Maken we gebruik van het licht, dat dan doorgaans in elektriciteit wordt omgezet, dan spreken we van fotovoltaïsche zonne-energie. De fotovoltaïsche zonne-energie gebruikt de energie van de lichtfotonen. Wanneer deze de oppervlakte met een fijne laag silicium beslaan (1) brengen zij hun energie over naar de elektronen van de siliciumatomen. Deze "komen los" en veroorzaken daarbij een elektrisch onevenwicht (2) in de laag silicium («-»lading aan de oppervlakte, «+» lading achteraan). Dit onevenwicht wordt in stand gehouden door een elektrisch veld. Als men het circuit afsluit, creëert men een elektrische stroom tussen de twee ladingen (3). Deze stroom wordt geproduceerd zonder beweging, geluid, of CO 2,…
Er bestaan reeds talrijke toepassingen van de fotovoltaïsche zonne-energie. Onder meer voor telecommunicatie, verlichting, waterpompen, vrijetijdsbesteding, signalisatie, én transport van gekoelde medicijnen in afgelegen landelijke gebieden.
Het gaat voornamelijk om autonome systemen, die niet met het elektriciteitsnet verbonden zijn. De fovoltaïsche cellen kunnen worden geïntegreerd in de architectuur, zodat de installatiekosten worden verminderd.
Passieve technologie (thermische zonne-energie)
Maken we gebruik van de zonnewarmte dan spreken we van thermische zonne-energie. Een deel van de zonnestraling wordt overgebracht op de bestraalde materialen. Hoe beter deze materialen de infra-rode stralen (en de rest van het zonnespectrum) kunnen absorberen, hoe intenser de opwarming. De kenmerken van een goede absorberende stof zijn: geleidbaarheid (vermogen om warmte over te brengen), kleur (zwart absorbeert beter dan wit), weerkaatsing op het oppervlak (mat of blinkend), thermische inertie (vermogen om warmte op te slaan).
De thermische conversie: de verschillende technieken
Het solair «passief» streeft ernaar het ontwerp van gebouwen te optimaliseren (bioklimatisme) om een maximale zonnigheid (helderheid en warmte) te verkrijgen, terwijl het de hinder beperkt (oververhitting in de zomer…).
Het solair «actief» gebruikt en vormt de thermische energie om. Een «rechtstreekse» keten exploiteert de thermische energie (zoals bijvoorbeeld de zonneoven, de ontzilting,…) of na verblijf in een warmtewisselaar (de zonneboiler), vormt een andere keten de thermische energie om in elektriciteit via een stoomturbine.
Beschrijving van een klassiek warmtepaneel: de zonnestraling (A) (direct of diffuus) dringt door het venster. In de caisson van het zonnepaneel vangt een absorberend oppervlak de infrarode elementen van de straling op. Dit oppervlak werd behandeld om deze zo weinig mogelijk af te geven. In elk geval wordt de infrarode straling vastgehouden door het venster (B). Tussen de absorberende plaat en de isolatie aan de ommezijde van de plaat collecteert een watercircuit de warmte. Dit circuit wisselt de calorieën om via een wisselaar (C). Het (secondaire) circuit kan warm water verdelen of de verwarming voeden (D).
De meest voorkomende toepassing van thermische zonne-energie is de zonneboiler die door miljoenen personen wordt gebruikt in de wereld. Men kan ook gebruik maken van de thermische zonne-energie voor verwarming, door middel van water of van lucht (de goedkoopste oplossing). Deze technologie is zeer goed ontwikkeld, hoewel wordt gestreefd naar een betere competitiviteit.
Zonnesystemen worden eveneens met succes gebruikt voor de verwarming van zwembaden, voor waterverwarming in hotels en hospitalen, voor luchtkoeling (in plaats van airconditioning), én tevens voor de ontzilting van zeewater op plaatsen waar drinkwater schaars is.
Zonneovens zijn populair in India en China.
Nieuwe technologieën die steunen op de concentratie van de zonnekracht (om elektriciteit en warm water te produceren) zijn veelbelovend. Wanneer deze technologieën op grote schaal worden toegepast verminderen zij de productiekosten van het kWh aanzienlijk.
Thermische zonne-energie kan ook worden gecombineerd met een dieselgenerator bijvoorbeeld in een gemengd systeem dat eveneens de productiekosten erg beperkt.
Bron: FOD Economie
1 opmerking:
vreemde redenatie van de FOD economie, thermische zonneënergie passieve energie? dat kan je bezwaarlijk zeggen van systemen voor warmteopwekking waarbij gebruik gemaakt wordt van pompen en regelingen.
daglichtsystemen, trombewanden, ramen en veranda's, dat is wel passieve zonneënergie.
Een reactie posten