Bir güneş enerjisi kolektör (ya da güneş kolektörü veya helyo termal kolektör , ya da güneş paneli ) toplamak için tasarlanmış bir cihazdır güneş enerjisi tarafından iletilen ışıma ve transfer a ısı transferi akışkanı formunda (gaz veya sıvı) ısı . Bu termal enerji daha sonra binaların ısıtılmasında , sıcak kullanım suyu üretiminde veya çeşitli endüstriyel proseslerde kullanılabilir.
Bu teknoloji, ışığı ( fotonları ) elektriğe dönüştüren fotovoltaik panellerden farklıdır . Ancak ikisi fotovoltaik ve termal panellerde birleştirilebilir .
Bir güneş enerjisi toplayıcı olan ısı değiştirici dönüştürür güneş radyasyonu içine ısı enerjisi . Geleneksel bir değiş tokuştan birkaç noktada farklıdır. Yüzey yoğunluğu arasında güneş enerji akışının ( ışınım yüzeyinde) Dünya nadiren bir konsantrasyon sistemi, 1.100 W / m olmadan aşan, değişken ve düşük 2 . Ayrıca, gelen güneş radyasyonunun dalga boyu 0,3 ile 3 µm arasında olup, çoğu yayılan yüzey tarafından yayılan radyasyondan çok daha kısadır.
Toplayıcı emen ardından, bu şekilde ısı enerjisine dönüştürülmesi, gelen güneş radyasyonu transfer a ısı transfer akışkanı toplayıcı dolaşan. Kullanılan akışkanlar , özellikle cebri sirkülasyon sistemleri için hava, su veya bir yağ veya glikol ile bir karışım ( antifriz akışkan ) olabilir . Of değişim materyalleri faz ( erimiş tuz gibi), aynı zamanda konsantrasyon sistemleri için kullanılır. Isı transfer akışkanının enerjisi daha sonra doğrudan kullanılır veya daha sonra kullanılmak üzere depolanır . Isı transferi ile gerçekleşir konveksiyon , doğal veya zorlanmış kabul sistemine bağlı.
Farklı tipte güneş enerjisi kollektörleri vardır. Literatürde bunlar genellikle, konsantrasyon sensörleri olmayan (sabit) ve güneş inme izleme sistemi (izleyici) ile donatılmış konsantre toplayıcılar olmadan iki aileye ayrılır . İzleyici üzerindeki sensörler, izlemenin bir eksende mi yoksa iki eksende mi gerçekleştirildiğine bağlı olarak da farklılık gösterir. Bir sensörün özellikleri, çalışma sıcaklığı aralığını ve dolayısıyla kapsanabilecek uygulamaları belirler.
Düz panel kollektörler kesinlikle en eski teknoloji, en temel ve düşük sıcaklık uygulamaları (kullanım sıcak suyu , ısıtma ) için en çok çalışılandır .
Düz bir toplayıcı güneş enerjisini emen bir emici, bir "siyah" yüzey oluşur ve enerji transfer etmek için araçlar ile donatılmış bir nispeten basit bir sistemdir absorbe ısı transfer sıvısı , aynı zamanda da, güneş şeffaf olması ile emici bir koruyucu kapak radyasyon. Soğurucunun arka yüzü ve her şeyin yerleştirildiği kutunun yanları, iletim yoluyla ısı kaybını sınırlamak için yalıtılmıştır . Sıvı sirkülasyon kollektörlerinde, ısı transfer sıvısı, hava kollektörlerindeki kanallarla değiştirilen borularda dolaşır.
BattaniyeKolektör kapağının amacı, maksimum gelen güneş radyasyonunu iletmek ve kızılötesi aralığında radyasyon ( sera etkisi ) ve konveksiyon yoluyla termal kayıpları sınırlamaktır . Kapak ayrıca emiciyi ve özellikle seçici kaplamasını (aşağıya bakınız), özellikle oksidasyona yol açabilecek kötü hava koşullarından korur .
