science >> Wetenschap >  >> Natuur

5 dingen om te overwegen bij het bouwen van een huis op zonne-energie

Aangezien residentiële zonne-energieopstellingen duur kunnen zijn, het is belangrijk om te weten waar je aan begint. iStockphoto.com/AndreasWeber

In de afgelopen 10 jaar, huizen met zonnepanelen op het dak zijn van nieuwsgierigheid naar alledaags geworden. Het is een trend die misschien het best wordt geïllustreerd door het besluit van Home Depot om in 2001 zonnepanelen op te slaan [bron:DOE].

De technologie is al tientallen jaren beschikbaar -- NASA gebruikt sinds de jaren zestig satellieten op zonne-energie. en zo ver terug als de Tweede Wereldoorlog, passieve zonneverwarmingssystemen (die zonne-energie omzetten in warmte in plaats van elektriciteit) zijn gebruikt in Amerikaanse huizen [bronnen:Southface, DOE].

Het is een uitdaging gebleken om actieve zonnesystemen in de reguliere woningmarkt te krijgen, Hoewel. Actieve zonne-energie maakt gebruik van reeksen fotovoltaïsche cellen om zonlicht direct om te zetten in elektriciteit, en het is van oudsher een onbetaalbaar dure technologie.

De voordelen van residentiële zonne-energie zijn duidelijk:energie van de zon is eindeloos (tenminste voor de komende 5 miljard jaar, Ongeveer); het levert schone energie zonder uitstoot van broeikasgassen; en het kan mensen geld besparen op hun elektriciteitsrekening [bron:APS]. Maar er zijn factoren waarmee u rekening moet houden wanneer u beslist of zonne-energie een goede keuze voor u is - en de kosten zijn daar slechts één van.

In dit artikel, we zullen kijken naar vijf van de belangrijkste problemen die u moet aanpakken wanneer u overweegt te investeren in een residentiële zonne-energieopstelling. Het gebruik van fotovoltaïsche energie is een zeer groene en potentieel lonende zet, maar het is niet zo eenvoudig als het verkrijgen van uw stroom van het bestaande elektriciteitsnet.

De eerste overweging is er een waar je misschien nog niet aan hebt gedacht:moet je iets aan de zonnepanelen doen als ze eenmaal op je dak staan?

Inhoud
  1. Onderhoud
  2. Omgeving
  3. Instralingsclassificatie:
  4. Dekkingsgebied
  5. Kosten

5. Onderhoud

U moet uw opstelling voor zonne-energie regelmatig schoonmaken. Foto met dank aan Nassau County

Uw huis van stroom voorzien met zonne-energie vereist meer onderhoud dan het gebruik van de reguliere oude netstroom. Maar niet veel.

Zonnepanelen hebben geen bewegende delen. Ze maken deel uit van een volledig stationair systeem. Dus als ze eenmaal zijn geïnstalleerd, er kan niet veel mis gaan. Vrijwel het enige dat een huiseigenaar hoeft te doen, is de panelen schoon te houden. Het is een belangrijke taak, hoewel - te veel stof en vogelpoep op de panelen kan de hoeveelheid zonlicht die erop valt verminderen. Stofophoping kan de hoeveelheid elektriciteit die door het systeem wordt geproduceerd met maar liefst 7 procent verminderen [bron:CalFinder].

Dit soort onderhoud hoeft niet één keer per week te gebeuren, Hoewel. U hoeft de panelen waarschijnlijk maar één tot vier keer per jaar af te spoelen [bron:CalFinder]. Je hoeft niet op het dak. Een slang en mondstuk vanaf de grond werkt prima. Als er bouwwerkzaamheden in uw omgeving zijn, het kan zijn dat u de panelen vaker moet reinigen om de extra ophoping van bouwstofresten te voorkomen.

Daarnaast, u kijkt slechts af en toe naar controles om er zeker van te zijn dat alle onderdelen in goede staat zijn. Het kan zijn dat u uiteindelijk de omvormer moet laten vervangen (en de accu's als u een accu-opslagsysteem heeft), maar dat is een onderhoudsgebeurtenis van een keer per decennium.

Volgende:Heb je veel bomen op je kavel?

4. Omgeving

Werknemers installeren een zonnepaneelsysteem op het dak van een huis in Gainesville, Fla. Joe Raedle/Getty Images

Waar uw huis zich bevindt, heeft een groot effect op uw zonne-energie-efficiëntie. Het is een voor de hand liggende zorg:als uw elektriciteitsopwekking afhankelijk is van zonlicht, dingen zoals torenhoge schaduwbomen en hoge, schaduw werpende gebouwen zullen een probleem worden.

Het is een nog groter probleem dan sommige mensen beseffen, Hoewel. Verschillende soorten panelen reageren verschillend op schaduw. Hoewel een polykristallijn paneel zijn output aanzienlijk zal verminderen als een deel van het paneel in de schaduw staat, een monokristallijn paneel stopt volledig met de productie van elektriciteit.

