هدف از برق تمیز خانه کاهش مصرف برق شبکه جهانی و انتشار گازهای گلخانه ای گلخانه ای است و با استفاده از منابع تجدید پذیر ، علاوه بر محافظت از محیط زیست ، استقلال انرژی می تواند به دست آورد و هزینه های طولانی مدت را کاهش دهد.
تولید منظومه شمسی فتوولتائی (PV)
سیستم های PV فوتون های نوری را جذب می کنند و جریان مستقیم را با قرار دادن پانل های سیلیکون به نور خورشید تبدیل می کنند و سپس از طریق اینورتر به جریان متناوب در شبکه برقی خانگی تبدیل می شوند.
عوامل مؤثر در عملکرد شامل زاویه نصب است تابلودمای محیط و کیفیت سلولهای خورشیدی است و در مناطقی با نور شدید خورشید مانند ایران ، راندمان این سیستم به بیش از 5 ٪ می رسد و باتری را می توان برای ساعات شب ذخیره کرد.
تولید برق با منظومه شمسی حرارتی (CSP خانگی)
در این روش از لوله های خلاء یا صفحات مسطح برای جذب گرمای خورشید استفاده می شود ، مایع حرارتی (روغن یا آب) در این لوله ها داغ است و برای تولید برق به یک مبدل حرارتی کوچک یا توربین منتقل می شود.
CSP در CSP مبتنی بر خانه کوچک نیاز به نصب اجزای مکانیکی و کنترل دما دارد ، اما در مناطقی که دارای تابش مداوم هستند و نیاز به تولید برق و آب گرم مصرف شده ، هزینه اولیه بالاتر از PV است ، اما می تواند گرمای مازاد را برای گرمایش ساختمان فراهم کند.
تولید برق با توربین بادی کوچک (میکروبی)
این توربین ها بر روی یک محور عمودی یا افقی روی سقف یا پیراهن سوار شده و از انرژی جنبشی باد برای چرخش ژنراتور استفاده می کنند ، ظرفیت معمول آنها بین 2 وات و چند کیلووات است و برای سرعت باد ثابت بیش از چهار متر در ثانیه مناسب است.
میکروبادها به فضای کمتری نسبت به پنل خورشیدی نیاز دارند و می توانند در شب یا روزهای ابری برق تولید کنند ، اما نصب آنها ممکن است با محدودیت مقررات شهری یا محلی روبرو شود و سر و صدای جزئی ایجاد کند.
تولید برق با میکروفیدرو (توربین آبی کوچک)
اگر ساختمان در مجاورت رودخانه یا جریان آب با افت خوب ارتفاع باشد ، می تواند از میکروگرم ها استفاده کند ، آب را به سمت تیغه های توربین جریان داده و ژنراتور را جابجا کند.
این روش به جریان آب دائمی بستگی دارد ، اما در فصول خشک نیز می توان با ذخیره استخرهای کوچک ، هزینه های کم نگهداری و عملکرد مداوم ، مزایای اصلی میکرودرو را کنترل کرد.
تولید برق با یک سیستم بیوگاز ساخته شده در خانه
زباله های رژیم غذایی ، زباله های حیوانات و زباله های کشاورزی در بی هوازی هضم می شوند و گاز متان تولید می کنند. گاز متان پس از پالایش به ژنراتور گازدار گاز تغذیه می شود تا برق و گرما همزمان (CHP) تولید شود.
بیوگاز نه تنها از انتشار متان در هوا جلوگیری می کند ، بلکه زباله ها را به کود بیولوژیکی تبدیل می کند ، هزینه ساخت مخزن هضم قدامی نسبتاً کم است و برای خانه هایی با دسترسی به زباله های آلی مناسب است.
تولید برق هیدروژن
در این فناوری ، واکنش هیدروژن و اکسیژن در سلولهای الکتروشیمیایی باعث تولید برق و آب می شود ، اگر هیدروژن از الکترولیز خورشیدی یا باد تأمین شود ، چرخه تولید یک چرخه تولید تمیز خواهد بود.
سلولهای سوخت پرهزینه اما بسیار ساکت در یک مقیاس کوچک در خانه قرار دارند و اصلی ترین چالش ذخیره و ایمنی هیدروژن هستند ، اما پیشرفت در فناوری مخزن کامپوزیت به حل این مشکل کمک کرده است.
برق با سیستم های ترکیبی انرژی
ترکیب PV ، میکروبی و باتری باعث افزایش ثبات تولید می شود ، در روزهای آفتابی خورشیدی ، در روزهای بادی ، از توربین بادی استفاده می شود و از باتری در شب یا شرایط نامناسب استفاده می شود.
کنترل کننده های هوشمند با تجزیه و تحلیل وضعیت هوا و الگوهای مصرف ، الگوهای مدیریت و مصرف باتری را بهینه می کنند ، که باعث کاهش وابستگی شبکه ملی می شود.
تولید برق با ذخیره انرژی هوشمند
باتری های لیتیوم یون محبوب هستند زیرا دارای چگالی انرژی بالا و عمر مناسب هستند و برخی از سیستم ها همچنین از باتری های نمک یا هوا استفاده می کنند.
اینورتر کنترل کننده های نسل دو طرفه و جدید همچنین می توانند از برق شبکه برای شارژ باتری و بازگشت آن به خانه در شرایط اوج و همچنین پاسخ دادن به تماس های شبکه هوشمند و کسب درآمد از طریق فروش برق ذخیره شده استفاده کنند.
بهینه سازی مصرف انرژی و طراحی هوشمند ساختمان
عایق دیوارها ، پنجره های دو دیواری و چراغهای سقفی به میزان قابل توجهی میزان گرمایش و سرمایش را کاهش می دهد ، ترکیب طراحی منفعل به کاهش نیاز به سیستم های مکانیکی کمک می کند.
سیستم های تهویه مکانیکی (HRV/ERV) هوای تازه را بدون از بین رفتن گرما وارد خانه می کنند ، کنترل نور مصنوعی با سنسور حضور و سیستم های روشنایی LED کم مصرف نیز روشهای اثبات شده برای کاهش مصرف برق است.
فن آوری های نوظهور در تولید برق خانگی
فیلم های خورشیدی انعطاف پذیر و پوشش های خورشیدی آینده نزدیک را در آینده نزدیک تغییر می دهند ، ترکیبی از این فناوری ها با اینترنت اینترنت امکان نظارت و بهینه سازی عملکرد فوری را فراهم می کند.
تحقیقات در مورد سلولهای خورشیدی تعدد و سیستم های تولید الکتریکی از موتور مغناطیسی زمین (ژئومغناطیسی) نشانگر دیدگاههای طولانی مدت از خودآزمایی انرژی در خانه های هوشمند است.
هر یک از این روشها مزایا و چالش های خاص خود را دارد ، اما با توجه به کاهش قیمت فن آوری های تجدید پذیر و توسعه سیاست های حمایتی ، اکنون بهترین زمان برای سرمایه گذاری در تولید برق تمیز در خانه است.
منبع : به گزارش میهن تجارت
