Sonce

Proizvaja energijo že več milijard let. Sončno energijo prenašajo sončni žarki (sončno sevanje). Sončna energija se lahko pretvori v druge oblike energije, kot so toplotna in električna energije.

Energije iz sonca je pogon življenja na zemlji že več milijonov let.

Leta 1830 je britanski astronom John Herschel uporabil solarni zbiralec (napravo, ki absorbira sončno svetlobo zbira toploto) za kuhanje hrane med ekspedicijo v Afriko. Danes ljudje uporabljamo sončno energijo za veliko stvari.

Sončna energija se lahko uporablja za proizvodnjo toplotne in električne energije

Sončna energija se lahko uporablja za ogrevanje:

sanitarne vode - za uporabo v domovih, zgradbah, ali bazenih

prostorov - v notranjosti hiše, rastlinjaki, in druge zgradbe

Sončna energija se lahko pretvori v električno energijo na dva načina:

Fotovoltaične naprave ali "sončne celice" spremenijo sončno svetlobo neposredno v električno energijo. Posamezne celice so združene v plošče in nizi plošč, ki se lahko uporablja v različnih primerih; od majhnih celic, ki polni kalkulator in večjih sistemov za polnjenje baterij, ter za sisteme, ki so postavljeni na strehe zgradb in do velikih elektrarn, ki zajemajo več hektarjev.

Koncentriranje sončne svetlobe na medije, ki proizvajajo paro in jo preko turbin in generatorja pretvorijo v električno energijo.

Dve slabosti sončne energije so:

količina sončne svetlobe, ki prispe na površino zemlje ni konstantna. To je odvisno od lokacije, ure, letnega časa in vremenskih razmer.

Ker sonce ne koncentrira žarčenja na enem mestu, je potrebno zagotoviti veliko površino za zbiralnike.

Sončna energija je daleč največji razpoložljivi vir obnovljive energije, ki nam je na voljo. Sončna energija je sposobna zagotoviti celotno potrebo po energiji. Vendar pa je le občasni vir energije, kar pomeni, da ni ves čas na razpolago. Lahko se dopolni s toploto, shranjevanjem energije ali iz drugega vira energije, kot so zemeljski plin ali hidroelektrarne. Če bi 4% ozemlja pokrili s fotovoltaičnimi moduli, bi zadostili celotni svetovni potrebi po energiji. Npr. puščava Gobi se razprostira na površini, da lahko pokrijemo celotno povpraševanje po električni energiji na svetu.

Fotovoltaične celice pretvarjajo sončno svetlobo v električno energijo

Solarna celica, navadno imenujemo sončne celice ali PV, naloga te tehnologije je pretvorba sončne energije neposredno v električno energijo. Sončne celice so običajno izdelane iz silicijevih zlitin.

Sončna energija

Sončna svetloba je sestavljena iz fotonov. Ti fotoni vsebujejo različne količine energije, te ustrezajo različnim valovnim dolžinam sončnega spektra.

Ko fotoni dosežejo fotovoltaične celice, se jih nekaj odbije, nekaj pa se jih absorbira. Samo absorbirani fotoni zagotavljajo proizvodnjo električne energije.

Vpliv vremena na fotovoltaiko

Učinkovitost fotovoltaičnih sistemov je odvisna od sončne svetlobe. Podnebne razmere (kot so oblaki in megla), imajo pomemben vpliv na količino sončne energije, ki jih prejme fotovoltaični niz in, posledično, njegovo delovanje. Večina modulov deluje s približno 10% učinkovitostjo pretvorbe sončne svetlobe. Nadaljnje raziskave se izvajajo za povečanje učinkovitosti na 20%.

Ogrevanje z energijo Sonca

Sončna toplota (toplota) energije se pogosto uporablja za ogrevanje vode, uporabljene v domovih in bazenih za ogrevanje in notranjost stavb ( "ogrevanje prostorov"). Solarne sistemi za ogrevanje prostorov je mogoče opredeliti kot pasivne ali aktivne.

Pasivno ogrevanje prostorov je, ko vašo zgradbo sonce ogreva in se preko konvekcije ogreje. Toplejši zrak se dviga proti vrhu in hladnejši proti dnu. Za takšno naravno ogrevanje ni potrebna nobena strojna oprema.

Aktivno ogrevanje sistemov pa zahteva zbiralec za sprejemanje sončnega sevanja. Ta toplota se prenese na druge medije ogrevanja, kjer pa postrojenja tudi poskrbijo za shranjevanje toplote za daljše obdobje.

Sončna energija in okolje

Uporaba sončne energije ne proizvaja zraka ali vode in ni toplogrednih plinov, vendar pa povzroča nekatere posredne vplive na okolje. Na primer, obstaja nekaj strupenih snovi, kemikalij, ter različnih topil in alkoholov, ki se uporabljajo v postopku izdelave fotovoltaičnih celic (PV).

Poleg tega lahko velike sončne termoelektrarne škodijo ekosistemom, če niso ustrezno integrirane v okolico. Ptice in žuželke se lahko ubijejo, če letijo skozi koncentrirano žarek sončne svetlobe, ki ga je ustvarijo "sončni energijski stolpi." Nekateri solarni sistemi uporabljajo potencialno nevarne tekočine (za prenos toplote), ki zahtevajo ustrezno ravnanje in odstranjevanje.

Večje sončne termoelektrarne lahko neugodno vplivajo na ekosistem, saj uporabljajo vodo za hlajenje turbine pri generatorjih, še posebej to velja na sušnih območjih.