Energia słoneczna - charakterystyka, wykorzystanie, opłacalność

Światowa energetyka powoli przechodzi ważne zmiany. Znaczenie paliw kopalnych takich jak węgiel jest stale zmniejszane. Dlatego, że prowadzą do znaczącej degradacji środowiska. Coraz powszechniej stosowane są alternatywne rozwiązania. Do najpopularniejszych należą systemy, które zasila energia słoneczna. Do czego jest wykorzystywana? Co warto wiedzieć na jej temat? Odpowiedzi na te i wiele innych pytań znajdują się na naszym portalu.

Charakterystyka energii słońca

Energia słoneczna powstaje za sprawą reakcji jądrowych stale zachodzących we wnętrzu gwiazdy. W wielkim skrócie, te procesy polegają na przemianie jąder wodoru w jądra helu. Ta część mocy, która dociera do ziemi przybiera postać promieniowania elektromagnetycznego. Będącego wynikiem drgań pola magnetycznego oraz elektromagnetycznego. Energia słońca reprezentuje najczystsze i najczęściej wykorzystywane źródła energii odnawialnej. Jest dostępna na całym świecie i znalazła szerokie zastosowanie. Przede wszystkim w przemyśle i budownictwie mieszkaniowym. Co jeszcze trzeba wiedzieć na jej temat?

Promieniowanie słoneczne jest wykorzystywane na dwa ciekawe sposoby. Pierwszy to konwersja fotowoltaiczna wykonywana przez krzemowe panel. To nic innego jak produkcja energii elektrycznej. Ogniwa fotowoltaiczne cieszą się sporym powodzeniem i są montowane, jako zasilanie w:

  • instalacjach dostarczających prąd do domów jednorodzinnych i innych budynków,
  • urządzeniach codziennego użytku, kalkulatorach, zegarkach czy lampach solarnych,
  • urządzeniach stosowanych w żeglarstwie, telekomunikacji oraz kosmonautyce.

Powstają także elektrownie słoneczne dostarczające prąd do wielu gospodarstw domowych i firm.

Do czego jeszcze używana jest energia pozyskiwana ze słońca? Poddaje się ją konwersji fototermicznej. Rozwinięcie tej tajemniczej nazwy okazuje się bardzo proste. Chodzi tu o przekształcenie promieniowania na energię cieplną. Ona z kolei znajduje zastosowanie w ogrzewaniu budynków mieszkalnych, szklarni, oranżerii, ale także wody użytkowej. Opisane technologie są wynikiem wieloletnich badań i eksperymentów. Prężnie się rozwijają, co ma ogromne znaczenie dla przyszłości planety. Szczegółowe informacje uzupełniające tematy poruszone do tej pory zostały opublikowane na naszym portalu. Warto się z nimi zapoznać.

Energia świetlna – opis wad i zalet

Tradycyjne paliwa kopalne, węgiel i ropa naftowa, mają swoje zalety i wady. Do tych pierwszych trzeba zaliczyć ogromną wydajność. Ponadto na razie wspomniane surowce są łatwo dostępne a ich wykorzystanie na świecie jest powszechne. Zachęcające są także stosunkowo niskie ceny. Natomiast najpoważniejszą wadą węgla oraz ropy jest negatywny wpływ na środowisko. Spalanie generuje zanieczyszczenia szkodliwe dla wszystkich organizmów na ziemi. Samo wydobycie wiąże się z poważnymi uszkodzeniami terenu, na którym się odbywa. O plusach i minusach wspominamy, dlatego, że odnawialne źródła energii też je mają.

Energia elektryczna i cieplna pozyskiwana z promieniowania słonecznego staje się coraz popularniejsza. Jednakże technologie produkcji mają swoje ograniczenia. Istotne wady to:

  • wysoki koszt zakupu urządzeń oraz złożenia instalacji zarówno komercyjnej jak i prywatnej,
  • dostęp do energii określa pora dnia i roku, elektrownie słoneczne nie pracują w nocy,
  • natężenie promieniowania zależy od kąta padania promieni oraz regionu geograficznego,
  • poziom promieniowania mogą zmniejszać warunki pogodowe i zanieczyszczenia atmosfery.

Trzeba też wiedzieć, że wydajność ogniw jest dość niska, choć producenci starają się to zmienić.

Rzecz jasna energia pozyskiwana ze słońca nie zyskałaby uznania na świecie gdyby nie miała zalet. O części z nich wspomnieliśmy już wcześniej. Podstawa to uniwersalność, promieniowanie można przekształcić w prąd lub ciepło. Zasoby są odnawialne, nieograniczone i dostępne w każdym zakątku planety. Korzystanie z omawianej energii nie emituje spalin ani żadnych innych zanieczyszczeń. Ważne jest też to, że po zamontowaniu instalacje są praktycznie bezobsługowe. Po dobraniu odpowiedniej wersji, można je zamocować w wielu różnych miejscach. Dokładniejszy opis wad i zalet można znaleźć w innych artykułach na naszej stronie.

Alternatywna energetyka w gospodarstwie domowym

Słoneczna energia świetlna zaczyna odgrywać coraz większą rolę w gospodarstwach domowych i rolnych. Producenci urządzeń korzystających z niej oferują dwie podstawowe wersje instalacji. Pierwsza to system fotowoltaiczny produkujący prąd zasilający sprzęt codziennego użytku. Natomiast drugi typ przekształca promieniowanie w ciepło. Tę energię wykorzystuje się do ogrzewania budynków lub podgrzewania wody użytkowej. Poza różnicą w zastosowaniu istnieją pewne podobieństwa. Panele stosowane w obu technologiach w zasadzie montuje się w taki sam sposób. Do tego ich wydajność utrzymuje się na podobnym poziomie.

Wspomniane systemy zasługują na nieco obszerniejszy opis. Instalacje fotowoltaiczne obecnie występują w trzech wersjach różniących się sposobem pracy i po części budową. Pierwsza nosi ogólną nazwę on-grid i jest podłączana do sieci elektroenergetycznej. Poza panelami i elementami konstrukcyjnymi składa się z inwertera i dwóch liczników. Zasila w prąd domowe urządzenia a nadmiar wyprodukowanej energii oddaje do sieci. Druga wersja, zwana off-grid ma dodatkowe elementy, jakimi są akumulatory. Ta instalacja nie jest połączona z siecią, nadwyżki prądu są magazynowane w kilku akumulatorach.

Kończąc temat fotowoltaiki trzeba dodać, że stosowane są także systemy wyspowe. W tej odmianie, energia elektryczna również może być magazynowana w akumulatorach. Jednakże nadwyżki można także odsprzedawać lokalnemu dostawcy prądu. Ponadto instalację wspomagają inne źródła energii, elektrownie lub turbiny wiatrowe. Jeśli chodzi o ogrzewanie i przygotowywanie wody użytkowej, do tego wykorzystywane są kolektory solarne.W sprzedaży są typy płaskie i próżniowe. Energia słoneczna ogrzewa czynnik roboczy, którym są wypełnione a ten przekazuję ciepło dalej. Szczegółowe informacje na powyższe tematy znajdują się na naszej stronie.