Tot nu toe zijn zonnepanelen algemeen bekende apparaten voor het opwekken van elektriciteit door middel van hernieuwbare bronnen. Wat als ik u vertel dat er ook andere manieren zijn? Ja, energie van de zon wordt omgezet in 5 verschillende methoden, waaronder fotovoltaïsche cellen. Verschillende methoden voor het oogsten van zonne-energie gebruiken thermische energie voor verschillende doeleinden, variërend van individueel tot commercieel en industrieel niveau.
Wat is het oogsten van zonne-energie?
Een methode om elektriciteit op te wekken uit warmte en energie uit zonne-energie wordt zonne-energie oogsten genoemd. Alle methoden en technieken maken fundamenteel gebruik van zonlicht om energie op te wekken. Zonne-energie oogsten vermindert de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen om elektriciteit te produceren en is op de lange termijn voordelig. Nieuwe innovaties leiden tot efficiëntere methoden en technieken voor het oogsten van zonne-energie. Naast methoden leert u meer over de gebruikte technologie voor het oogsten van zonne-energie, de impact van de grootte van het zonnepaneel en de voor- en nadelen van deze methoden.
Wat zijn de verschillende methoden voor het oogsten van zonne-energie? Wat zijn apparaten voor het oogsten van zonne-energie?
Zonne-energie oogsten is het proces van het opvangen en opslaan van zonne-energie die door de zon wordt uitgestraald. Hierna wordt deze warmte- en lichtenergie omgezet in elektrische energie door een geschikte methode. Er zijn ongeveer 5 verschillende methoden voor het oogsten van zonne-energie. Soms worden deze methoden ook wel aangeduid als apparaten voor het oogsten van zonne-energie.
1. Zwarte lichamen
U weet dat zwart de meeste thermische energie absorbeert en dit is een andere methode waarmee zonne-energie wordt geoogst. Elektromagnetische straling van de zon samen met het infraroodspectrum wordt actief geabsorbeerd door zwarte kleur. De energie van de zon wordt omgezet in warmte-energie door deze straling. Zwarte lichamen of containers en apparaten zijn in staat om alle golflengten absorberen en uitzenden van het elektromagnetische stralingsspectrum. Deze methode wordt gebruikt voor het verwarmen van huizen en meestal voor het verwarmen van water op industrieel niveau.
2. Thermische energie van gesmolten zout
Deze methode voor het oogsten van zonne-energie maakt gebruik van electromagnetische straling voor het smelten van zout. Het gesmolten zout wordt overgebracht naar een warmtewisselaar om water te verwarmen en om te zetten in stoom. Deze stoom wordt door turbines aangestuurd die op hun beurt elektriciteit opwekken. Geïsoleerde tanks maken ook op bewolkte dagen stabiele thermische energieopwekking mogelijk.
3. Fotovoltaïsche zonnepanelen
Dit is de meest gebruikte methode die energie uit zonlicht omzet in elektriciteit. Hiervoor worden zonnepanelen van verschillende groottes gebruikt. De hoeveelheid opgewekte energie hangt af van de aantal panelen en hun efficiëntie. Monokristallijn of polykristallijn Panelen worden vaak gebruikt in combinatie met omvormers en batterijbanken om na zonsondergang voor energie te zorgen.
4. Zonneboiler
Thermische zonnepanelen verzamelen zonne-energie voor deze verwarmers. Regio's met een zonnig klimaat gebruiken deze methode om zonne-energie te oogsten. Het zwarte verwarmingslichaam lijkt op een fotovoltaïsch paneel, aangezien de zwart oppervlak absorbeert thermische energie efficiënt. Een pomp laat koud water in het vat circuleren dat de opgenomen warmte opneemt, wat resulteert in het afkoelen van de container en het opwarmen van het water.
Een ander systeem heeft geen pomp; het gebruikt drijfvermogen dat wordt gecreëerd door verwarmd water. Met deze methode zinkt koud water, blijft warm water bovenop en worden de stromingshoeveelheden verminderd. Deze situatie staat bekend als Thermosifon.
5. Vacuümbuis of vacuümbuizen Zonneboiler
Het is een andere methode van het oogsten van zonne-energie, een verbeterde versie van de traditionele zonneboiler. Vacuümbuizen zorgen voor de instroom van stralingsenergie in het systeem samen met het bevatten van thermische energie. Deze thermische energie wordt geabsorbeerd door heatpipes en overgebracht naar grote watertanks. De minimale hoeveelheid thermische energie ontsnapt door vacuümbuizen en bijna alle geabsorbeerde stralingsenergie wordt omgezet in thermische energie. Hierna gaan we leren wat zonne-energie-oogsttechnologie is.
Lees ook: Multi-busbartechnologie in zonnepanelen
Wat is zonne-energie-oogsttechnologie?
