    5. Bekostnad

    5. Underhåll

    Du måste regelbundet rengöra din solcellsinställning. Foto med tillstånd av Nassau County

    Att driva ditt hem med solenergi kräver mer underhåll än att använda den gamla gamla nätströmmen. Men inte mycket.

    Solpaneler har inga rörliga delar. De är en del av ett helt stationärt system. Så när de väl är installerade det är inte mycket som kan gå fel. Nästan det enda en husägare behöver göra är att hålla panelerna rena. Det är en viktig uppgift, dock - för mycket damm och fågelspillning på panelerna kan minska mängden solljus som träffar dem. Dammuppbyggnad kan minska mängden el som produceras av systemet med så mycket som 7 procent [källa:CalFinder].

    Denna typ av underhåll är inte något som behöver göras en gång i veckan, fastän. Du skulle nog bara behöva slänga ner panelerna var som helst från en till fyra gånger om året [källa:CalFinder]. Du behöver inte gå upp på taket. En slang och munstycke från marknivå fungerar bra. Om det finns konstruktion i ditt område, du kan behöva rengöra panelerna oftare för att undvika extra ansamling av konstruktionsdammrester.

    Bortsett från det, du tittar bara på enstaka kontroller för att se till att alla delar fungerar. Du kan så småningom behöva byta växelriktaren (och batterierna om du har ett batterilagringssystem), men det är en typ av underhållshändelse en gång i ett decennium.

    Nästa:Har du många träd på din tomt?

    4. Omgivningar

    Arbetare installerar ett solpanelsystem på taket av ett hem i Gainesville, Fla. Joe Raedle/Getty Images

    Var ditt hem ligger har en stor effekt på din solenergieffektivitet. Det är en uppenbar oro:Om din elproduktion beror på solljus, saker som höga skuggträd och höga, skugggjutande byggnader kommer att bli ett problem.

    Det är ett ännu större problem än vad vissa inser, fastän. Olika typer av paneler reagerar olika på skugga. Medan en poly-kristallin panel avsevärt minskar dess effekt om någon del av panelen är skuggad, en monokristallin panel kommer att sluta producera el helt.

    Så för att bygga ett soldrivet hem, det är nödvändigt att se till att det inte finns några skuggor på takets panelområde under de soligaste timmarna på dagen (vanligtvis från 10:00 till 14:00), och helst under alla soltimmar [källa:AEG]. Ju fler timmar panelerna tillbringar utsatt för full sol, desto effektivare blir kraftproduktionen.

    Att uppnå den största effektivitetsnivån kan innebära att du skär ner träd på din fastighet (och håller dem huggna). Om ditt hem är omgivet av höga byggnader som blockerar solen från ditt tak, detta är ett mycket större problem.

    Vilket tar oss till nästa stora övervägande:solljus.

    3. Betygsolighet

    Anställda på ett solföretag installerar paneler på ett hustak i Santa Monica, Kalifornien David McNew/Getty Images

    Solljus är uppenbarligen nyckeln när det gäller solenergi, och inte alla regioner skapas lika i detta avseende. Det är viktigt att veta hur mycket solljus som når marknivå i området där ditt potentiella solhus ligger.

    Det vi pratar om här är insolation - ett mått på hur mycket solstrålning som träffar marken i ett visst område under en viss tidsperiod. Det mäts vanligtvis i kWh/m2/dag, och det berättar hur mycket solljus som kommer att finnas tillgängligt för dina solpaneler för att förvandlas till el. Ju högre insolationsvärdet för din plats, ju mer el var och en av dina paneler kommer att kunna generera. Ett högt isoleringsvärde innebär att du kan få mer kraft av färre paneler. Ett lågt insolationsvärde innebär att du kan spendera mer för att uppnå samma effekt (mer på utgifter senare).

    Om du bor på en plats som Phoenix, Ariz., eller Albuquerque, N.M., du är gyllene. De har superhöga betyg, 6.58 och 6.77, respektive [källa:CleanBeta]. Det betyder i Albuquerque, 6,77 kWh solljus faller på varje kvadratmeter jord under en dag (i genomsnitt). I Portland, Maine, å andra sidan, en kvadratmeter mark får 4,51 kWh solljus på en dag [källa:CleanBeta]. Och Chicago ser bara 3,14 kWh/m2/dag [källa:CleanBeta].

    Betyder det att du måste bygga ditt soldrivna hem i sydväst istället för Mellanvästern? Inte alls. Det betyder bara att i Chicago, en solinstallation kommer att vara mindre effektiv än en liknande installation i Albuquerque. Du kommer förmodligen att behöva fler paneler för att uppnå samma effekt.

    Det tar oss till nr 2 på listan:Hur många paneler behöver du?

    2. Täckningsområde

    Georgia Tech-studenter installerar "lätta väggar" på sitt energieffektiva hem som visas på National Malls "Solar Village" 2007. Foto med tillstånd av EERE

    I motsats till vad de flesta tror, storleken på en solenergianläggning har ingenting att göra med storleken på huset som den driver.

