Cómo hacer funcionar su casa únicamente con energía solar

La verdadera pregunta podría ser, ¿por qué nadie querría convertir la casa familiar para que funcione con los rayos del sol? Suena como la fórmula de la felicidad, ¿verdad?

La verdad es que decidir optar por la energía solar tiene algunos beneficios bastante grandes, pero de alguna manera se ven contrarrestados por posibles inconvenientes.

La energía solar es gratuita, después de la inversión inicial de instalación del sistema. La energía solar también es eficiente (aunque algunos expertos debaten su nivel real de eficiencia) y libre de contaminación. Pero una vez que decide utilizar energía completamente solar, fuera de la red, tiene que hacer frente al mal tiempo que podría poner freno a sus planes.

Si permanece en la red (el sistema eléctrico tradicional), aún puede usar la energía proporcionada por la empresa de servicios públicos tradicional en situaciones en las que no puede producir suficiente energía o no tiene energía almacenada. A menudo, el objetivo es eliminar por completo la necesidad de combustibles fósiles, pero esta opción podría ser suficiente para convertir a algunos escépticos que dudan en dar el salto. La terminología también puede ser desagradable, ya que "salir de la red" a veces se asocia con evasores de impuestos y asesinos en serie. Tenga la seguridad de que una casa solar incondicional es completamente saludable.

La planificación para que su casa funcione completamente con energía solar requiere inversiones financieras, mentales y emocionales considerables . La infraestructura es un poco más complicada, los cálculos deben ser más precisos y un error puede dejarte sin energía suficiente para salir adelante. Al menos ya hay una luz para guiarte en el camino.

1. concentrando los rayos
2. Como la vitamina D para tu casa
3. Pagar por lo que es gratis

El primer ejemplo práctico de control de la energía del sol podría haber sido cuando alguien se dio cuenta de que una lupa, sostenida en el ángulo correcto, podía provocar incendios y quemar hormigas. Y a partir de ahí, pasaron prácticamente eones antes de que los humanos descubrieran una forma de utilizar los rayos del sol de forma verdaderamente constructiva.

La primera celda fotovoltaica de silicio (lo que conocemos como "paneles solares") se produjo en los Estados Unidos en 1954. Nuestros paneles solares actuales son descendientes directos de esta tecnología: se han vuelto más eficientes a lo largo de los años.

A lo largo de los años, desde la década de 1950 hasta ahora, se desarrollaron varios edificios residenciales y comerciales con diferentes prioridades solares. Un edificio de oficinas ganó reconocimiento por calentar agua con energía solar . Los hitos residenciales fueron desde terrazas acristaladas hasta sistemas híbridos de energía solar/red y hogares totalmente solares independientes (uno de los primeros se completó en 1983). En 2000, una familia de Colorado completó una instalación solar que alimentó casi por completo su hogar para su familia de ocho miembros.

Hay otras innovaciones útiles además de los paneles solares montados en el techo, como una versión modificada de un sistema de calefacción radiante. Al enrutar cuidadosamente las tuberías de la casa, el sol puede calentar el agua y, a medida que se bombea a través de la casa, ese calor se puede disipar para ayudar a controlar la temperatura de la casa. Este tipo de calor no aumentará el consumo eléctrico de la casa. En una competencia nacional de diseño de casas solares en 2007, un grupo de estudiantes de la Universidad de Santa Clara en California incluso descubrió cómo usar un sistema de calor radiante solar para ayudar a enfriar la casa y calentarla. Tan atractiva como es esta idea, puede ser particularmente difícil de ejecutar; una pareja de Tennessee que diseñó una casa con un sistema similar tuvo problemas para encontrar un contratista a la altura del desafío [fuente: Lewis]. La casa de Tennessee, aunque no forma parte de una competencia, evoca el mismo sentido de espíritu. Se destaca por su uso de SketchUp, un programa de arquitectura y diseño de Google. Las otras características de la casa incluyen iluminación LED de bajo consumo y aislamiento derivado del maíz.