De drie belangrijkste technologieën voor het oogsten van zonne-energie zijn:
1. Geconcentreerde zonne-energie (CSP)
Deze technologie voor het oogsten van zonne-energie maakt gebruik van thermische warmte (warmte van de zon) om elektrische voertuigen aan te drijven. turbines op een nutsschaal. Spiegels worden gebruikt om zonlicht te concentreren dat traditionele stoommachines of turbines en genereert elektriciteit. Parabolische trog, schotelmotor, compacte lineaire Fresnel-reflector en power tower zijn verschillende methoden om het principe van het concentreren van zonne-energie toe te passen.
a) Parabolische trog
Gebruikt gebogen spiegels om energie van de zon te focussen op een ontvangerbuis die door het midden van een trog loopt. Een warmteoverdrachtsvloeistof met hoge temperatuur, zoals synthetische olie, wordt in een ontvangerbuis gevuld die thermische energie absorbeert en waarvan de temperatuur 750° Fahrenheit of meer. Deze warmte wordt door een warmtewisselaar geleid die op zijn beurt water verwarmt om stoom te produceren. Conventionele stoomturbines komen in actie als er stoom doorheen stroomt. Individuele collectormodellen kunnen 15–20 voet hoog zijn en hebben een lengte van ongeveer 300–450 voet.
b) Schotelmotor
Het oppervlak van de parabolische schotel is bedekt met gelijkmatig verdeelde spiegels die thermische energie ontvangen op een vast brandpunt. Werkvloeistof zoals waterstof in de ontvanger wordt verwarmd tot 1200° Fahrenheit, wat op zijn beurt de motor aandrijft. Elke parabolische schotel draait langs twee assen en volgt de zon gedurende de dag.
c) Compacte lineaire Fresnel-reflector (CLFR)
Het gebruikt ook trogsysteem gebogen spiegels door goedkope vlakke spiegels in lange parallelle rijen. Verhoogde ontvangers zijn het concentratiepunt van thermische energie dat gepaard gaat met een buizensysteem waardoor water stroomt. Met deze technologie in methoden voor het oogsten van zonne-energie wordt water gekookt door de geconcentreerde thermische energie en de aldus gegenereerde stoom wordt gebruikt voor elektriciteitsopwekking samen met industriële stoomtoepassingen.
d) Energietoren
Het maakt gebruik van een centraal ontvangersysteem dat zeer efficiënt is en in staat is om te werken in hoge bedrijfstemperaturen. Heliostaten (computergestuurde spiegels) worden gebruikt om thermische energie gedurende de dag te volgen en te focussen op de ontvanger bovenop een hoge toren. Deze thermische energie verwarmt een overdrachtsvloeistof tot meer dan 1000° Fahrenheit om stoom te produceren die op zijn beurt een centrale stroomgenerator laat draaien.
Zie ook: Heeft het Ring Solar Panel direct zonlicht nodig?
2. Fotovoltaïsch (PV)
Licht wordt met deze methode direct omgezet in elektriciteit. Fotonen van zonlicht slaan in op het halfgeleidermateriaal van zonnepanelen en ioniseren het, waardoor de atomaire bindingen van elektronen worden verbroken en ze vrij trillen. De halfgeleiderstructuur dwingt elektronen om in één richting te bewegen, waardoor er een elektrische stroom ontstaat. Echter, slechts een bepaald percentage van het licht wordt geabsorbeerd en de rest wordt gereflecteerd. Andere soorten fotovoltaïsche technologie zijn het bouwen van geïntegreerde fotovoltaïsche systemen, geconcentreerde fotovoltaïsche arrays en dunnefilm fotovoltaïsche systemen.
a) Gebouwgeïntegreerde fotovoltaïsche energie (BIPV): Dit systeem genereert elektriciteit voor gebruik ter plaatse, of kan worden geëxporteerd naar het net. Het dient het dubbele doel van het genereren van elektriciteit en is tegelijkertijd de buitenste laag van een structuur.
b) Geconcentreerde fotovoltaïsche arrays: Dit systeem wordt voornamelijk gebruikt in woestijngebieden en gebruikt spiegels en lenzen om zonne-energie te concentreren op zeer efficiënte cellen. Direct zonlicht en een trackingsysteem zijn nodig voor de soepele werking van het systeem.
c) Dunne film fotovoltaïsche: Deze methode is goedkoper dan zijn vervangers en ontwikkelt vaak experimentele technologieën. Het is een type zonnecel dat dun en minder efficiënt is. Ze dienen hetzelfde doel, maar in een langzamer tempo.
3. Zonneverwarmings- en koelsysteem (SHC)
Deze technologie verzamelt thermische energie om water en lucht te verwarmen en levert ook koud water en lucht. Zonneboilertechnologie, zonne-fotovoltaïsche technologie met thermische technologie en zonneluchttechnologie zijn verschillende methoden die worden gebruikt bij het werken aan deze technologie.
a) Zonne-luchttechnologie
Met deze technologie in methoden voor het oogsten van zonne-energie wordt de lucht in commerciële en industriële gebouwen opgewarmd en dient als ruimteverwarming samen met landbouwdrogen. Meestal is het systeem aan de muur bevestigd, waardoor maximale absorptie van zonnestraling mogelijk is, vooral in de winter.
