Kako delujeta sončna in vetrna energija
Sončna energija
Kadar se gre za sonce, govorimo o sončni in vetrni energiji. Sončna energija po definiciji prihaja iz Sonca. Sončne celice nato pretvorijo sončno energijo v električno energijo.
Kaj pa veter?
Energija vetra nastane zaradi neenakomernega segrevanja zemeljske površine. Topel zrak se razširi, postane manj gost in se dvigne v ozračje. Hladnejši zrak nato vstane in prevzame topli zrak. In to gibanje zraka je veter (Viola). Vetrove povzroča sonce.
Toda kako se potem vetrna energija pretvori v električno energijo?
Evo kako:
Seveda pa je vetrnica več kot le turbina, saj mora biti sposobna dostaviti električno energijo v vaš dom.
Kako dobljeno elektriko iz vetrne turbine dostaviti v svoj dom?
Moč vetra lahko dobite iz sončnega sistema približno za 12 ur na dan in nato lahko potencialno shranjeno električno energijo, ki jo dobite iz vetrne turbine, še naprej uporabite tudi do 24 ur na dan. Toda zato moraš živeti v kraju, kjer veter resnično piha.
Vrste sončnih sistemov
Obstajajo tri primarne vrste sistemov sončne energije. Koncentrirana sončna energija, ali CSP, ki uporablja sončno energijo za pogon električne turbine. Druga dva sistema uporabljata sončno ogrevanje in hlajenje (SHC) ter fotonapetostno (PV) energijo, ki se uporabljajo tako na stanovanjskem kot na komercialni ravni.
Sončno ogrevanje in hlajenje (SHC)
Ogrevanje vode, ogrevanje prostorov in prostorsko hlajenje predstavljata znatno količino energije, ki jo porabi povprečno gospodinjstvo. Tehnologije SHC lahko zagotovijo cenovno alternativo tradicionalnim plinskim in električnim ogrevalnim sistemom za ogrevanje in hlajenje v gospodinjstvu ter toploto vode za uporabo v bazenih doma in zunaj. SHC sistemi uporabljajo sončne toplotne zbiralnike in uporabljajo toploto za ustvarjanje moči, ne pa električne energije. Sončni toplotni zbiralniki, vključujejo plosko ploščo zbiralnik zraka, evakuirano cev in korito.
Fotonapetostni sistemi (PV)
Solarni PV sistemi so najpogostejša vrsta stanovanjskega sončnega sistema in vrsta, o kateri večina ljudi ve. Stanovanjska solarna PV je tehnologija, ki energijo prejema neposredno iz sončne svetlobe in pretvarja to energijo v električno energijo, ki se nato uporablja za oskrbo vseh svojih električnih potreb doma: ogrevanje, hlajenje, razsvetljava, naprave itd.
Vzdrževanje
Edino vzdrževanje, ki se zahteva na sončnem sistemu, je, da so plošče čiste. Strankam priporočamo, da se njihove plošče sperejo dvakrat letno.
Vrste vetrnih sistemov
Danes sta v uporabi dve primarni vrsti vetrnih turbin: turbine vodoravne osi in vertikalne osne turbine. Tukaj je podrobnejši pogled na vsakega:
Danes sta v uporabi dve osnovni vrsti vetrnih turbin:
- turbina z vodoravno osjo v vertikalnih osnih turbinah.
Tukaj je podrobnejši pogled na vsakega:
Horizontalne osne turbine
Večina vetrnih turbin je danes vgrajena na horizontalno os. Če ste si kdaj šli ogledat vetrno elektrarno, je tista, ki ste jo videli z lopaticami rotorja, videti, kot propeler na letalu. Povprečna višina majhne vetrne turbine je približno enaka tisti, ki se uporablja za stanovanjske namene približno 25 m.
Prednosti
- Pri teh vetrnicah je zelo učinkovita proizvodnja električne energije, ker se lopatice rotorja premikajo navpično, da se vedno obrnejo na veter.
- Visoki stolp izkorišča večje hitrosti vetra na višji nadmorski višini.
Slabosti
- Višji stroški gradnje in montaže. Zgraditi moraš stolp.
- Umestitev je lahko težavna. Izkoristiti je treba neoviran tok vetra, zato morajo biti dovolj dani in oddaljeni od ovir, kot so drevesa in stavbe. Zato so turbine z vodoravno osjo pogosto odlična izbira v podeželskih okoljih.
- Za gibanje rotorskih lopatic proti vetru so potrebni bolj gibljivi deli, kot so krmilni mehanizmi. Poleg tega so zavorne naprave potrebne, da se rezila ne bi obračale v močne vetrove, da bi se izognili poškodbam sistema.