Algunos diseños dan más responsabilidad y flexibilidad a los ocupantes de la casa. En la competencia de 2007, un equipo de Virginia Tech agregó monitores meteorológicos a la casa que, entre otras características, ayudarían a los residentes a decidir cuándo abrir y cerrar contraventanas aisladas para mantener las temperaturas interiores deseadas de la manera más eficiente posible. En 2010, hubo una competencia similar en Europa. Un grupo de estudiantes en Inglaterra se enfocó en diseñar una casa prefabricada que pudiera pedirse y ensamblarse en cualquier lugar, y se aseguraron de que cumpliera con los códigos de construcción más restrictivos del país. Esperaban demostrar que las casas solares prefabricadas eran una alternativa accesible y deseable a la construcción personalizada o una conversión ineficiente de una casa existente. Como bono,

El costo, por supuesto, puede hacer o deshacer cualquier iniciativa. El precio de la tecnología solar se ha mantenido bastante estable de década en década, pero hubo algunas mejoras notables. Los precios de las celdas solares se redujeron en un 80 por ciento en la década de 1970, lo que mejoró drásticamente su potencial. Y en febrero de 2009, First Solar, un fabricante de paneles solares, anunció que el costo de fabricar sus productos se había reducido a un dólar por vatio, un hito muy esperado. Los expertos dicen que la "paridad de red" es el hito necesario para que la energía solar realmente funcione. La paridad de red se logra cuando la energía solar cuesta lo mismo que la energía convencional, sin la ayuda de las subvenciones, subsidios y reembolsos que lo hacen posible para muchos clientes. En ese momento, la oferta probablemente no podrá satisfacer la demanda, ya que algunos de los paneles solaresHutchinson ].

Para imaginar cómo la energía solar puede proporcionar suficiente energía para toda una casa, es necesario cubrir un poco de lo básico. Probablemente todos hemos visto paneles solares tradicionales a estas alturas: cosas planas, deslumbrantes y de aspecto difícil de manejar que sobresalen de los tejados. Ciertamente no están simplificados de ninguna manera, lo que los hace parecer engorrosos. Como discutimos, su refinamiento continuo ha ganado cierto respeto crítico en la industria, pero aún funcionan de la misma manera.

A medida que los paneles solares sobresalen del precipicio en varios ángulos, capturan toda la luz solar disponible y la convierten en energía de CC . Un inversor convierte la energía de CC en energía de CA (que es lo que usamos para alimentar dispositivos electrónicos). Y para las personas que desean alimentar completamente toda una casa con los rayos del sol, existen sistemas disponibles para convertir y almacenar energía adicional en forma de energía de batería. De esta manera, la casa aún puede tener una fuente de energía durante la noche o cuando hace mal tiempo (pero, y esto será importante más adelante, no puede cubrir el déficit de un sistema mal diseñado o inadecuado).

Las tejas solares son una opción disponible recientemente, una alternativa sutil y aerodinámica a esas aletas deslumbrantes delatoras. Son paneles solares, hechos de los mismos materiales que los paneles solares tradicionales, que también son tejas, y se parecen mucho a un techo normal... tal vez un poco más brillante. Las tejas solares, contrariamente a la creencia popular, pueden funcionar incluso en condiciones de luz solar débil o dispersa (lo que implica, pero no confirma, que las tejas superan a los paneles en tales circunstancias). 

Entonces, ¿por qué la conversión a la energía solar requiere un poco de persuasión? Por lo general, las casas en los Estados Unidos pueden obtener calor del gas o de la electricidad. Por el bien del argumento y los propósitos de este artículo, supongamos que alguien entusiasta de la energía solar en curso quiere desconectarse por completo de la red, y eso significa que no hay gas ni electricidad. Por lo tanto, la energía solar debe acomodarse para la calefacción, el aire acondicionado (que, por mucho, es uno de los mayores consumos de energía en una casa), otras partes de la infraestructura de la casa como iluminación y ventiladores, todos los electrodomésticos principales (refrigerador, estufa , lavadora y secadora), y otros aparatos electrónicos como microondas, estéreo, televisión y computadora. Esta lista, por supuesto, no es exhaustiva (¿cuántos miembros de su familia necesitan cargar constantemente sus teléfonos inteligentes o tabletas?) y hay muchas variables. Si tu casa es enorme o eres un consumidor de energía que deja los aparatos electrónicos encendidos todo el día, necesitarás una configuración solar más intensa. Sería bueno suponer que cualquiera que se tome en serio la realización de esta conversión ya es bastante consciente del consumo y hace un esfuerzo por reducir el uso de energía, como usar persianas aisladas en lugar de encender el aire acondicionado, o renunciar a un lavavajillas que se calienta y se agita. por horas. En este momento, esa es probablemente una generalización justa, pero a medida que la energía solar se generaliza, los primeros usuarios conscientes del medio ambiente podrían no ser la mayoría. El punto es que debe calcular toda la electricidad que usa su casa, y por la cantidad de tiempo por día, y armar una configuración de panel solar que pueda satisfacer esa demanda. Si te parece demasiado,