Battaniye, soğurucu tarafından yayılan güneş radyasyonu için yüksek geçirgenliğe (0.3 ila 3 um arasında kısa dalga radyasyonu ) ve kızılötesi radyasyon için düşük geçirgenliğe (5 ila 50 um arasında uzun dalga radyasyonu) sahip olan bir veya daha fazla cam veya başka malzemeden yapılmıştır. Cam, kısa dalga radyasyonu için yüksek geçirgenliği, düşük maliyeti ve yüksek uzun vadeli kararlılığı nedeniyle battaniye kapsamı sağlamak için ideal bir adaydır. Optik özelliklerini ve özellikle kızılötesi radyasyona karşı opaklığını geliştirmek için çeşitli işlemler uygulanabilir . Tavlanmış cam demir düşük (sıklığında 0.85 ve 0.9 arasında, güneş radyasyon için yüksek geçirgenliğine sahiptir , normal cam ve en güneş ucuza biri) (8 ila 10 / m € 2 2014). Yansıma önleyici işlem görmüş yüksek performanslı camlar da 2014 yılında 15 ile 20 €/m 2 arasında değişen fiyatlarla piyasada bulunmaktadır .
emiciMonopropilen glikol tipinde , çoğunlukla bir gıda antifrizi ile karıştırılan su olan ısı transfer sıvısı, tamamı yalıtımlı bir kutuda bir pencerenin arkasına yerleştirilmiş, emici bir tabakanın alt tarafına kaplanmış bir bobinden geçer. / veya poliüretan kompozit köpükler ( poliizosiyanürat ); cam güneş ışığına karşı saydamdır, ancak içeriden gelen, ısıyı hapseden kızılötesi ışınlara karşı opaktır.
Termal kollektörlerde sıvı, emici adı verilen siyah bir plakaya kaynaklanmış borularda dolaşır. Daha iyi performans elde etmek için, yalıtkan bir hava tabakası elde etmek için tertibat bir yalıtkan cam kutuya yerleştirilir. İyi güneş ışığı ile ve ortam sıcaklığı çok düşük değilse, kanatlı borulardan oluşan basit bir ağ, iyi verimli bir panel oluşturabilir. Soğurucu güneş radyasyonu ile ısıtılır ve ısısını tüplerde dolaşan suya iletir .
İlk emiciler, olabildiğince fazla ışık enerjisi yakalamak için mat siyaha boyandı. Ama mat siyah boyalı genellikle yüksek olması gibi bir dezavantajı vardır emissivitenin içinde kızılötesi . Bu, emiciden daha yüksek radyasyona neden olur. Bu radyasyon, bu enerjinin bir kısmını dışarıya yayan camı konveksiyon ve radyasyon yoluyla ısıtır. Bu fenomen kayıpları artırır ve performansı etkiler. Bu nedenle , çok daha zayıf kızılötesi radyasyon yayan kromla işlenmiş (örneğin) soğurucuların kullanılması avantajlıdır . Seçici yüzeylerden bahsediyoruz , Güneş'ten gelen enerjinin çoğunun ( yüksek sıcaklıkta siyah bir cisim ) bulunduğu yerde görünür radyasyonu iyi emerler , ancak kızılötesinde çok az yeniden yayarlar (soğurucudan radyasyon, vücuttan nispeten düşük sıcaklığa kadar) ).
Su dolaşmıyorsa, sensör içindeki sıcaklık, kayıplar alınan enerjiye eşit olana kadar yükselir ve bu da suyun kaynamasına neden olabilir. Bu sıcaklık, yazın ısınma ihtiyacının karşılandığı öğleden sonraları çok yüksek olabilir. Bu durumda soğurucunun sıcaklığına durgunluk sıcaklığı denir.
Diğer birçok teknik yenilik, termal panellerin performansını artırmayı mümkün kılmıştır, örneğin:
Güneş enerjili su kolektörleri, bir güneş enerjili su ısıtıcısında ısıtma ve/veya kullanım sıcak suyu (DHW) üretmek için kullanılır .
