I 10 principali usi residenziali dell'energia solare

Ventilatori ad energia solare

I ventilatori di qualsiasi tipo sono una buona idea poiché aiutano a ridurre i costi di raffreddamento scaricando l'aria calda dalle soffitte e da altre aree. Tradizionalmente, questi aspiratori sono collegati alla corrente elettrica domestica, il che vanifica in qualche modo lo scopo del risparmio energetico. Ora, tuttavia, è possibile acquistare ventilatori da tetto autonomi dotati di un piccolo pannello di celle fotoelettriche che azionano il motore del ventilatore senza alcuna necessità di corrente elettrica domestica. Le piccole unità montate sul tetto sono perfette per mantenere freschi un garage, una tettoia, una cuccia o un pollaio in estate. Ci sono anche ventilatori indipendenti a energia solare che puoi utilizzare su un patio, patio o area giochi per bambini.

Riscaldamento solare per la tua piscina

Le piscine sono una delle più grandi gioie dell'estate per bambini e genitori. Tutti sono eccitati il primo giorno in cui la piscina viene aperta, tranne quando la piscina è troppo fredda per entrarci. Per risolvere questo problema, puoi aggiungere una coperta solare che riscalderà l'acqua. La coperta galleggiante di base è un dispositivo di riscaldamento passivo che funziona semplicemente assorbendo il calore del sole e trasmettendolo all'acqua.

Tuttavia, se vuoi diventare un po 'più high-tech, puoi anche installare un sistema di riscaldamento solare dell'acqua a tutti gli effetti. Questo utilizza pannelli solari termici montati sul tetto per raccogliere il calore del sole, che viene trasmesso all'acqua attraverso una serie di tubi che passano attraverso i pannelli. Man mano che l'acqua circola lentamente dalla piscina attraverso i pannelli solari termici e torna alla piscina, la temperatura dell'acqua nella piscina viene gradualmente aumentata.

Scalda-acqua solare

Esistono due tipi di sistemi solari che possono essere utilizzati per sostituire i tradizionali scaldacqua alimentati a gas o elettricità. I sistemi solari attivi per l'acqua calda fanno uso di pompe di circolazione meccaniche che fanno circolare l'acqua o un altro fluido dai pannelli di raccolta del calore sul tetto in un serbatoio di accumulo. I sistemi passivi di acqua calda non hanno componenti di pompe meccaniche, che funzionano secondo la semplice fisica del calore che sale naturalmente.

Sistemi di scaldacqua attivi

Esistono due tipi di sistemi di riscaldamento solare dell'acqua attivi:

• I sistemi a circolazione diretta hanno una pompa che fa circolare l'acqua domestica attraverso i collettori solari e nella casa. Questi sistemi funzionano bene in climi dove non gela mai.
• I sistemi a circolazione indiretta si avvalgono di un liquido antigelo che circola attraverso i collettori solari ad uno scambiatore di calore, dove l'energia viene ceduta all'acqua che poi defluisce nell'abitazione. Questi sistemi sono comunemente usati nei climi dove ci sono temperature di congelamento.

Sistemi di scaldacqua passivi

I sistemi di riscaldamento solare dell'acqua passivo sono notevolmente più economici dei sistemi attivi, ma di solito sono meno efficienti. Esistono due tipi fondamentali di sistemi passivi:

• I sistemi passivi integrali di raccolta e stoccaggio vengono utilizzati più spesso nelle regioni che raramente vedono temperature di congelamento. Questi sistemi funzionano bene nelle case in cui il fabbisogno di acqua calda è notevole. In questi sistemi, il collettore solare è integrato direttamente nel serbatoio dell'acqua. Il sole riscalda il serbatoio dell'acqua in modo molto simile a come una stanza si riscalda quando il sole splende direttamente sulle finestre.
• I sistemi termosifonici utilizzano un design in cui il collettore solare è posizionato più in basso del serbatoio di accumulo. Quando il collettore riscalda l'acqua, questa sale naturalmente nel serbatoio di stoccaggio. L'installazione deve essere attenta poiché i serbatoi pesanti sono tipicamente installati sul tetto.