Op een muur op het zuiden zijn geperforeerde zonnecollectorpanelen op enkele inches geïnstalleerd om een luchtspouw te creëren. Vanuit de muur wordt lucht van bovenaf gehaald en verwarmd tussen temperaturen van 30°-100° Fahrenheit op een zonnige dag. Deze verwarmde lucht wordt via een verbinding naar de inlaat van Heating Ventilation and Air Conditioning (HVAC) geleid.
b) Zonne-energie met thermische technologie (PVT)
Verbeterde zonnepanelenmodule op het dak wordt gebruikt om water te verwarmen en elektriciteit op te wekken. Voor verbeterde elektriciteitsproductie koelt een fotovoltaïsche thermische collector elektrische fotovoltaïsche componenten af en levert tegelijkertijd thermische energie. Met de mogelijkheid om 4 keer meer stroom te produceren dan een fotovoltaïsche module, de elektrisch vermogen wordt met maximaal 20% verhoogd en de systeemgrootte kan variëren van klein tot industrieel.
c) Technologie voor het verwarmen van water met behulp van zonne-energie
Een warmwatertank, geïsoleerde leidingen en zonnecollector zijn de belangrijkste elementen die gepaard gaan met elektronische besturingen en vorstbeveiligingssystemen voor koudere gebieden. Warmte die wordt verzameld uit thermische energie wordt overgebracht naar drinkwater dat in warmwatertanks stroomt. Voor back-up blijft de hulpverwarming aangesloten op de warmwatertank. Hierna gaan we het hebben over de impact van de grootte van het zonnepaneel op de energieopbrengst.
Zie ook: Wat zijn de 4 soorten zonnepanelen?
Wat is de impact van de grootte van het zonnepaneel op de energieopbrengst?
De impact van de grootte van het zonnepaneel op de energieopbrengst is direct gerelateerd aan hun efficiëntie. Ja, de grootte van zonnepanelen kunnen hun efficiëntie verhogen of verlagen en zo de oogst van zonne-energie beïnvloeden. Evenzo betekent een onrein zonnepaneel een verminderd oppervlak, wat ook de oogst kan beïnvloeden. Efficiëntiebepalende parameters zijn als volgt:
1. Oppervlakte (dichtheid): Het meet de energie-output in watt per vierkante voet. Het betekent dat grote panelen met meer wattage leiden tot meer energieopwekking.
2. Cel: De efficiëntie van de cel wordt op een vergelijkbare manier gemeten via zijn vermogen. Dus, meer cellen, meer efficiëntie en meer zonne-energie oogsten.
3. Modules: Dit is de algehele efficiëntie van de zonnepanelen of module. Een paneel met 15% efficiëntie betekent dat het slechts 15% van de totale zonne-energie absorbeert die erop valt. Daarom hebben efficiëntere zonnepanelen de neiging om meer energie te oogsten.
Wat zijn de voor- en nadelen van zonne-energieopwekkingstechnieken?
Nadat u meer te weten bent gekomen over methoden voor het oogsten van zonne-energie, is het beter om u bewust te zijn van de voor- en nadelen ervan. Ondanks dat het een schone bron van energieopwekking is, aangezien het gebruik van, zijn er nog steeds enkele nadelen.
1. Voordelen van zonne-energie-oogsttechnieken
- De CO2-voetafdruk wordt verkleind door een milieuvriendelijkere aanpak.
- De technologie is geavanceerd en volwassen, met nieuwe innovaties voor een betere efficiëntie.
- Duurzame energieproducent
2. Nadelen van technieken voor het oogsten van zonne-energie
- Niet geheel vrij van vervuiling, aangezien er broeikasgassen vrijkomen bij de productie van silicium zonnepanelen.
- Fabrikanten zijn afhankelijk van buitenlandse grondstoffen, waardoor er lange toeleveringsketens ontstaan.
- Zware en stijve panelen verminderen toepassingen. De benodigde ruimte en kosten werken ook als een nadeel.
Nou, methoden voor het oogsten van zonne-energie worden meestal op grote schaal uitgevoerd, maar u kunt altijd kiezen voor een kleine versie voor uw huis of kantoor. Er zijn opties beschikbaar op de markt. Ook zijn apparaten voor het oogsten van zonne-energie voor sommige methoden gemakkelijk verkrijgbaar en geïnstalleerd voor residentieel gebruik. Elk van hen heeft echter zonnepanelen nodig als ze op kleine schaal worden geïnstalleerd om een betere energie-output te garanderen.
Aanbevolen: Wat is een certificaat voor hernieuwbare energie?