Hava ısıl kollektörlerinde hava dolaşır ve emicilerle temas ettiğinde ısınır. Bu şekilde ısıtılan hava daha sonra ısıtma için habitatlarda veya ürünlerin kurutulması için tarımsal hangarlarda havalandırılır.
Camsız sensörler örneğin, çok basit bir yapıya sahip halı toplayıcılar (genellikle EPDM'de siyah plastik borulardan oluşan ağ ) esas olarak yaz aylarında yüzme havuzu suyunu ısıtmak için kullanılır; veya seçici kaplamalı, toplam sulamalı, paslanmaz çelikten camsız kollektörler, esas olarak kullanım sıcak suyunun ön ısıtılması, düşük sıcaklıkta ısıtma yerden ısıtma ve yüzme havuzlarının ısıtılması için kullanılır. Vakum tüplü toplayıcılarIsı transfer sıvısı, tek veya çift vakumlu tüp içinde dolaşır . Vakum, önceki sensöre kıyasla konveksiyon kayıplarına karşı yalıtımı iyileştirir. İki ilke karşılanır: birinci ilke düz cam kollektörlerle aynıdır, ısı transfer sıvısı ısıyı toplamak için borunun içinden ileri geri hareket eder; ikincisi teknolojik olarak daha gelişmiştir, boruda kalan ikinci bir ısı transfer sıvısını kullanan bir ısı borusu kullanır ( bir vakum tüpünde yapılacak ayrıntılı makaleye bakın ).
Avrupa projesi SCOOP ( Polimerlerden yapılmış Güneş Kollektörleri anlamına gelir ), güneş enerjisinin maliyetini düşürmek için tüm kullanımlar için polimer sensörlerin tasarımını ve pazarlanmasını teşvik etmeyi amaçlar. Bu projenin bir parçası olarak, Alman Fraunhofer ISE enstitüsü tarafından yönetilen bir konsorsiyum , Ekim 2014'te Oslo (Norveç) yakınlarındaki Mortensrud'da Norveçli Aventa Solar tarafından üretilen plastik sensörlerle donatılmış bir toplu konutun açılışını yaptı . 34 pasif evin çatısına entegre edilen bu sensörler, sıcak kullanım suyu ve ısınma ihtiyacının %62'sini karşılıyor. Kurulumu hızlı ve kolaydır, cephe veya çatı elemanlarının yerini alırlar. Kurulum maliyeti, sistem maliyetinin %30 ila %40'ını temsil eder ve sensörlerin binaya entegrasyonu, en azından yeni inşaat için, kaplama malzemelerinden tasarruf sağlar.
Güneş enerjisi tesisatlarının büyük çoğunluğu (%65) tahliye tüplü kollektörlerle donatılmıştır. Bu, Çin'in güneş enerjisi pazarındaki hakimiyeti ile açıklanmaktadır (dünyadaki toplam kurulu yüzeyin %67'sinden fazlası). Bu ülkede kollektörlerin %93'ü vakum borulu tiptedir. Çin, dünyanın diğer bölgelerindeki boşaltılmış tüp toplayıcıların payının %10'u aşmadığı benzersiz bir pazardır. Avrupa'da düz cam kollektörler hakimdir (%86), Kuzey Amerika'da kurulu kollektörlerin %88'i cam olmayan düz tiptir.
Su toplayıcılar da piyasaya büyük ölçüde hakimdir. 2012 yılında, hava kollektörleri toplam küresel kurulu kapasitenin yalnızca %0,6'sını temsil ediyordu.
Bu önemli farklılıklar, uygulama türü, iklim, tesisatçıların alışkanlıkları, ele alınan her bir ülkedeki sensörlerin endüstriyel üretim tarihi vb. gibi çeşitli faktörlerle açıklanabilir.
