Ηλιακός θερμοσίφωνας
Οι ηλιακοί θερμοσίφωνες αποτελούν την πλέον διαδεδομένη τεχνολογία για την παραγωγή ζεστού νερού από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.
Οι ηλιακοί θερμοσίφωνες μετατρέπουν την ηλιακή ακτινοβολία σε θερμική ενέργεια και αποτελούνται από ένα συλλέκτη στον οποίο προσπίπτει η ηλιακή ακτινοβολία και μία δεξαμενή για την αποθήκευση του ζεστού νερού μέχρι τη χρήση του. Στους θερμοσίφωνες κλειστού κυκλώματος, είναι απαραίτητος και ένας εναλλάκτης για την μεταφορά θερμότητας από το θερμαινόμενο υγρό (συνήθως λάδι) στο νερό χρήσης.
Οι δύο πλέον συνήθεις τύποι ηλιακού θερμοσίφωνα είναι οι επίπεδου συλλέκτη και με σωλήνες κενού.
Οι θερμοσίφωνες επίπεδου συλλέκτη παράγουν ζεστό νερό με θερμοκρασία μεταξύ 40 °C και 70 °C. Προτείνονται και για περιπτώσεις ορεινών κλιμάτων καθώς διαθέτουν μεγάλο συντελεστή κέρδους και μπορούν να παράγουν ζεστό νερό ακόμη και τους μη καλοκαιρινούς μήνες. Έχουν ευρείες δυνατότητες χρήσης καθώς μπορούν να χρησιμοποιηθούν για οικιακή παραγωγή ζεστού νερού, σε ολοκληρωμένα συστήματα θέρμανσης, για θέρμανση πισινών, κα.
Οι θερμοσίφωνες με σωλήνες κενού είναι πιο αποτελεσματικοί (και πιο ακριβοί) και είναι κατάλληλοι για περιοχές με μικρή ηλιοφάνεια ή χαμηλές θερμοκρασίες. Αποτελούνται από μία σειρά διπλών γυάλινων σωλήνων εντός των οποίων υπάρχει κενό αέρος.
Ένα σύστημα σωστού μεγέθους και σωστά τοποθετημένο μπορεί να μειώσει έως και 70% την ενέργεια που χρειάζεται για την παραγωγή οικιακού ζεστού νερού.
Φωτοβολταϊκά
Τα φωτοβολταϊκά στοιχεία ή πλαίσια (πάνελ) είναι διατάξεις που μετατρέπουν την ηλιακή ακτινοβολία σε ηλεκτρική ενέργεια.
Η φωτοβολταϊκή κυψέλη είναι το βασικό στοιχείο ενός πλαισίου (πάνελ) και, κατασκευάζεται από ένα στρώμα ημιαγώγιμου πυριτίου με διαστάσεις μεταξύ 10 και 15 εκατοστά. Οι κυψέλες συνδυάζονται σε πλαίσια τυπικού μεγέθους μεταξύ 0,5 και 1,5 τετραγωνικού μέτρου προκειμένου να τοποθετηθούν σε συστήματα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.
Ο συντελεστής απόδοσης των φωτοβολταϊκών συστημάτων εξαρτάται κυρίως από την ποσότητα της ηλιακής ακτινοβολίας που προσπίπτει σε αυτά αλλά, γενικά είναι χαμηλός, της τάξης του 15%. Συνεπώς, προκειμένου να εγκατασταθεί ένα σύστημα τυπικής ισχύος 1 kWp απαιτούνται περίπου 7,5 τετραγωνικά μέτρα πλαισίων.
Γεωθερμία
Η Γεωθερμία αποτελεί μορφή ενέργειας που σχετίζεται με την θερμότητα που προέρχεται από τα βαθύτερα στρώματα του φλοιού της γης. Πρόκειται για μία πρακτικά ανεξάντλητη πηγή ενέργειας με μηδενικό κόστος καυσίμου και σχεδόν μηδενικούς ρύπους εκμετάλλευσης.
Συνήθως, η εκμετάλλευση της γεωθερμικής ενέργειας σχετίζεται με μεγάλες θερμοηλεκτρικές μονάδες ή παροχή ζεστού νερού τηλεθέρμανσης αν και πλέον είναι εφικτή η εγκατάσταση οικιακών συστημάτων γεωθερμίας.
Στην δεύτερη περίπτωση, αξιοποιείται το γεγονός ότι σε βάθος λίγων μέτρων από την επιφάνεια της γης, η θερμοκρασία διατηρείται σταθερή, τυπικά μεταξύ 10 και 15 °C. Αυτό επιτρέπει, το χειμώνα, την άντληση θερμότητας από το έδαφος για την θέρμανση των χώρων και, το καλοκαίρι, την απόρριψη θερμότητας στο έδαφος για την ψύξη των ίδιων χώρων.
Η ανταλλαγή θερμότητας επιτυγχάνεται μέσω ενός γεωθερμικού συστήματος σωλήνων που περιέχουν ειδικό υγρό για την ανταλλαγή θερμότητας με το έδαφος σε συνδυασμό με μία ηλεκτρική αντλία θερμότητας. Η αντλία θερμότητας αξιοποιεί την διαφορά θερμότητας μεταξύ του θερμαινόμενου υγρού και του χώρου προς θέρμανση (ή ψύξη) για το επιθυμητό αποτέλεσμα.
