Energia słoneczna

Słońce, jedna z miliarda gwiazd, jest źródłem energii wszystkich znanych istot żyjących na Ziemi. Energia słoneczna docierająca na Ziemię w ciągu 40 min. pokryłaby całoroczne zapotrzebowanie człowieka. Świecące Słońce wytwarza energię poprzez reakcję zamiany wodoru w hel. Jest ona najbezpieczniejszym źródłem energii ze wszystkich nam do tej pory znanych.

Około 30% promieniowania słonecznego dochodzącego do naszej planety jest odbijane przez atmosferę, 20% jest przez nią pochłaniane, a tylko 50% energii dociera do powierzchni ziemi. Wiele pożarów w gorących regionach Ziemi jest wywołanych przez ogniskowanie promieni słonecznych w porannej rosie. Już 400 lat p.n.e. Grecy wykorzystali promienie słoneczne, skupione w szklanej kuli wypełnionej wodą, do rozniecenia ognia. Chińczycy 200 lat p.n.e. wykorzystali zakrzywione zwierciadła do skupiania promieni słonecznych.

W nowoczesnych kuchenkach słonecznych skupiane promienie służą do podgrzewania żywności. Zakrzywiony koncentrator ogniskuje promienie słoneczne na produktach. Niektóre kuchenki natomiast wykorzystują płaskie reflektory, ustawione pod odpowiednim kątem. Energia słoneczna wykorzystywana jest również do ogrzewanie domów. Umożliwia to znaczną redukcję zapotrzebowania energii w mieszkaniach, bądź w budynkach przemysłowych. W takich domach duże okna projektuje się od strony najbardziej nasłonecznionej, a małe od przeciwnej. W niektórych rozwiązaniach stosuje się zasłony izolujące ciepło, które zamykane na noc nie pozwalają na ucieczkę ciepła nagromadzonego w dzień. Takie rozwiązanie jest tzw. system pasowym.

Inne zastosowanie energii słonecznej w domu polega na podgrzewaniu wody. Promienie słoneczne podgrzewają wodę, która przepływa przez płaskie panele tworzące radiatory absorbujące ciepło. Panele te umieszczone są zazwyczaj na dachu domu, pod kątem zapewniającym największy pobór ciepła słonecznego. Zimna woda jest pompowana do paneli i tam podgrzewana przez ciepło absorbowane z promieni słonecznych. Kilka lat temu znacznie rozwinęły się urządzenia wykorzystujące energię słoneczną jako źródło prądu elektrycznego. Jednym z nich jest bateria słoneczna, która zamienia światło na prąd elektryczny. Ilość energii słonecznej pochodzącej z baterii słonecznej nie zależy od temperatury otoczenia, ale od nasłonecznienia. Dlatego też jest możliwe, aby np. latarnia o mocy 360 kW na lądowisku samolotów pracowała na zamarzniętej Alasce. W odległych rejonach baterie słoneczne są używane na co dzień w domu. Służy ona do ładowania akumulatorów, co umożliwia korzystanie z energii elektrycznej również w nocy.

Promieniowanie słoneczne może być zamieniane na energię cieplną lub tez elektryczną. Opłacalność wykorzystania energii elektrycznej zależy w dużej mierze od stopnia nasłonecznienia rejony, w którym decydujemy się zainstalować tego rodzaju systemy. Dodatkowym problem są również dość wysokie ceny materiałów do montażu instalacji wykorzystującej energię słoneczną. Dlatego zanim decydujemy się na zmianę dotychczasowego trybu zasilania bądź ogrzewania domu, powinniśmy starannie wszystko przemyśleć.