ülke | Su sensörleri | Hava sensörleri | Toplam [MW th ] | |||
---|---|---|---|---|---|---|
camlı değil | sırlı planlar | Vakum tüpü | camlı değil | Sırlı | ||
Çin | 12 178 | 168.212 | 180 390 | |||
Amerika Birleşik Devletleri | 14 311 | 1.853 | 82 | 67 | 14 | 16.327 |
Almanya | 410 | 10,095 | 1.282 | 22 | 11.809 | |
Türkiye | 9 580 | 1.268 | 10.848 | |||
Brezilya | 1.620 | 4.163 | 5 783 | |||
Avustralya | 3.045 | 2.036 | 48 | 196 | 5 | 5,329 |
Hindistan | 3.522 | 994 | 14 | 4,530 | ||
Japonya | 3.065 | 58 | 352 | 3.475 | ||
Avusturya | 391 | 3,003 | 56 | 1 | 3 451 | |
İsrail | 22 | 2.902 | 0 | 2 924 | ||
toplam dünya | 22 670 | 70 983 | 174,061 | 1.142 | 447 | 269.303 |
ülke | Su sensörleri | Hava sensörleri | Toplam [m²] | |||
---|---|---|---|---|---|---|
camlı değil | sırlı planlar | Vakum tüpü | camlı değil | Sırlı | ||
Çin | 17.396.732 | 240 303 268 | 257.700.000 | |||
Amerika Birleşik Devletleri | 20 444 848 | 2.647.521 | 117,232 | 95 239 | 20.000 | 23 324 841 |
Almanya | 585.600 | 14.422.000 | 1.832.000 | 30.720 | 16 870 320 | |
Türkiye | 13 685 943 | 1.811.970 | 15.497.913 | |||
Brezilya | 2.314.735 | 5 947 321 | 8.262.056 | |||
Avustralya | 4.350.000 | 2.908.000 | 68.000 | 280.000 | 7.200 | 7.613.200 |
Hindistan | 5.031.000 | 1.420.000 | 20.200 | 6.471.200 | ||
Japonya | 4 378 220 | 83.340 | 502 949 | 4.964.509 | ||
Avusturya | 558.601 | 4 289 605 | 79.542 | 1.908 | 4.929.656 | |
İsrail | 31 817 | 4,145,000 | 550 | 4.177.367 | ||
toplam dünya | 32 386 356 | 101 404 238 | 248 658 408 | 1.631.110 | 638 628 | 384 718 741 |
2010'dan 2018'e kadar dünya çapında satılan konsantrasyonsuz sensörlerin yüzey alanındaki yıllık değişim (hava sensörleri grafikte neredeyse görünmez).
Güneş kollektörleri, özellikle zemine veya çatıya yerleştirilmiş paneller şeklinde çeşitli şekillerde olabilir. Bir çatıdaki kiremitleri, toplayıcı görevi gören özel kiremitlerle değiştirmek veya ısıyı doğrudan sıradan arduvazların altında tutmak da mümkündür. Bu "solar karoların" performansı genellikle sıradan panellerden daha düşüktür, ancak estetik nedenlerle tercih edilebilirler. Verimlilik özellikle kullanılan malzemeye, karoların şekline, kullanılan kaplamaya ve emicinin arka yüzünün işlenmesine bağlıdır.
Kolektör veriminin ölçümü , ısı transfer akışkanına sağladığı ısıl güç ile bu kollektörün faydalı yüzeyine gelen güneş ışınımının gücü arasındaki orandır, bu orana kollektör verimi denir .
Sağlanan güç, sensörde ısıya dönüştürülen güce karşılık gelir, eksi kayıplar: dışarıya dönen kızılötesi radyasyon, dışarıya yayılan ısı.