Ovviamente, può esserci un investimento sostanziale nell'installazione di uno scaldacqua solare. Tuttavia, fare i conti può dimostrare che è un'idea conveniente quando si calcolano i costi energetici del funzionamento di uno scaldabagno standard in 20 anni o più.

Riscaldamento solare della casa

L'energia del sole può essere utilizzata anche per riscaldare un'intera casa in due modi. Si tratta di sistemi per il proprietario di casa veramente serio riguardo alle energie rinnovabili, in quanto comportano un investimento sostanziale.

Impianti solari ad acqua calda

I sistemi di acqua calda dell'intera casa sono la versione su larga scala dello stesso tipo di sistema solare che può sostituire lo scaldabagno che fornisce acqua calda ai rubinetti. Come quel sistema, i sistemi di riscaldamento di tutta la casa utilizzano pannelli di collettori solari per riscaldare l'acqua che circola attraverso i tubi che si allacciano attraverso i pannelli del collettore. Ma invece di essere immagazzinata in un serbatoio relativamente piccolo per l'uso in impianti idraulici, questa acqua calda viene anche fatta circolare attraverso tubazioni che forniscono calore ai radiatori o ai tubi radianti del pavimento attraverso l'intera casa. Questi sistemi spesso servono a entrambi gli scopi: riscaldare l'acqua da utilizzare ai rubinetti, nonché fornire il riscaldamento dell'intera casa.

Si tratta di sistemi di grandi dimensioni che utilizzano pannelli di collettori solari piuttosto grandi sul tetto e sofisticate tecnologie di circolazione e serbatoi. I sistemi di riscaldamento solare dell'acqua calda sono più comunemente utilizzati nelle aziende, ma sono anche un'opzione per uso residenziale.

Sistemi solari ad aria calda

Esistono anche sistemi di riscaldamento full-house che utilizzano l'aria calda anziché l'acqua o un altro liquido come mezzo per spostare il calore in casa. Questi sistemi funzionano raccogliendo l'aria che è stata riscaldata dal sole che batte su un tetto o una parete esposta e facendola circolare attraverso la casa. Ad esempio, le tegole in argilla possono avere canali d'aria incorporati che consentono all'aria calda di circolare. Le case che utilizzano il riscaldamento solare ad aria calda hanno spesso superfici del tetto o dei rivestimenti progettate per assorbire il calore. Molti sistemi hanno una qualche forma di un ventilatore di circolazione alimentato per distribuire l'aria calda. Questi sistemi sono spesso progettati per riscaldare solo stanze singole. Puoi vedere questo tipo di sistema come una versione molto più sofisticata della veranda vecchio stile, che era tenuta calda dalla luce del sole che penetrava attraverso le grandi finestre e riscaldava un pavimento in pietra o piastrelle di ceramica.

Pompe ad energia solare

Uno svantaggio di alcuni sistemi di riscaldamento ad acqua calda sopra descritti è che richiedono una pompa per far circolare l'acqua dal collettore solare al serbatoio di contenimento. Normalmente, queste pompe sono alimentate dalla rete elettrica domestica e, in un certo senso, ciò consuma parte dell'energia che speravi di risparmiare installando il sistema in primo luogo.

Ma per il massimo impatto di risparmio energetico, è anche possibile far funzionare quelle pompe di circolazione su energia solare attraverso l'uso di pannelli fotoelettrici, che genereranno la potenza per far funzionare i motori CC sulle pompe di circolazione. Sebbene ci siano, ovviamente, degli investimenti per realizzare un tale sistema, ora hai ridotto i costi di esercizio del tuo sistema di acqua calda quasi a zero.

Come ogni sistema fotoelettrico, l'energia del sole può essere immagazzinata nelle batterie in modo da poter ancora far funzionare i circolatori di notte o nelle giornate nuvolose.

Ricarica delle batterie con l'energia solare

Praticamente qualsiasi dispositivo che funziona a batteria può essere ricaricato con l'energia solare tramite un qualche tipo di sistema di pannelli fotoelettrici. La natura dei pannelli solari fotoelettrici è quella di generare corrente continua, che è la stessa forma utilizzata nella maggior parte delle batterie. Molti kit di pannelli solari di base ed economici hanno connessioni che consentono di collegare telefoni cellulari, dispositivi pad e laptop per la ricarica diretta. E aggiungendo un semplice inverter che converte la corrente CC in corrente CA da 120 V, puoi anche collegare i caricatori per altre batterie.

