De zon is een onuitputtelijk bron van energie. Directe zonne-energie kan op verschillende manieren worden gebruikt. Deze worden aan de hand van verschillende maatregelen uitgelegd.
Passieve zonne-energie
Hierbij wordt de gebouwde omgeving zo vormgegeven dat het ontwerp gebaseerd is op de behoefte aan zon of schaduw. Gedacht kan worden aan gebouwen waarin grote glasoppervlakken op het zuiden energie kunnen opvangen, maar ook aan beschaduwing om de koelbehoefte zoveel mogelijk te reduceren. Ook in de openbare ruimte wordt het rekening houden met de zon steeds belangrijker in verband met hittestress door de verhoging van de zomertemperaturen. De elders beschreven Place de la Republique in Parijs is een voorbeeld van een openbare ruimte die hierop ontworpen is.
PV panelen
Voordeel van PV-panelen is dat ze decentraal toegepast kunnen worden op daken en gevels. Nadeel is dat de opbrengst afhankelijk is van de intensiteit van de zoninstraling, de oriëntatie van de panelen en dat de techniek nog vrij kostbaar is. De prijs daalt de afgelopen jaren, maar €2.600 tot €3.500 euro/kW worden genoemd in Siemer, 2009 Erhorn-Kluttig et al., 2011.
PV-panelen bestaan in verschillende uitvoeringen. Het rendement en de opbrengst is verschillend per type en wordt altijd bepaald door de effectieve zoninstraling. De effectieve zoninstraling volgt uit de oriëntatie, de hellingshoek en de eventuele belemmeringen.
Thermische zonnecollectoren
In deze collectoren wordt water opgewarmd. Het warme water wordt opgeslagen en kan gebruikt worden voor de verwarming en het bereiden van warm tapwater en ten behoeve van de ruimteverwarming.
Volgens praktijktests Erhorn-Kluttig et al., 2011 zijn thermische zonne-energie-installaties uitontwikkeld, ze werken goed en ze kosten tussen €3.700 en €5.680. Dit is inclusief opslag en regeling voor een compleet pakket dat circa 60% van de warmtevraag van een 4-persoonshuishouden dekt. Erhorn-Kluttig et al., 2011
Asfaltcollectoren
In asfaltcollectoren wordt een geasfalteerde weg voorzien van leidingen waarin water door de zon kan worden opgewarmd. Het rendement is lager dan in zonnecollectoren, maar dat wordt gecompenseerd door het grotere oppervlak. De toepassingsmogelijkheden beperken zich in verband met het transport van de warmte tot asfaltwegen in de steden. Voordeel is dat deze wegen in de zomer gekoeld worden en het asfalt hierdoor langer meegaat. In verschillende landen, zoals in Zwitserland, wordt dit systeem ook gebruik om een deel van de gewonnen warmte te benutten om de wegen ‘s winters sneeuw- en ijsvrij te houden. Weijers et al., 2007
Literatuur
- Erhorn-Kluttig H., Jank R., Schrempf L., Dütz A., Rumpel F., Schrade J., Erhorn H., Beier C., Sager C. & Schmidt D.; Energetische Quartiersplanung – Methoden – Technologien – Praxisbeispiele; Fraunhofer IRB Verlag, Stuttgart, 2011
- Weijers E.P., Groot G.J. de; Energiewinning uit weginfrastructuur; ECN, 2007