En iyi performans, kayıplar sıfır olduğunda, yani sensörün sıcaklığı, aydınlatmaya rağmen ortam sıcaklığından düşük veya ona eşit olduğunda elde edilir. Bu durum, örneğin, sıcak havalarda bir yüzme havuzunun ısıtılması gibi, kullanım sıcaklığının dış ortam sıcaklığından daha düşük olduğu durumlardır. Ters uçta, ısı transfer akışkanı durdurulduğunda verim sıfırdır, daha sonra sıcaklık, kayıpların ısıya dönüştürülen güce eşit olduğu durgunluk sıcaklığına ulaşır. Bu sıcaklık, sensörün yalıtım kalitesini değerlendirmeyi mümkün kılar, ancak bu sensörü içeren sistemin performansını değerlendirmeyi mümkün kılmaz.
Avrupa standartları, bir sensörün yüzey verimliliğini η (eta) tanımlamak için aşağıdaki parametreleri benimsemiştir:
Şu ifadeyi yazabiliriz:
W cinsinden çıkış gücü = W cinsinden faydalı yüzeye ulaşan güç. ηVeya:
W / m² cinsinden W = G cinsinden çıkış gücü. m² olarak kullanım alanı. ηİç ve dış sıcaklıkların eşit olduğu ve dolayısıyla kayıpların sıfır olduğu durumdaki verim değerine η0 dersek şöyle yazabiliriz:
Çıkış gücü = Kullanılabilir alan (G.η0 - U.DT)İle:
Yani :
η = η0 - U.DT / GAvrupa laboratuvarları (SPF, ICIM, CSTB, TUV, ITW vb.) gibi test kuruluşları, üreticilerin talebi üzerine performans testleri gerçekleştirmektedir. Diğer şeylerin yanı sıra çıkış güçlerini ölçerler ve verimliliği DT parametresi ile ilişkilendiren eğrileri belirlerler. Bu eğrilere yaklaşmak için üç parametre belirlerler:
Daha sonra verim şu şekilde yazılır:
η = η0 - a1.DT / G - a2.DT² / Gve çıkış gücü:
P = faydalı alan. G. (η0 - a1.DT - a2.DT²)Bu üç parametre, seçilen yararlı yüzeyin tanımına bağlıdır: en yaygın olarak, emici yüzey veya giriş yüzeyi, hatta tüm yüzey.
Bu nedenle laboratuvarlar, uyguladıkları her kullanışlı yüzey tanımı için bir dizi değer sağlar.
Cam ve tüp toplayıcılar için 2011-2012 tipik değerler ( İsviçre laboratuvarı SPF'nin ( Solartechnik Prüfung Forshung ) test sonuçlarından alınmıştır (emici yüzeyler için):
Performans ve kaydedilen ilerlemedeki farklılıklar, esas olarak konveksiyon (yalıtım) ve radyasyon (emici gövdelerin ve camların optimizasyonu) ile kayıpların azaltılmasına dayanmaktadır.
Avrupa Solar Termal Endüstri Federasyonu, ESTIF'in bir uygulamasıyla elde edilen, yararlı yüzey emici yüzey olan üç tip kollektör için verimlilik eğrilerinin tipik örnekleri aşağıda verilmiştir.
İki grafik, iki aydınlatma seviyesine maruz kalan aynı üç tipik sensöre karşılık gelir.
Bu grafikten şu sonuçlar çıkarılabilir:
Parametreleri SPF laboratuvarı tarafından Aralık 2011 ile Aralık 2012 arasında (giriş yüzeyine göre) belirlenen gerçek sensörlerin verim eğrilerinin örnekleri. Önceki tipik örnekleri göstermeyi ve birleştirmeyi mümkün kılarlar.
Aşağıdakiler, belirli bir ısıtma sistemi için bir yılda kollektör giriş alanının m²'si başına fiilen çekilen toplam enerji olarak tanımlanan üretkenlik örnekleridir. Biri ihtiyaçların %60'ını karşılamayı hedeflediğimiz 50 °C'de kullanım sıcak suyu için , diğeri ise %25'lik bir kapsama oranı hedeflediğimiz alan ısıtma için olmak üzere İsviçre'deki tipik uygulamalar için SPF tarafından hesaplanır . ihtiyaçlar.