    Istället, det handlar om två saker:insolation, som vi just diskuterade, och hur mycket kraft du behöver. Om du bor i Albuquerque och du inte använder mycket ström, du behöver ett mindre system. Om du bor i Chicago och driver en elektrisk ugn cirka 1980 hela dagen varje dag, du tittar på mycket fler paneler på ditt tak.

    För att få en mycket grov uppskattning av hur stort system du behöver, titta på din elräkning och räkna ut hur många kWh du använder per dag. Det genomsnittliga hemmet i USA använder cirka 900 kWh varje månad, eller cirka 30 kWh per dag [källa:DOE]. Multiplicera det med 0,25 [källa:GE]. Vi kommer med 7,5, så vi behöver ett system på 7,5 kW.

    En typisk solpanel ger max 120 watt, eller 0,12 kW, på en dag [källa:Richards]. För en installation på 7,5 kW, sedan, du behöver cirka 62 paneler. En enda panel kan mäta cirka 56 x 25 tum (142 x 64 centimeter), så en solpanel med 62 paneler skulle mäta ungefär 65 kvadratmeter.

    Det finns mer som går in i denna beräkning, fastän. Du måste räkna ut i insolation och hur många timmar högt solljus du får per dag, och du skulle också göra justeringar om du använder ett batterilagringssystem med panelerna. Så det är bäst att konsultera ett proffs.

    Men antar att detta är ungefär det system du behöver för att driva ditt hem, hur mycket av en finansiell investering ser vi på för en 7,5 kW soluppställning?

    Strax, kanske den största övervägningen av alla:kostnaden.

    1. Kostnad

    Arbetare installerar SunTiles på hem i San Ramon, Kalifornien Robert Nickelsberg/Getty Images

    1956, solpaneler körde cirka $ 300 per watt [källa:Southface]. Ett system på 7,5 kW hade varit uteslutet för alla utom de chockerande rika.

    I dag, priserna sjunker avsevärt. På de flesta områden, soluppsättningar kör ca $ 7 till $ 10 per watt. Du betalar närmare $ 7 om du installerar det själv, och närmare $ 10 om du har en professionell gör det. För en 7,5 kW-array, eller 7, 500 watt, du kan betala var som helst från $ 50, 000 till $ 75, 000 dollar.

    Om du behöver mindre el, självklart, antalet blir lägre. Om du bara förbrukar 600 kWh på en månad, eller 20kWh/dag, du kan leverera all den energi du behöver med ett 5-kW-system. Det skulle kosta närmare $ 40, 000.

    Tusentals dollar i skattekrediter sänker kostnaden avsevärt - i New Jersey, till exempel, husägare köper en $ 50, 000 -systemet får $ 12, 500 tillbaka från staten ovanpå $ 11, 000 federala rabatter. Så i New Jersey, att systemet skulle kosta $ 26, 500.

    Självklart, det är inte ett allt-eller-ingenting-arrangemang. Du kan alltid delvis driva ditt hus med solenergi. Om du vill investera i en $ 10, 000 solsystem, du kan komplettera elnätet med ett 1,5 kW solsystem.

    Fortfarande, tiotusentals dollar för en solcellsuppsättning är fortfarande ganska kostnadskrävande-särskilt eftersom det kan ta decennier att få tillbaka pengarna i energibesparingar [källa:WeatherImagery].

    Längs de linjerna, en ny utveckling inom solenergiindustrin sätter solpaneler inom räckhåll för dem som inte har tusentals dollar att spendera på ren energi. Det finns företag över hela landet som hyr ut solpaneler. Det finns ingen förskottsavgift. Husägare betalar en månadsavgift för att använda panelerna, och hyresföretaget äger och underhåller dem. Detta kan ta bort den enorma kostnadshänsyn från ekvationen.

    För mer information om solceller och relaterade ämnen, titta på länkarna på nästa sida.

    Mycket mer information

    Relaterade artiklar om HowStuffWorks

    • Hur PlayPump fungerar
    • Hur förgasning fungerar
    • Hur jordlampor fungerar
    • Hur Grid Energy Storage fungerar

    Källor

    • "Bestäm dina krav på solenergi." Advanced Energy Group. Http://www.solar4power.com/solar-power-sizing.html
    • "Energi från solen." APS Project Sol.http://projectsol.aps.com/energy/energy_sun.asp
    • "Hur underhåller jag mina solpaneler?" CalFinder.http://solar.calfinder.com/blog/solar-information/how-do-i-maintain-my-solar-panels/
    • "Hur mycket kostar det?" Northern Arizona Wind &Sun. Http://www.solar-electric.com/solar_system_costs.htm
    • "Vanliga frågor om solkostnader." Solar Guide. Http://www.thesolarguide.com/solar-power-uses/cost-faq.aspx
    • "Solar Insolation för större amerikanska städer." Advanced Energy Group. Http://www.solar4power.com/solar-power-insolation-window.html
    • "Vad är insolation?" Apricus.http://www.apricus.com/html/solar_collector_insolation.htm
    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com