Aunque ciertamente es complicado y definitivamente no es barato, las personas con los recursos para diseñar y construir una casa con energía solardesde cero tienen algunas ventajas cuando se trata de flexibilidad. Muchas sutilezas entran en juego al planificar un sistema solar residencial para una casa existente específica. El diseño real de la casa es uno de esos factores. ¿Qué tan grande es la superficie del techo (lo que afecta su área de superficie solar potencial)? ¿En qué dirección mira el techo y cuál es el grado de inclinación? ¿Hay obstrucciones que causan sombra parcial? Puede ver que la mayoría de estos obstáculos son imposibles de cambiar, pero aún puede trabajar con ellos. La ubicación también es un factor. A una casa en Escandinavia, con sus días notoriamente cortos, no le irá tan bien como a una casa cerca del ecuador. La cantidad promedio de días soleados también es importante; si llueve hasta el anochecer, no importa especialmente si el anochecer llega tarde.

Cuando intenta calcular cuánta energía puede producir y cuánta necesitará, es útil mirar los datos meteorológicos de su área. Le mostrará cuánta luz solar puede esperar en un mes determinado, según los promedios anteriores. Debe tener copias de sus facturas de servicios públicos cerca, que le permitirán saber cuánta energía usa, y puede usar esta información para determinar si el sistema que desea producirá suficiente electricidad. Las pautas generales recomiendan una configuración que genere 1 kilovatio por cada 1000 pies cuadrados de casa. No dejes que tu optimismo te domine: debes asegurarte de que puedes producir suficiente energía para superar los peores momentos, no los mejores. Querrás prepararte literalmente para el proverbial día lluvioso.

Los rayos del sol están disponibles para que cualquiera los tome, pero se necesitan muchos equipos costosos para convertirlos en energía. Los paneles solares son la forma de energía renovable menos costosa, pero aun así cuestan entre tres y cuatro veces más que la energía tradicional. Si te tomas en serio hacer el cambio, no dejes que eso te desanime, puede haber formas de hacerlo realidad.

"Paridad de red" es un término que se usa para describir uno de los objetivos finales hacia la sostenibilidad de la energía solar: cuando las fuentes alternativas de energía renovable (que, en teoría, incluyen otras fuentes además de la solar) costarán lo mismo que la energía tradicional. Se estima que uno de los hitos para lograr la paridad de la red es cuando los costos de fabricación de la infraestructura de energía solar caen a aproximadamente 65 centavos por vatio [fuente: Hutchinson ]. Entonces, se puede vender con una ganancia para las empresas, pero aún así será más fácil para los propietarios dar el salto.

Antes de la caída de la vivienda, se sabía que los bancos prestaban un poco más a los clientes que planeaban invertir en mejoras energéticas eficientes y tecnología verde , pero ahora es un poco más difícil hacer que ese caso sea convincente. Una "hipoteca verde" aún podría ser una opción para los compradores de vivienda que tienen buen crédito , y los números confiables que demuestren una buena investigación y compromiso deberían ayudar. Un argumento sólido le mostrará al banco cuánto ahorrará la inversión y el período de tiempo necesario para recuperar los costos.

Los incentivos y los reembolsos relacionados con la energía varían tanto y cambian con tanta frecuencia que cualquier persona que esté considerando la conversión de una casa solar debe observar de cerca los beneficios específicos del estado. La combinación correcta de subvenciones, créditos fiscales y reembolsos por vatio puede hacer que la inversión inicial sea más asequible de lo que muchos propietarios piensan. A partir de 2012, la Ley de Política Energética de 2005 aún brinda a los propietarios un crédito fiscal del 30 por ciento, o hasta $2,000, en el año en que se instala el sistema. Más allá de los beneficios a corto plazo, los expertos estiman que por cada mil dólares de ahorro anual de energía, el valor de su hogar aumentará en $ 20,000 [fuente: Solar Energy World ].

Cuando venda su casa que funciona con energía solar, la inversión debería dar sus frutos a lo grande. Los costos de la energía también varían según la ubicación, por lo que vivir en un estado menos soleado aún podría brindar beneficios considerables (donde la electricidad cuesta tanto que los ahorros valen la inversión, incluso si la casa no genera tanta energía como lo haría). en algún otro lugar).

