Tot nu toe wist u dat zonnepanelen worden gebruikt om zonne-energie om te zetten in elektriciteit. Maar zonne-energie gebruiken met andere apparaten voor verwarmingsdoeleinden is ook mogelijk. Wist u dat? Hoe u zonne-energie kunt gebruiken zonder zonnecellen? Dit leest u in actieve zonneverwarming versus passieve zonneverwarming. En hoe verschilt actieve zonne-energie van zonne-energie? U vraagt zich waarschijnlijk ook af hoe actieve zonne-energie werkt?
Wat is een actief zonne-energiesysteem?
De term actieve zonne-energie verwijst naar thermische verwarmingssystemen. Zonne-energie is een cruciale hernieuwbare energiebron en een bron van warmte en licht voor alle levende wezens. De term actief zonne-energiesysteem verwijst naar het type systeem dat wordt gebruikt. Zonnethermische installatie-installaties die gebruikmaken van elektronica, bewegende onderdelen en elektronische besturingen worden beschouwd als onderdeel van actieve zonne-energiesystemen. Het wordt gebruikt voor verwarming en voor elektriciteitsopwekking voor huizen en gemeenschappen. Hiermee hebt u geleerd wat een actief zonne-energiesysteem is.
Hoe werkt actieve zonne-energie?
Fotovoltaïsche cellen vormen de basis van de werking van actieve zonne-energie. Ze voeren de taak uit om zonne-energie te verzamelen die van de zon wordt ontvangen in de vorm van fotonen. Actieve zonne-energie heeft echter twee basisontwerpen voor de werking: thermisch systeem en fotovoltaïsch systeem.
1. Werking van het thermische systeem
Dit systeem werkt door zonlicht op te vangen en te concentreren om warmte met een hoge temperatuur te produceren voor het opwekken van elektriciteit. Twee onderdelen van een thermisch systeem zijn ontvangers en reflectoren in de vorm van spiegels die het zonlicht opvangen en concentreren. Overdag verzamelt het zonne-energieopslagsysteem zonne-energie en gebruikt deze na zonsondergang.
Warmteoverdrachtsvloeistof wordt verhit en gecirculeerd in ontvangercontainers, waardoor stoom ontstaat. Mechanische energie van stoom werkt in turbines en drijft een generator aan om elektriciteit te produceren.
2. Werking van het fotovoltaïsche systeem
Zonnepanelen van silicium worden gebruikt om zonne-energie te absorberen en een elektrisch veld te creëren . Zonnepanelen zijn opgebouwd uit lagen van andere materialen, waardoor elke boven- en onderkant een positieve of negatieve lading kan hebben. Fosfor in de bovenste laag zorgt voor een negatieve lading, terwijl boor in de onderste laag een positieve lading geeft. De energie die wordt gegenereerd door vrij bewegende elektronen wordt via de metalen geleidende platen aan de zijkant naar de draden overgebracht. Deze energie, die van de zonnecellen naar de draden stroomt, wordt omgezet in elektriciteit en vervolgens gebruikt voor verwarming en andere doeleinden. Laten we nu eens kijken naar de drie actieve typen zonnepanelen.
Lees ook: 3 belangrijkste soorten zonnepanelen
Wat zijn de drie actieve zonnetypen?
Hieronder worden drie actieve zonnetypen genoemd, afhankelijk van hun toepassingen.
1. Actieve zonne-zwembadverwarming
Met dit systeem wordt zwembadwater verwarmd met zonne-energie . Tijdens dit proces wordt het water uit het zwembad door zonnecollectoren geleid om te worden verwarmd. Zodra het water de optimale temperatuur heeft bereikt, wordt het via leidingen terug in het zwembad gepompt. Dankzij dit proces is een opslagtank niet nodig.
2. Actieve zonne-ruimteverwarming
Mechanische apparatuur zoals pompen, ventilatoren en luchtkanalen worden gebruikt om warmte op te vangen, op te slaan en te verspreiden in de ruimte of de lucht in huis. Actieve zonneverwarming kan op lucht of op vloeistof gebaseerd zijn. Nadat je hebt geleerd hoe actieve zonne-energie werkt, is het interessant om ook andere aspecten te bekijken.
- Luchtgebaseerde systemen Gebruik stenen bakken of thermische massa om warmte vast te houden. Om te verdelen worden dezelfde blowers en kanalen gebruikt.