Dus om een ​​huis op zonne-energie te bouwen, het is noodzakelijk om ervoor te zorgen dat er tijdens de zonnigste uren van de dag (meestal van 10.00 tot 14.00 uur) geen schaduw op het paneelgebied van het dak is, en bij voorkeur tijdens alle zonnige uren [bron:AEG]. Hoe meer uren de panelen blootgesteld worden aan de volle zon, hoe efficiënter de energieopwekking zal zijn.

Het bereiken van het hoogste efficiëntieniveau kan betekenen dat u bomen op uw terrein moet kappen (en terugsnoeien). Als uw huis wordt omringd door hoge gebouwen die de zon van uw dak blokkeren, dit is een veel groter probleem.

Dat brengt ons bij de volgende grote overweging:zonlicht.

3. Instralingsclassificatie:

Medewerkers van een zonne-energiebedrijf installeren panelen op een woondak in Santa Monica, Californië David McNew/Getty Images

Zonlicht is natuurlijk de sleutel als het gaat om zonne-energie, en niet alle regio's zijn in dit opzicht gelijk geschapen. Het is belangrijk om te weten hoeveel zonlicht het maaiveld bereikt in het gebied waar uw potentiële zonnehuis staat.

Waar we het hier over hebben is bezonning -- een maat voor hoeveel zonnestraling de grond raakt in een bepaald gebied in een bepaalde tijdsperiode. Het wordt meestal gemeten in kWh/m2/dag, en het vertelt u hoeveel zonlicht beschikbaar zal zijn voor uw zonnepanelen om in elektriciteit om te zetten. Hoe hoger de instralingswaarde van uw locatie, hoe meer elektriciteit elk van uw panelen kan opwekken. Door een hoge instralingswaarde haalt u meer vermogen uit minder panelen. Een lage instralingswaarde betekent dat u meer zou kunnen uitgeven om hetzelfde vermogen te bereiken (later meer over kosten).

Als je in een plaats als Phoenix woont, Aris., of Albuquerque, NM, je bent goud. Ze hebben super hoge stralingswaarden, 6,58 en 6,77, respectievelijk [bron:CleanBeta]. Dit betekent in Albuquerque, Op elke vierkante meter aarde valt gemiddeld 6,77 kWh zonlicht in de loop van één dag. in Portland, Maine, anderzijds, een vierkante meter land ontvangt per dag 4,51 kWh aan zonlicht [bron:CleanBeta]. En Chicago ziet slechts 3,14 kWh/m2/dag [bron:CleanBeta].

Betekent dit dat u uw huis op zonne-energie in het zuidwesten moet bouwen in plaats van in het middenwesten? Helemaal niet. Het betekent alleen dat in Chicago, een zonne-installatie zal minder efficiënt zijn dan een vergelijkbare installatie in Albuquerque. Je hebt waarschijnlijk meer panelen nodig om hetzelfde vermogen te bereiken.

Dat brengt ons bij nr. 2 op de lijst:Hoeveel panelen heb je nodig?

2. Dekkingsgebied

Georgia Tech-studenten installeren "lichtmuren" op hun energiezuinige huis dat wordt getoond in het "Solar Village" van de National Mall in 2007. Foto met dank aan EERE

In tegenstelling tot wat de meeste mensen denken, de grootte van een zonne-energie-installatie heeft niets te maken met de grootte van het huis dat het van stroom voorziet.

In plaats daarvan, het draait allemaal om twee dingen:zonnestraling, die we zojuist hebben besproken, en hoeveel stroom je nodig hebt. Als je in Albuquerque woont en niet veel stroom verbruikt, je hebt een kleiner systeem nodig. Als je in Chicago woont en elke dag een elektrische oven uit circa 1980 draait, je kijkt naar veel meer panelen op je dak.

Om een ​​zeer ruwe schatting te krijgen van hoe groot een systeem u nodig heeft, kijk naar je elektriciteitsrekening en bereken hoeveel kWh je per dag verbruikt. Het gemiddelde huis in de Verenigde Staten verbruikt elke maand ongeveer 900 kWh, of ongeveer 30 kWh per dag [bron:DOE]. Vermenigvuldig dat met 0,25 [bron:GE]. We komen uit op 7,5, dus we hebben een systeem van 7,5 kW nodig.

Een typisch zonnepaneel produceert maximaal 120 watt, of 0,12 kW, in een dag [bron:Richards]. Voor een opstelling van 7,5 kW, dan, je zou ongeveer 62 panelen nodig hebben. Een enkel paneel kan ongeveer 56 bij 25 inch (142 bij 64 centimeter) meten, dus een zonne-opstelling met 62 panelen zou ongeveer 65 vierkante meter groot zijn.