A medida que aumentan los costos de los servicios públicos y sus vecinos pagan más por la energía, es posible que tenga derecho a un reembolso de su compañía de servicios públicos. Si sus paneles solares producen más energía de la que usa su casa, puede vender su energía adicional a la red. Las empresas que instalan energía solar residencial promocionan este beneficio como una manera fácil de recuperar su inversión, pero, por supuesto, los resultados pueden variar ampliamente (y las leyes al respecto también varían según el lugar donde viva). Esa es una buena motivación para reducir el consumo de energía de su familia.

Algunos lugares han hecho un esfuerzo para llevar la energía solar a las masas. Berkeley, California y Boulder, Colo., tienen programas solares municipales, en los que la ciudad realiza la inversión en infraestructura y recupera el costo a través de impuestos. Otros locales ofrecen préstamos especiales que se devuelven a través de impuestos a la propiedad adicionales. Y al menos una compañía ha ideado un programa de arrendamiento (algo así como arrendar su caja de cable o antena parabólica de su compañía de cable), enfocándose en estados que tienen costos de energía particularmente altos para atraer a tantos consumidores como sea posible.

Hay un lado oscuro de la energía solar: en algunos lugares, realmente no es factible. Alemania ha proporcionado más de $ 130 mil millones en subsidios de energía solar, solo para decidir en 2012 que esos beneficios se eliminarían gradualmente. La infraestructura, dicen, es demasiado costosa e ineficiente para usarla a gran escala, incluso si los rayos del sol son gratuitos. El paisaje y la orientación del país podrían no ser adecuados para que la inversión sea sostenible; los expertos calculan que la aparentemente impresionante iniciativa solar de Alemania no tendrá ningún efecto en la reducción del calentamiento global.

Pero si no vive en Alemania, los Países Bajos o cualquier otro país con horas de luz del día notoriamente cortas, salga y celebre. Si desea convertir su casa en energía solar completa, probablemente sea posible.

Publicado originalmente: 19 de junio de 2012

¿Puede una casa funcionar solo con energía solar?

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¿Cuánto cuestan los paneles solares para una casa de 1000 pies cuadrados?

¿Por qué es importante la energía solar?

Nota del autor: Cómo hacer funcionar su casa únicamente con energía solar

Leí mucho para este artículo (más de lo habitual) porque me distrajo el abismo entre las casas solares prácticas y las casas solares de exhibición. En ambos casos, la mayoría de las innovaciones tecnológicas relacionadas con la energía solar fueron más o menos lo que esperaba. Las casas extremas, mansiones de millones de dólares y demás, son fascinantes y hermosas, y por supuesto que me gustaría vivir en una, si pudiera. El problema es que tales estudios de diseño (y eso es realmente lo que son) no tienen mucho propósito en el mundo real. Son aspiracionales, pero la persona promedio no puede pagar uno. Y si la persona promedio no puede pagar una mansión que fue diseñada para mostrar capacidades de energía solar, el mensaje final es que la persona promedio probablemente no pueda pagar una casa con energía solar.

Eso es desafortunado, porque, después de todo, ¿no deberían los residentes de una casa que funciona con energía solar estar interesados ​​en vivir de manera más eficiente, en general? Con lo que quiero decir, quizás cada residente no necesite sus propios miles de pies cuadrados. Incluso si un enorme techo que cubre una enorme casa genera suficiente energía solar para funcionar fuera de la red, hay otros recursos que se utilizan de manera ineficiente.

No juzgar a los propietarios de mansiones solares con demasiada severidad; después de todo, dichos proyectos ciertamente generan publicidad positiva para la tecnología. Pero mis intereses encontraron su camino hacia el otro extremo del mercado, hacia los propietarios o compradores de viviendas que quieren energía solar, pero se ven obligados a considerar la inversión, sopesando cuidadosamente los beneficios frente a los inconvenientes.

Me sorprendió descubrir que, aparte de la inversión inicial en comparación con la energía tradicional, realmente no hay inconvenientes. Se puede diseñar un sistema solar para casi cualquier casa y puede funcionar tan suavemente que los propietarios apenas notarán que hay algo diferente. Ahí es cuando la energía solar será realmente un éxito, cuando sea la norma y no la excepción. Es difícil decir cuánto tiempo pasará antes de que lleguemos a ese punto.

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