- Vloeistofgebaseerde systemen gebruik centrale geforceerde lucht, stralingsplaten, warmwaterplinten of pompen. Grote opslagtanks worden gebruikt voor het opslaan en distribueren van warmte. Het is geschikt voor stralingsverwarmingssystemen, absorptieverwarmingspompen en boilers met warmwaterradiatoren.
3. Actieve zonneboilerverwarming
Dit is van toepassing op huishoudelijk gebruik, waarbij pompen water of een warmteoverdrachtsvloeistof door het systeem circuleren. Indirecte en directe systemen zijn twee typen actieve systemen voor zonneboilerverwarming.
Zie ook : 5 methoden om zonne-energie op te wekken
Wat zijn de componenten van een actief zonnesysteem? Wat is de werking van een actief zonneverwarmingssysteem?
De belangrijkste onderdelen van een actief zonnesysteem of actief zonneverwarmingssysteem zijn als volgt:
- Collectorbedieningen
- Warmteopslagregelingen
- Distributiecontroles
Nu omvat de werking van een actief zonneverwarmingssysteem het gebruik van de hierboven genoemde apparaten om zonnestraling op te vangen en om te zetten in thermische energie. Het gebruikt ook vlakke plaatcollectoren en stralingspanelen om zijn werk uit te voeren.
1. Plaatcollectoren: Dit is een type thermische zonnecollector dat wordt gebruikt om warmte van de zon op te vangen en op te slaan. Het bestaat uit een donkergekleurde absorberende plaat die in een geïsoleerde behuizing is geplaatst. Het zonlicht dat door de plaat wordt geabsorbeerd, verwarmt de vloeistof die erdoorheen stroomt.
2. Stralingspanelen: Dit zijn ook een soort warmtecollectoren die zonlicht absorberen en omzetten in warmte . Deze warmte wordt vervolgens via straling aan de omgeving afgegeven . Ze zijn nuttig voor het verwarmen van vloeren of muren van een ruimte en er zijn drie soorten: plafond-, vloer- en wandpanelen.
3. Regelaars: Schakelaars, motoren en sensoren worden gebruikt om het systeem te bedienen. Regelaars helpen om extreem hoge of vrieskoude temperaturen te voorkomen. Voor het bewaken van de temperatuur in verschillende delen van het systeem worden andere regelaars gebruikt die de operationele niveaus bepalen. Geavanceerde systemen met microprocessoren worden gebruikt om de warmteoverdracht te regelen en te optimaliseren, evenals de levering aan opslagtanks en verschillende delen van een huis. Het is nuttig om meer te weten te komen over de componenten nadat je hebt geleerd hoe actieve zonne-energie werkt.
- Differentiële thermostaat: Het wordt beschouwd als het hart van een controlesysteem, en het meet temperatuurverschillen tussen opslagunits en collectoren. Als de collector warmer wordt dan de opslagunits (verschil tussen 10° en 20° Fahrenheit), schakelt de thermostaat de ventilator of pomp in. Deze lucht of water door de collector verwarmt het huis of opslagmedium.
Waarom actieve zonne-energie gebruiken?
Actieve zonne-energie is een goede investering, omdat het een eenmalige investering is met een levenslang rendement. Het bedrag dat u investeert in de installatie van het systeem verdient u binnen 5 jaar, of zelfs sneller, terug in de vorm van besparingen op uw energierekening. De installatiekosten kunnen variëren, maar onder gunstige omstandigheden heeft het systeem een levensduur van ongeveer 20 jaar of langer.
Een andere reden waarom we actieve zonne-energie gebruiken is dat het de CO2-voetafdruk verkleint en u uw rol speelt in het verminderen van luchtvervuiling en de uitstoot van broeikasgassen. Dit had moeten verklaren waarom we actieve zonne-energie gebruiken.
Zie ook : Instellingen van de zonne-laadregelaar
Wat is actieve zonneverwarming versus passieve zonneverwarming?
Om de zaken beter te begrijpen, volgt hier een lijst met de voor- en nadelen van actieve zonneverwarming versus passieve zonneverwarming.
1. Actieve zonneverwarming
a) Voordelen
- De elektriciteitsrekening is verlaagd en er wordt minder elektriciteit verbruikt voor verwarmingsdoeleinden.
- In het geval van conversiepercentage is een actief verwarmingssysteem effectiever.