Söz konusu sensörler 2010, 2011 ve 2012 yıllarında SPF tarafından ölçülen ve yayınlanan gerçek sensörlerdir. Apsis parametresi olarak η0 verimi alınmıştır. Performans katsayısı ile üretkenlik arasındaki korelasyon, puan dağılımının genel eğimi ile gösterilir.
DHW uygulamasında, düz kollektörlerin (koyu mavi elmaslar), en iyi verime sahip olanlar dışında, boruların çoğuyla (sarı elmaslar) üretkenlik açısından eşdeğer olduğu görülmektedir. Diğer yandan dirençli ısıtıcı uygulamasında düz toplayıcılar (mor kareler) düşük verimlilik ile borular (açık mavi kareler) eşdeğerdir ve iyi boru kolektörleri açık (daha verimli olan, tipik olarak 500 kwh / m 2 , 350 karşı planlar için).
Verimliliğin yalnızca sensörlerin bir özelliği olmadığı, aynı zamanda ısıtma sisteminin tasarımından, yapısından, hava koşullarından ve sistemin fiili kullanımından da kaynaklandığı belirtilmelidir. Aynı zamanda, kullanıcıyı doğrudan ilgilendiren bir performans özelliği de değildir; örneğin, gereksinimlerin genellikle minimum olduğu yaz aylarında üretkenlik maksimum olacaktır. Kullanıcı daha çok ısıtma harcamalarını veya fosil enerji tüketimini azaltmaya çalışacaktır.
Uygulama türü, bir ışık toplayıcı ile bir yüzme havuzunun ısıtılmasından elektrik üreten termodinamik bir güneş enerjisi santraline kadar değişebilir .
Dünya genelinde, tesislerin büyük çoğunluğu bireysel evler için sıcak kullanım suyu üretmek için kullanılmaktadır . 2012 yılı sonunda hizmete giren tesislerin %78'i bu kullanıma yöneliktir. Güneş kollektörleri ayrıca kombine sistemler (kullanım suyu ve bina ısıtması ), yüzme havuzlarının ısıtılması, güneş enerjisiyle ısıtma tesisleri , endüstriyel prosesler ve hatta güneş iklimlendirmesi için kullanılır .
Güneş enerjili su ısıtıcı kışın sıklıkla yaz aylarında önemli olarak, çünkü onun karlılık ve sıcak su ihtiyaçlarının düşük mevsimsel evrim termal güneş panelleri ana kullanımıdır. Sağlanan tasarruf, kurulumun kullanım ömrü sona ermeden çok önce amorti edilmesini sağlar.
Gün içinde yakalanan güneş enerjisi (bir ev için) birkaç yüz litrelik bir tankta sıcak su şeklinde depolanır. Paris, birkaç günlük bir özerklik enlem altında, yaz aylarında, sensörler yeterli bir yüzey (1 ila 2 ile mümkündür m, 2 kisi) ve 50 mertebesinde balonun hacmi 75 kullanıcı başına litre. Yetersiz güneş ışığını telafi etmek için bir ek gereklidir. Çoğu durumda, uygun düzenleme ile ağa bağlı bir elektrik direnci kullanılır.
Sıcak bölgelerde kullanılan güneş kollektörleri genellikle ilkeldir: koyu renkli bir tank, çatıda açılmış uzun bir boru ...
Fransa'da 50 m 2 ' den büyük güneş enerjisi tesisatları için, ödenen sübvansiyonlar karşılığında ADEME tarafından tesisatların uzaktan izlenmesi zorunlu tutulmaktadır. Bu izleme, panel üreticisini, kurulumu tasarlayan tasarım ofisini, montajcıyı ve bakımdan sorumlu şirketi projeye dahil ederek güneş enerjisi sonuçlarını (GRS) sağlar. Bu izleme zorunludur, çünkü bir güneş enerjisi termal kurulumunun arızalanması, kapanma durumunda sıcak su üretimi yedek tarafından sağlandığından ağrısız olur.
güvenlikHer durumda stoktan ayrılırken termostatik emniyet mikseri bağlanması zorunludur . Gerçekten de, stoktaki su 50 °C'nin üzerindeki sıcaklıklara ulaşabilir ve çok sıcak su ile çıkış noktalarını terk etmek tehlikeli olabilir: yanık çok sık görülen bir ev kazasıdır (yılda 400.000 kurban).