- Za nekatere ljudi so sistemi vodoravne osi preglasni in estetsko neprijetni, kar je posebna težava, saj jih pogosto vidimo tudi več sto skupaj.
- Visoki stolp izkorišča večje hitrosti vetra na višji nadmorski višini.
Vertikalne osne turbine
Sistemi z vertikalnimi osmi se pojavljajo v različnih oblikah, najpogosteje pa je Darrieusova turbina, ki je videti kot, da sta dve lokostrelski vrvi upognjeni nazaj v ozadje. Vertikalne osi se težko pritrdijo na stolpe in so zato običajno nameščene bližje podnožju na tleh ali na vrhu stavbe.
Prednosti
- Vetrne turbine ni treba usmerjati na vetrove, da bi delovale pravilno, kar jim omogoča fleksibilnost, da jih namestite na več različnih lokacijah v različnih smereh vetra.
- Lahko jih pritrdite na nižjih višinah, tudi na tleh. To pomeni nižje stroške gradnje in namestitve ter lažje in cenejše vzdrževanje.
- Namestitev na nižji višini pomeni tudi, da se turbine z navpično osjo lahko so, kjer so gradbene oznake prepovedane z višjimi strukturami.
- Druga prednost za nižjo višino lokacije? Turbine z vertikalno osjo lahko postavite tako, da izkoristijo področja, kjer okoliško topografijo potopijo veter (s tem povečajo hitrost vetra) na lokacijo turbine. To pogosto daje boljšo izbiro v urbanih okoljih v primerjavi s sistemi z vodoravnimi osmi.
- Vertikalne osi turbine lahko delujejo v sorazmerno nizkih razmerah hitrosti vetra.
- Ker vertikalna osna turbina ne potrebuje obračanja po vetru, ni potreben noben mehanizem za zavijanje, kar pomeni manj gibljivih delov za vzdrževanje.
Slabosti
- Spodnja namestitev pomeni v večini primerov večjo hitrost vetra. In čeprav turbine z navpično osjo lahko delujejo s počasnejšimi vetrovi, to pomeni tudi relativno nizko proizvodnjo električne energije.
- Vertikalne lopatice turbine z navpično osjo povzročijo povečan upor pri vrtenju vetra, kar pomeni manjšo učinkovitost v primerjavi z vodoravnimi osnimi turbinami.
Pogled & zvok: Sončna zmaga zaradi tišine
Enosmerna vetrna energija sončnih žarkov v mirnem, je še vedno v delovanju. Če sončna energija ne povzroča hrupa ali gibanja, pa so vetrne turbine povzročile veliko pritožb bližnjih prebivalcev, ki poročajo o vplivu senčnega utripa in konstantnega hrupa. Evo, zakaj:
Kako glasno je vetrna turbina?
Sončna in vetrna moč: primerjava stroškov
Z vsemi dejavniki, ki jih je treba upoštevati, je treba upoštevati vse prednosti in slabosti sončnega, vetrnega in drugih alternativnih virov energije, ki jih ima vsakdo o sistemih obnovljivih virov energije: "Kaj bo to stalo?"
Za 10 kilovoltov obnovljivih virov energije:
Solarna: € 26,000 in Vetrna 48.000 evrov
Prikazani rezultati so za sončne in vetrne sisteme, ki zagotavljajo električno energijo za tipično gospodinjstvo:
Sončna energija
Celotni stroški stanovanjskega sistema sončne energije se močno razlikujejo glede na več dejavnikov, vključno z velikostjo gospodinjskih, lokacijskih, panelnih in dodatne opreme itd. Kljub temu pa pričakujte nekaj strmih vnaprejšnjih stroškov za nakup in namestitev katerega koli domačega sončnega sistema.
Vendar pa so ti strmi vnaprejšnji stroški bistveno zmanjšali zvezni
Državni davčni dobropis, s katerim lahko domači lastnik zahteva 30 odstotkov
Dobropis za kvalificirane izdatke pri nakupu domače sončne energije
Sistem. Na voljo so tudi državne in / ali lokalne spodbude.
Vetrna energija
Tako kot sončni, stanovanjski sistemi za vetrno energijo prihajajo s strmimi vnaprejšnjimi stroški. Ekonomije obsega igrajo pomembno vlogo pri stroških vetrnih turbin. Na primer, stanovanjski ali mali kmetijski turbinski sistemi imajo nižje stroške, vendar višji stroški na kilovat zmogljivosti za proizvodnjo energije. Glede na poročilo o porazdeljenem trgu vetrnih elektrarn za leto 2014 je povprečna cena znašala za turbine z močjo od 2,5 do 10 kW. Vetrna turbina z močjo 10 kW je primerna za pogon velikega doma in je znašala za pridobljeni kW električne energije okoli 7.200 €.
