Solarna energija

Solarna energija je alternativni vir energije. Izkorišča energijo svetlobnega sevanja, ki jo oddaja sonce in jo pretvarja v električno energijo ali toploto.
Mnogo ljudi uporablja izraza kot sta solarna energija in solarna moč kot sinonima, vendar to ni povsem točno, saj izraz »solarna moč« pomeni pretvorbo sončne svetlobe v električno energijo (fotovoltaika).

Brez energije, ki prihaja od Sonca naš planet ne bi bil sposoben podpirati življenja in ne bi bilo surove nafte, premoga, zemeljskega plina in niti nas.

Fotovoltaika - beseda »fotovoltaika« je kombinacija besed »photo«, ki pomeni svetlobo, in »voltaic«, ki se nanaša na proizvodnjo električne energije. Fotovoltaična tehnologija proizvaja električno energijo neposredno iz sončne svetlobe (energije). Številne solarne celice, ki so električno povezane ena z drugo in pritrjene v okvir, se imenujejo fotovoltaični modul.

Individualne celice se lahko razlikujejo po velikosti od 0.5 cm do približno 4 cm. Vendar pa ena celica proizvaja samo 1 ali 2 vata, kar ni dovolj za večino uporab. Za solarno električno energijo doma, so solarne celice združene na strehah.

Fotovoltaična celica je posebej obdelana rezina silicija, ki je stisnjena med dve tanki kontaktni plošči. Zgornji stik ima pozitivni naboj in spodnji ima negativni naboj, zaradi česar je polprevodnik. Polprevodnik absorbira fotone svetlobe in sprošča elektrone. Ko so prosti elektroni ujeti, nastane električni tok, ki se lahko uporablja kot električna energija.

Fotovoltaika je zelo hitro rastoča globalna tehnologija. Lastniki hiš, podjetja, vlade, lokalni organi in neprofitne organizacije po celem svetu uporabljajo fotovoltaične plošče, da zagotovijo električno energijo za lastne potrebe. Uporabljajo jo na podeželju, v predmestjih in mestih.

solar panel si1

Sončna toplota - v središču solarno termalnega sistema je sončni kolektor, ki je pod optimalnim kotom nameščen na streho. Sončno svetlobo pretvarja v ogrevano tekočino, ki je v njem, do zelo visokih temperatur. Ta tekočina se potem po ceveh prenese do rezervarja, kjer se hrani. Tam so tudi kolektorji, ki neposredno segrevajo zrak. Ti sistemi omogočajo kroženje zraka skozi kolektorje in prenašajo velik del energije v zrak. Kasneje se zrak sam vrne v ogrevano komoro in vzdržuje njeno temperaturo.

Najbolj znani tipi solarnih grelnikov vode so evakuacijski cevni kolektorji (44%) in stekleni sončni kolektorji (34%), ki se ponavadi uporabljajo za toplo sanitarno vodo, ter plastični kolektorji (21%), ki se večinoma uporabljajo za ogrevanje.

 Kje uporabljati solarne sisteme?

Temeljni dejavnik, ki določa dostopnst sončnega sevanja je podnebje z geografskimi dejavniki, kot so: geografska širina, velikost kopnega in morja, morsko plimovanje, nadmorske višine in oblika kopnega. Da bi ugotovili kakšne so možnosti za uporabo energije solarnega sevanja, je potrebno določiti naslednje temeljne parametre z njihovo distribucijo v času: letno insolacijo (število sončnih ur), obsevanje vodoravne in površine velikega naklona, ter strukturo sončnega sevanja.

Direktni tokovni vpad sončne energije na solarni modul ni odvisen samo od moči sončne svetlobe, ampak tudi od kota med solarnim modulom in soncem. Nagib ima velik vpliv na tokovni vpad sončne energije na površino. Pri fiksnem nagibu se največja moč, v teku leta pridobi, ko je kot nagiba enak geografski širini lokacije. Vendar pa so bolj strmi nagibi optimalni za velike obremenitve pozimi, medtem ko manjši kot uporablja večji del svetlobe v poletnih mesecih.

Zakaj uporabljati solarne sisteme?

Solarna energija se lahko uporablja za različne aplikacije:

  • Stanovanjske namene – za ogrevanje vode s pomočjo sončnega grelca. Fotovoltaične plošče se namestijo na streho zgradb, za zbiranje solarne energije, ki se uporablja za segrevanje vode. Solarna energija se lahko uporablja tudi za proizvajanje elektrike. Baterije bodo hranile energijo zajeto tekom dneva in zagotavljale energijo ponoči.

solar domek maly

  • Komercialne in industrijske namene – se pogosto uporabljajo za napajanje radijskih ali TV postaj. Uporabljajo se tudi za dobavo električne energije svetilnikom in kontrolnim lučkam za letala. Solarna energija se prav tako uporablja v velikih industrijah za zagotavljanje energije proizvodnim procesom.
  • Oddaljene aplikacije – kot so šole, dvorane in klinike, prav tako uporabljajo solarno energijo. Specialna vodna črpalka, ki deluje s pomočjo solarne energije, se uporablja za črpanje vode v oddaljena področja za prenosno oskrbo z vodo.
  • Za transport – solarna energija se uporablja tudi za javna prevozna sredstva, kot so vozički, avtobusi in svetlobne poti.
  • Solarno ogrevanje bazenov – Najbolj popularna domača uporaba solarne energije je solarno ogrevanje bazenov, kar omogoča kopanje tudi v hladnih sezonah.
    Glavne prednosti solarne energije so, da je čista, sposobna delovati samostojno ali združena s tradicionalnimi energijskimi viri, ter je izrazito obnovljiva.
    DEJSTVA – Za tipično majhno kmetijo, bi polje, ocenjeno na približno 1 kilovat, zagotovilo dovolj energije za zadovoljevanje osnovnih potreb po električni energiji za štiričlansko družino – za osvetljavo, televizijo, radio, majhen hladilnik in mikrovalovno pečico.

Katere so potencialne ovire?

Ena glavnih ovir je začetni strošek opreme, ki se uporablja za izkoriščanje sončne energije. Solarno energetske tehnologije so še vedno draga alternativa uporabi lahko dostopnim tehnologijam fosilnih goriv. Namestitev solarne energije zahteva veliko površino, če želimo da je sistem učinkovit pri zagotavljanju vira električne energije. Solarna energija je uporabna ko sije sonce, razpoložljivost sončnega sevanja pa niha od dneva do dneva in od sezone do sezone.