Aşağıdaki tablo, yanıkların ortaya çıktığı maruz kalma süresi eşiklerini vermektedir:
Sıcaklık | 6 yaşına kadar çocuklar | yetişkinler |
---|---|---|
70 ° C | Anında yanma | 1 saniye |
65 °C | Anında yanma | 2 saniye |
60 ° C | 1 saniye | 5 saniye |
55 ° C | 10 saniye | 30 saniye |
50 ° C | 2 dakika | 5 dakika |
Kümülatif ihtiyaçların (ısıtma + sıcak su) kapsama oranı, ısıtma ihtiyaçlarının sınırlı olması (yalıtım, ısıtılacak alanların en aza indirilmesi vb.) şartıyla %50'nin üzerine çıkabilir.
Fransa'da bu uygulamalar için maksimum CE , 50 ° C olarak kabul edilmelidir :
Kış ısıtma için: 50 °C depolama sıcaklığı (su) ve 0 °C dış sıcaklık (suda depolama). Stokun sıcaklığı, işletimsel ısıtma sisteminden sürekli enerji çekilmesi ile sınırlıdır. Yığın depolama (zemin veya duvar) durumunda, stokun sıcaklığı (daha sonra yapıda dikkate alınır) bir zeminde 30 ° C'yi veya duvarlarda 40 ° C'yi geçemez , ancak ek bir stok (su) geri kazanımını sağlayabilir. fazlalık. Yaz stok (su) sıcaklığı 80 °C ve dış ortam sıcaklığı 30 °C .İhtiyaçların toplam güneş enerjisi kapsamını elde etmek için inşaat sırasında üç koşulun karşılanması gerekir:
Fransa, İsviçre ve Almanya'dan gelen geri bildirimler, yaklaşık 30 yıllık bir geçmişe bakıldığında iyi .
Yeni konut için (çok iyi yalıtılmış), sıcak su ısıtmak için enerji tüketimi, ısıtma için olanla aynı sıradadır. Güneş enerjisiyle ısıtma daha sonra çok verimlidir çünkü sıcak su ihtiyacının çok büyük bir kısmını ve ısıtma ihtiyacının büyük bir kısmını karşılayabilir. Enerji tasarrufu oranı artar ve %70'e kadar çıkabilir. Güneş enerjisini en üst düzeye çıkarmak için düşük sıcaklık vericileri tercih edilir: düşük sıcaklıklı radyatörler veya daha iyisi, düşük sıcaklıklarda yerden ısıtma ve ısıtma duvarı.
İyi yalıtılmış evler için, güneş enerjisi ısıtma ihtiyacının yaklaşık %50'sini ve kullanım sıcak suyu ihtiyacının %75'ini karşılayabilir ve toplamda %70'e varan tasarruf sağlar. Tadilatta güneş enerjisiyle ısıtma, ısıtma ve sıcak su ihtiyaçlarının %50'sini karşılayabilir. Yatırım getirisi yenilemede ve yeni inşaatta benzer çünkü yeni konutlarda güneş kollektörlerinin yüzey alanı daha küçüktür (yenilemede %10'a kıyasla yaşam alanının %7'si); sensörlerin üretkenliği daha sonra benzerdir.
Güneş hava ısıtmaGüneş enerjisiyle hava ısıtma seçimi, mimarinin uyarlanmasını gerektirir. Bir pasif güneş enerjisi ısıtma sistemi, yalnızca ısıtma ihtiyacı hissedilmediğinde veya soğuk dönemde güneş radyasyonu olmadığında harici bir perde tarafından gizlenen büyük bir cam çatıya sahip olabilir.