- Het kan zijn eenvoudig te installeren op elke locatie.
- Het is een milieuvriendelijk verwarmingsoptie waardoor de CO2-voetafdruk wordt verkleind.
- Opgewekte energie voor verwarming doeleinden kan ook worden omgezet in elektriciteit voor huishoudelijke apparaten.
b) Nadelen
- Installatie is duur omdat er veel apparatuur zoals zonnepanelen, warmtewisselaars en verdelers geïnstalleerd moeten worden.
- Bovendien is regelmatig onderhoud vereist lasten.
- A veel ruimte nodig voor het installeren van een aantal apparaten.
- Nog een krachtbron is nodig voor de aandrijving van ventilatoren en pompen.
- De hoeveelheid opgewekte energie is onvoorspelbaar en kan worden gehinderd door een defect zonnepaneel.
2. Passieve zonneverwarming
a) Voordelen
- Behalve voor het onderhoud van gebouwen, geen extra onderhoud Is benodigd.
- Het helpt Verminder de energierekening en is nog een manier waarop actieve zonne-energie werkt om kosten te besparen.
- Er is geen extra collector nodig, omdat de vloer en de muren als warmtecollectoren fungeren.
- Er is geen extra stroombron nodig
- Vermindert de CO2-voetafdruk en is milieuvriendelijk
b) Nadelen
- A vrije baan is nodig om zonlicht in huis te laten komen.
- Elk bezwaar op de weg van het zonlicht vermindert de efficiëntie ervan.
- Rekeningen van verwarmingsapparaten zijn niet volledig geëlimineerd maar slechts in zekere mate verminderd.
- De opgenomen warmte dient slechts één doel: verwarmen en kan niet worden omgezet in elektriciteit.
- Het is niet zo effectief als actieve zonneverwarmingssystemen.
Ter samenvatting vindt u hier een vergelijkingstabel tussen de twee verwarmingssystemen.
| Kenmerken | Actief verwarmingssysteem | Passief verwarmingssysteem |
| Verzamelen van zonne-energie | In aparte containers | Binnen elementen en items van het huis met een hoge thermische massa |
| Kosten | Duur | Minder duur |
| Huis | Te gebruiken in elk type huis | Een goed geplande huisstructuur is vereist |
| Lokatie | Kan overal eenvoudig worden geïnstalleerd | Plaatsen met voldoende zonlicht zijn verplicht |
| Mechanisch gereedschap | Nodig om de warmte te verzamelen en te verdelen | Niet verplicht |
Zie ook: Zonnepanelen in serie versus parallel schakelen
Is actieve of passieve zonne-energie beter?
Zowel actieve als passieve zonne-energie hebben hun voor- en nadelen. Echter, als u overweegt of actieve of passieve zonne-energie beter is, moet u een paar punten overwegen.
- VoedingsbronActieve zonne-energie heeft geen andere energiebron nodig dan de zon, terwijl passieve zonne-energie meer afhankelijk is van het weer.
- Apparaten: Actieve zonnesystemen maken gebruik van zonnepanelen die gemakkelijk te onderhouden zijn, terwijl zelfstandige en passieve zonnesystemen gebruikmaken van thermodynamica.
- KostenActieve zonnesystemen zijn duur omdat ze de installatie van zonnepaneelsystemen omvatten, terwijl passieve zonne-energie betaalbaar is.
Dus, als u de voorkeur geeft aan minder kostbare dingen, kunt u passieve zonne-energie overwegen, maar persoonlijk gesproken is actieve zonne-energie beter. De reden hiervoor is dat de warmte en energie die door dit actieve systeem wordt gegenereerd, ook voor andere doeleinden kan worden gebruikt, zoals het laten werken van andere huishoudelijke apparaten. Hiermee zou u moeten hebben begrepen wat actieve of passieve zonne-energie beter is.
Dus, leren over hoe actieve zonne-energie werkt en hoe het helpt bij het verminderen van de CO2-voetafdruk was interessant. Echter, in actieve zonneverwarming versus passieve zonneverwarming werd één ding duidelijk. Als u waarde hecht aan efficiëntie, dan is een actief zonneverwarmingssysteem het beste; anders heeft u ook nog een andere optie. Trouwens, gebruikt u zonneverwarmingssystemen? We horen graag uw beoordelingen hierover en welke u het beste vindt.
Aanbevolen: Hoe werkt een Solar PPA?
