A napelemek
A napelemek energiát nyernek a napból, hogy az emberek felhasználhassák. A napelemeknek két típusa van: a hőgyűjtő (termikus) és a villamos energiát termelő (fotovoltaikus) napelemek. A napelemek hőjét gyakran használják helyiségek fűtésére és melegvíz előállítására.
A napelemek megújuló energiát gyűjtenek. A 20. században egyesek a nap hőjét gőz előállítására használták, hogy egy gőzgép gőzzel működtessen egy generátort. Manapság olcsóbb a napfényből áramot előállítani. Ez az áramtermelés szilárd halmazállapotú módja, ami azt jelenti, hogy nincsenek mozgó alkatrészei.
Az otthoni napelemeket gyakran a háztetőkre szerelik. A kereskedelmi vagy ipari létesítmények gyakran a talajra szerelt követőberendezéseken vannak. A pályakövetők a nap felé irányítják a panelt, ahogy a nap az égbolton mozog. A fotovoltaikus paneleket gyakran használják a világűrben is, ahol a kevés elérhető energiaforrás egyike.
A napelemek vázlatos szimbóluma
Hő
A hőtároló napelemek általában egy dobozból készülnek, amelynek tetején egy átlátszó ablak van. A dobozon keresztül csövek futnak. A csöveket és a dobozt általában feketére festik, mivel a fekete szín jobban elnyeli a hőt, mint más színek. A csöveket hőátadó folyadékkal, például vízzel vagy olajjal töltik fel. Egy szivattyú keringeti a folyadékot, amely a napfény hatására felmelegszik. Amikor a forró folyadék elhagyja a panelt, egy hőcserélőbe kerül, amely a hőt vízbe vagy levegőbe adja át. Miután az immár hűvös folyadék elhagyja a hőcserélőt, visszapumpálják a panelbe, hogy ismét hőt gyűjtsön.
Újrahasznosítás
A fotovoltaikus napelemek körülbelül harminc évig tartanak. Eddig az eredetileg az 1980-as években készült napelemek többsége még nem érte el becsült élettartamának végét. A lejárt élettartamú napelemek közül azonban sokakat veszélyes hulladéknak minősítettek. A használt napelemek, amelyeket nem minősítettek veszélyesnek, újrahasznosíthatók új napelemek előállításához. A napelemek több mint 90%-a újrahasznosítható új napelemek vagy törmelékanyag előállítására. Először a paneleket lebontják a fémkeretek és az üveglap eltávolításával, így a napelemcsoport egy etilénvinil-acetát (EVA) gyanta és egy hátlapi fólia közé szorítva marad. Ahhoz, hogy ténylegesen hozzáférjünk magukhoz a napelemekhez, a gyantát és a hátlapot el kell távolítani.
Használat
A napelemek tíz legfontosabb felhasználási területe a következő,
- fűtés az otthonod számára
- szivattyúk
- beltéri és kültéri könnyű akkumulátor töltés a napsütéses napon az éjszakai órákban történő használathoz.
- otthonának, lakókocsijának, faházának, szerszámos fészerének vagy bármely más épületnek az energiaellátása.
- az úszómedencék fűtésekor a napkollektoros melegvíz-fűtési rendszer a napkollektoros melegvíz-fűtőpaneleket használja. Ezeket a tetőre lehet helyezni, hogy összegyűjtsék a nap hőjét, majd a medencébe juttatják.
- A napelemeket az űrkutatásban és a közlekedés más formáiban is használják.
STS-97 ISS
Innovációk
A napelemek használata sokkal olcsóbbá vált az olajjal, a gázolajjal és a cseppfolyósított földgázzal szemben Ázsia egyes részein. A napenergia hamarosan a fő energiaforrássá válik. Az évek során számos újítás történt a napelemek fejlesztése érdekében. Napelemeket használtak az űrkutatásban, és jelenleg is fejlesztik őket, hogy autók meghajtására is alkalmasak legyenek. Ezzel együtt a tudósok szilikonból készült napelemeket fejlesztenek, hogy növeljék annak kényelmét.
Napelemes zsindelyek
A napelemes zsindely egy új típusú napelem, amely úgy néz ki, mint a közönséges aszfalt tetőzsindely. Ott használják őket, ahol a hagyományos napelemek megjelenése nem kívánatos, például lakóházak tetején. A napelemes zsindelyek drágábbak és kevésbé tartósak, mint a hagyományos napelemek.