Toplama sistemi, ısıyı depolayacak karanlık bir duvarın önüne yerleştirilmiş büyük bir cam yüzey veya çakıllarla dolu bir tanktan geçecek havanın dolaştığı bir panel olabilir.
Doğrudan güneş zeminiDoğrudan güneş enerjisi zemini, zemine gömülü bir boru ağı tarafından ısıtılan bir levhadan oluşur. Bu levhanın güçlü kalınlığı, ona büyük bir termal atalet verir ve odanın dışına yerleştirilen ve güneye bakan güneş panelleri tarafından yakalanan enerjiyi kuzey yarımkürede depolamasına izin verir. Güneş enerjisi, panellerde ve zeminde dolaşan antifriz ısı transfer sıvısı ile taşınır.
Direkt güneş zemin olan karlılık hangi bir güneş enerjili su ısıtıcı ve ısıtma ve sıcak su önemli ölçüde tasarruf sağlayan neredeyse iki katı olan bir çözümdür. İle ölçülen ortalama verimlilik Güneş Enerjisi Ulusal Enstitüsü bir güneş enerjisi 445 mertebesindedir kWh / m 2 / yıl yerine 270 kWh / m 2 / yıl bağımsız bir güneş enerjili su ısıtıcı. Ayrıca, güneş enerjisiyle ısıtmanın m² kollektörü başına kurulu fiyat, bir güneş enerjili su ısıtıcısından ortalama %10 daha ucuzdur.
Çok miktarda beton (bu uygulama için en çok kullanılan malzeme) sayesinde, zemin sıcaklığındaki artış korkusu haklı değildir. Aslında, kendi kendini sınırlama, sensörlerin kayıpları veya yüzeyi kadar kütle tarafından da sağlanır. 1970'li yıllardan bu yana pek çok bireysel uygulama bu esasa göre gerçekleştirilmiştir. Kolektif veya endüstriyel uygulamalar birkaç yıldır gelişmektedir.
Güneş panelleri tarafından yakalanan ısı, gaz absorpsiyonlu bir buzdolabına yönlendirilir . Bu çözümün geliştirilmesi zor olmaya devam etmektedir. Hiç şüphesiz geleneksel iklimlendirmeden daha ekolojik olacaktır ( karbondioksit emisyonlarının azaltılması ). Geliştirilmesi karmaşık olan teknik, şu anda Avrupa'daki birkaç düzine tesiste prototip aşamasında kuruludur. Banyuls-sur-Mer'in şarap mahzenlerinin yanı sıra, sıklıkla örnek olarak gösterilen Sophia Antipolis'teki CSTB ofisleri , birkaç yıl boyunca kapatıldı, ekipmanın bakımı (esas olarak, boşaltılan güneş enerjisi alanı) boru toplayıcılar ) esas olarak yaz aylarında beklenmedik kapanmalardan kaynaklanan uzun süreli durgunluklara dayanmamıştır.
Birkaç sistem, termal sensörlerden elektrik üretmeyi mümkün kılar:
Bu iki durumda, termodinamik güneş enerjisi santralleriyle ilgili olabilecek enerji sensörlerinden çok yansıma cihazlarıyla ilgileniyoruz .
Başka bir ölçekte, termokupllarla ilişkili termal sensörler de elektrik üretebilir ( Seebeck Etkisi ile ), ancak mevcut teknolojilerle verimlilik çok düşük ve soğuk bir kaynağa bağlı olacaktır. Bununla birlikte, belirli oksitlerle ilgili son keşifler, bu alanda gelecekteki ilerlemeye işaret etmektedir.
Fransa'da 2000 yılında ADEME'nin güneş enerjili su ısıtıcıları ve ısı üretimi için başlattığı "Plan Soleil", devlet yardımlarıyla bireyleri güneş enerjisi ile donatmaya teşvik ediyor.