WERKING
Elektrische stroom uit zonne-energie: fotovoltaïek
De theoretische basis voor de fotovoltaïek werd gelegd door Albert Einstein die in 1921 voor de verklaring van het "foto-effect" zijn enige Nobelprijs kreeg. Sterk vereenvoudigd beschreef Einstein dat licht uit bepaalde metalen elektronen
"naar buiten kan slaan". Bij de fotovoltaïek ontstaat zo binnen een halfgeleider (meestal silicium) door elektronenbeweging een spanning en dus elektrische stroom.
Silicium: overal te vinden en toch een waardevolle grondstof
Silicium is na zuurstof het meest voorkomende element op aarde. Zand, kwarts of halfedelstenen zoals amethist of opaal bestaan vooral uit silicium. Voor de
fotovoltaïek heeft men chemisch hoogwaardig silicium nodig en wereldwijd zijn er slechts weinig fabrikanten van de vereiste siliciumwafers (dunne schijven van bijna zuiver silicium). De productiecapaciteiten worden echter voortdurend uitgebreid. Silicium heeft een beslissend sociaal voordeel: anders dan bij olie vindt men de grondstof zand overal naar believen. Op die manier worden verstoringen van het milieu en conflicten vermeden.
Slechts enkele componenten volstaan om de stroomvoorziening te waarborgen
Om wisselstroom van 230 V te leveren, zoals dat in het huishouden nodig is, zijn slechts weinig componenten nodig:
- Een fotovoltaïsche module op het dak voor de productie van gelijkstroom
- Een gelijkstroom-wisselstroommutator voor het omzetten van gelijkstroom in wisselstroom van 230 V
Als u de gewonnen stroom die u over hebt, naar het openbare stroomnet wenst te leiden, is er enkel nog een toevoermeter nodig voor de afrekening met de lokale stroomleverancier.
Warmte uit zonne-energie: zonnethermiek
Het basisprincipe van de zonnethermie is eenvoudig: rol een tuinslang af en leg ze in de zon. Na enige tijd wordt het water in de leiding warm. Hetzelfde principe wordt gebruikt door de warmtecollectoren, maar dan zonder de hygiënische nadelen van de tuinslang en veel efficiënter. In de warmtecollectoren wordt een speciale vloeistof in een gesloten kringloop verwarmd (tot 220 graden Celsius) en in een warmte-
wisselaar gepompt. De daar afgegeven warmte wordt in een collector voor consumptiewater "opgeslagen". Er zijn zonnethermiesystemen die enkel het consumptiewater verwarmen. Andere systemen verwarmen tegelijk het water voor
de verwarming of zelfs van het zwembad mee
Warmte, ook bij een bewolkte hemel
Voor de warmtewinning is het overigens niet noodzakelijk dat de zon aan een wolkenloze hemel staat. Ook op bewolkte dagen bereikt een zonnethermie-installatie dankzij de diffuse zonnestraling een groot deel van haar vermogen.
Opbouwschema van de installatie
Een zonnethermie-installatie bestaat uit de volgende componenten:
- Collectoren (meestal 2 tot 6)
- Leidingen van het dak naar de kelder/stookkamer (in de regel door een ongebruikte schoorsteenschacht)
Zonnereservoir (vervangt het bestaande reservoir)
Zonnestation (voor de bediening van het zonnecircuit)
- Regelaar van het zonnesysteem (voor de automatische werking van de installatie)
Expansievat (compenseert de warmte-uitzetting van de vloeistof)
Een zonnethermie-installatie kan op elk verwarmingsketeltype (olie, gas, pellets) worden aangesloten, zelfs op oudere toestellen... en ze is op amper een dag geïnstalleerd.
|