Er komt meer bij deze berekening kijken, Hoewel. Je moet rekening houden met instraling en hoeveel uren piekzon je per dag krijgt, en je zou ook aanpassingen maken als je een batterij-opslagsysteem met de panelen gebruikt. Het is dus het beste om een ​​professional te raadplegen.

Maar ervan uitgaande dat dit ongeveer het systeem is dat je nodig hebt om je huis van stroom te voorzien, hoeveel van een financiële investering kijken we naar een 7,5 kW zonne-installatie?

Volgende, misschien wel de grootste overweging van allemaal:de kosten.

1. Kosten

Werknemers installeren SunTiles op huizen in San Ramon, Californië Robert Nickelsberg/Getty Images

1956, zonnepanelen liepen ongeveer $ 300 per watt [bron:Southface]. Een systeem van 7,5 kW zou voor iedereen uitgesloten zijn, behalve voor de schokkend rijken.

Vandaag, prijzen zijn flink gedaald. In de meeste gebieden, zonnepanelen lopen ongeveer $ 7 tot $ 10 per watt. Je betaalt bijna $ 7 als je het zelf installeert, en dichter bij $ 10 als je het door een professional laat doen. Voor een array van 7,5 kW, of 7, 500 watt, je zou overal vanaf $ 50 kunnen betalen, 000 tot $75, 000 dollar.

Als u minder stroom nodig heeft, natuurlijk, het aantal wordt lager. Als je in een maand maar 600 kWh verbruikt, of 20 kWh/dag, je zou alle energie kunnen leveren die je nodig hebt met een systeem van 5 kW. Dat zou bijna $ 40 kosten, 000.

Duizenden dollars aan belastingkredieten verlagen de kosten aanzienlijk -- in New Jersey, bijvoorbeeld, huiseigenaren die $ 50 kopen, 000-systeem krijgt $ 12, 500 terug van de staat bovenop de $ 11, 000 federale korting. Dus in New Jersey, dat systeem zou uiteindelijk $ 26 kosten, 500.

Natuurlijk, het is geen alles-of-niets-regeling. U kunt uw huis altijd gedeeltelijk van stroom voorzien met zonne-energie. Als u wilt investeren in een $ 10, 000 zonnepanelen, u kunt netstroom aanvullen met een zonnestelsel van 1,5 kW.

Nog altijd, tienduizenden dollars voor een zonnepaneel is nog steeds behoorlijk onbetaalbaar - vooral omdat het tientallen jaren kan duren om dat geld terug te verdienen aan energiebesparingen [bron:WeatherImagery].

Langs die lijnen, een recente ontwikkeling in de zonne-energie-industrie brengt zonnepanelen binnen het bereik van degenen die geen duizenden dollars te besteden hebben aan schone energie. Inmiddels zijn er door het hele land bedrijven die zonnepanelen verhuren. Er zijn geen kosten vooraf. Huiseigenaren betalen een maandelijkse huurprijs om de panelen te gebruiken, en het verhuurbedrijf bezit en onderhoudt ze. Dit zou de enorme kostenoverweging uit de vergelijking kunnen halen.

Voor meer informatie over zonne-energie en aanverwante onderwerpen, bekijk de links op de volgende pagina.

Veel meer informatie

Gerelateerde HowStuffWorks-artikelen

  • Hoe PlayPump werkt
  • Hoe vergassing werkt
  • Hoe bodemlampen werken
  • Hoe Grid Energy Storage werkt

bronnen

  • "Uw behoefte aan zonne-energie bepalen." Advanced Energy Group.http://www.solar4power.com/solar-power-sizing.html
  • "Energie van de zon." APS Project Sol.http://projectsol.aps.com/energy/energy_sun.asp
  • "Hoe onderhoud ik mijn zonnepanelen?" CalFinder.http://solar.calfinder.com/blog/solar-information/how-do-i-maintain-my-solar-panels/
  • "Hoeveel kost het?" Noord-Arizona Wind &Sun.http://www.solar-electric.com/solar_system_costs.htm
  • "Veelgestelde vragen over zonnekosten." The Solar Guide.http://www.thesolarguide.com/solar-power-uses/cost-faq.aspx
  • "Zonnestraling voor grote Amerikaanse steden." Advanced Energy Group.http://www.solar4power.com/solar-power-insolation-window.html
  • "Wat is Insolatie?" Apricus.http://www.apricus.com/html/solar_collector_insolation.htm

Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Research Paper Topics in Biochemistry
  2. Wat is de rol van glucose in cellulaire ademhaling?
  3. Welke materialen kan ik gebruiken om een ​​DNA-model te maken?
  4. Wat is de rol van glucose in het lichaam?
  5. Wat is Supplex Nylon?
  6. De effecten van algen in drinkwater
  7. Wat zijn de kenmerken van een homozygoot fenotype?
  8. Wat gebeurt er als dieren geïsoleerd evolueren?
  9. Tumorsuppressorgenen: wat is het?

Wetenschap