Оказывается солнечную энергию можно использовать активным и пассивным способом. Сделаем небольшое сравнение этих технологий.
Содержание
Активные солнечные энергетические системы
Давайте начнем с рассмотрения активных систем с использованием солнечной энергии. Когда мы используем термин «активный», имеется ввиду любая система, в которой используются специальные приборы, электронные элементы управления или другие интеллектуальные системы.
Из знакомых примеров:
- Солнечные панели. Каждая из них состоит из кремниевых ячеек. Когда свет попадает на их поверхность, то за счёт фотогальванического эффекта возникает электрический ток. Собранную энергию можно хранить на аккумуляторах и использовать для питания электроприборов в доме.
- Солнечные коллекторы. Принцип их работы сводится к тому, что солнечная энергия нагревает жидкость внутри коллектора, благодаря чему возникает тепловая энергия. Её можно использовать для нагрева воды для домашних нужд и отопления.
«Активными» такие системы делает необходимость использования большого количества оборудования для получения выгоды от солнечной энергии.
В случае с солнечными батареями нужны ещё и аккумуляторы, контроллер, инвертор, крепёжные элементы и много других мелочей.
Подробнее: Какое оборудование нужно для домашней электростанции
У коллекторов тоже большая система:
- Сами панели.
- Блок управления.
- Насосы.
- Накопительная ёмкость.
- Теплообменник и прочее.
Пассивные солнечные энергетические системы
Ключевое отличие здесь в том, что в пассивных системах не используются специальные приспособления, электроника или другие элементы управления. Вместо этого такие системы работают исключительно за счёт естественного поглощения солнечного излучения тепловой массой. Термин «тепловая (термальная) масса» относится к любому материалу, который способен поглощать тепло. Вот несколько хороших примеров таких материалов:
- Бетон.
- Глина.
- Земля.
- Камень.
- Дерево.
Итак, как же работает пассивная солнечная энергия? Весь секрет в правильно спроектированном здании, где будет грамотно применены материалы имеющие термальную массу.
Важное значение в таких зданиях имеют большие окна, выходящие на юг, чтобы как можно больше света проникало внутрь.
Принцип сводится к тому, что такой дом накапливает солнечную тепловую энергию, чтобы потом её освободить. При этом, никакое дополнительное оборудование для этого ненужно.
Самые необычные электростанции
Плюсы и минусы активного использования солнечной энергии
| Хорошо | Плохо |
|---|---|
| Это помогает снизить выбросы углекислого газа. | Солнечные батареи и коллекторы — это дорогое удовольствие. |
| Можно экономить на коммунальных платежах. | Такие системы занимают место снаружи и внутри дома. |
| Активная солнечная энергия более эффективна, чем пассивная. | Активные системы требуют обслуживания, замены оборудования. |
| Солнечные батареи и коллекторы всегда мощнее пассивных технологий. | Для установки нужна надёжная кровля и отсутствие падающих на неё теней. |
| Всегда можно модернизировать систему для увеличения эффективности. |
Плюсы и минусы пассивного использования солнечной энергии
| Хорошо | Плохо |
|---|---|
| Плюс для экологии, ведь можно экономить на электроотоплении и вентиляции. | Это не так эффективно, как солнечные коллекторы. |
| Строительство пассивного дома обходится ненамного дороже обычного. | Полностью отказаться от коммуналки не получится, только немного экономить. |
| Можно экономить на коммуналке. | Все нюансы нужно учитывать на этапе проектирования и строительства здания. |
| Ничего не сломается и не выйдет из строя. | Может потребоваться вырубка деревьев и другой растительности, чтобы в окна попадало достаточное количество солнечного света. |
| Не нужно обслуживать никакое оборудование. | |
| Здание будет выглядеть так, как вам хочется, без необходимости устанавливать на него различные приборы. |
Заключение
Итак, разница между активными и пассивными солнечными системами:
- Активные используют специальное оборудование, которое напрямую перерабатывает солнечную энергию в тепловую или электрическую. Пассивная система уже является частью дома, точнее — самим домом.
- Активные системы всегда более эффективны, чем пассивные, и позволяют полностью отказаться от некоторых коммунальных услуг. С пассивными можно только немного экономить.
В некоторых домах есть как активные, так и пассивные системы. Использование такого подхода позволяет сделать жилище полностью углеродно-нейтральным.