Su una scala molto più ampia, come vedremo presto, un grande banco di pannelli solari può caricare un intero banco di accumulatori in grado di alimentare quasi tutti i dispositivi CA a 120 volt, fino a servire l'intera casa.

Alimenta la tua casa con la fotoelettrica

Sì, l'energia solare può alimentare tutta la tua casa. Anche se sembra complicato e costoso, un tale sistema è relativamente semplice nel concetto. I pannelli solari rivestiti di silicio policristallino, che reagisce alla luce solare generando una piccola carica elettrica, sono collegati tra loro su un tetto o su un terreno aperto esposto al sole. Quando la luce solare viene convertita in elettricità, la corrente CC generata viene inviata a un inverter, che converte la corrente CC in alimentazione CA. Questa alimentazione CA entra nel quadro elettrico principale, dove viene utilizzata per alimentare tutti i dispositivi della casa, proprio come l'elettricità della società di servizi. Attraverso l'uso di interruttori di trasferimento e altri dispositivi di sicurezza, la tua fonte di energia pulita e rinnovabile è in grado di alimentare la tua casa, cabina, rimessa per attrezzi o qualsiasi altro edificio per quella materia.

Nella maggior parte delle località, le società di servizi ora misurano la tua casa in modo da tenere traccia dell'energia che stai generando, dandoti credito per tale utilizzo e persino ripagandoti quando la rete elettrica utilizza l'energia che generi. Se sei completamente "fuori dalla rete", puoi installare un grande banco di batterie per immagazzinare energia da utilizzare di notte o nelle giornate nuvolose o attrezzare il tuo sistema con un generatore di backup che si attiva quando non c'è luce solare per alimentare il tuo casa.

Non è un'impresa da poco installare un sistema di pannelli fotoelettrici per tutta la casa, ma guardare i tetti durante un viaggio attraverso la maggior parte dei quartieri europei dimostrerà che non è più nemmeno una rarità. Rivestire il tetto con pannelli solari fotoelettrici non è economico. Il costo medio di installazione per un sistema da 5 kW è compreso tra 18700€ e 26100€ Tuttavia, sussidi e sconti possono ridurre questo costo del 50%. E le statistiche mostrano che il periodo medio di recupero dell'investimento necessario per recuperare il tuo investimento attraverso il risparmio sui costi energetici è di soli 6-8 anni. Dopo quel punto, l'elettricità domestica è completamente gratuita.

Energia solare per cucinare

All'altra estremità della scala, puoi anche utilizzare l'energia solare semplicemente per cucinare un pasto. Sebbene sia una novità, cucinare con l'energia solare è molto più facile di quanto pensi. Con una scatola, una padella, un foglio di alluminio, un sacchetto da cucina, del nastro adesivo (il migliore amico dell'uomo), un isolante in polistirolo e un termometro, cucinerai in un attimo.

L'essenza di un fornello solare è creare un contenitore rivestito con un foglio o un'altra sostanza lucida per concentrare i raggi del sole in una camera di cottura. Sono disponibili online dozzine di piani per cucine solari.

Energia solare per illuminazione da esterno

Piuttosto che il cablaggio del circuito sotterraneo da 120 volt, o anche l'illuminazione a bassa tensione alimentata da un trasformatore collegato a una presa da 120 volt, è perfettamente possibile fornire una buona illuminazione del paesaggio con singoli apparecchi di illuminazione, ognuno dei quali ha la sua piccola cella solare e batteria ricaricabile. Un tempo si trattava di apparecchi di illuminazione piuttosto esigui e deboli, ma oggi, grazie alla tecnologia LED e alle batterie migliorate, è possibile ottenere un'illuminazione paesaggistica abbastanza adeguata, anche i riflettori, con apparecchi a energia solare che non richiedono alcun collegamento elettrico. I pannelli solari caricano le batterie durante il giorno e la carica è spesso sufficiente per mantenere le luci accese per tutta la notte.

Sono disponibili altri sistemi che fanno uso di un pannello solare centrale più grande che può alimentare più luci paesaggistiche. Sono disponibili anche kit per display luminosi stagionali per le festività che fanno uso di pannelli solari.