Rodzaje energii słonecznej: sposoby wykorzystania energii słonecznej

Energia słoneczna to forma energii odnawialnej pozyskiwana bezpośrednio lub pośrednio ze słońca.Promieniowanie słoneczne opuszcza Słońce i podróżuje przez Układ Słoneczny, aż dotrze do Ziemi pod wpływem promieniowania elektromagnetycznego.

Kiedy wspominamy o różnych rodzajach energii słonecznej, mamy na myśli różne sposoby przekształcania tej energii.Głównym celem wszystkich tych strategii jest pozyskanie energii elektrycznej lub cieplnej.

Główne rodzaje energii słonecznej wykorzystywane obecnie to:

Pełny ekran
Jak działa elektrownia pracująca w cyklu kombajnowym?
Fotowoltaiczna energia słoneczna
Termiczna energia słoneczna
Skoncentrowana energia słoneczna
Pasywna energia słoneczna
Fotowoltaiczna energia słoneczna
Fotowoltaiczna energia słoneczna jest wytwarzana przez ogniwa słoneczne, które przekształcają światło słoneczne w energię elektryczną.Ogniwa te są wykonane z materiałów półprzewodnikowych, takich jak krzem, i są powszechnie stosowane w panelach słonecznych.

Panele fotowoltaiczne można instalować na dachach budynków, na ziemi lub w innych miejscach, gdzie dociera do nich odpowiednia ilość światła słonecznego.

Termiczna energia słoneczna
Energia słoneczna wykorzystywana jest do podgrzewania wody lub powietrza.Kolektory słoneczne wychwytują energię słoneczną i podgrzewają płyn używany do podgrzewania wody lub powietrza.Systemy energii słonecznej mogą pracować w niskich lub wysokich temperaturach.

Systemy niskotemperaturowe służą do podgrzewania wody do użytku domowego, natomiast systemy wysokotemperaturowe służą do wytwarzania energii elektrycznej.

Skoncentrowana energia słoneczna
Rodzaje energii słonecznej: sposoby wykorzystania energii słonecznej Skoncentrowana energia słoneczna to rodzaj wysokotemperaturowej słonecznej energii cieplnej.Jego działanie opiera się na wykorzystaniu luster lub soczewek do skupiania światła słonecznego w ognisku.Ciepło wytwarzane w ognisku jest wykorzystywane do wytwarzania energii elektrycznej lub do podgrzewania płynu.

Skoncentrowane systemy energii słonecznej są bardziej wydajne niż systemy fotowoltaiczne w przetwarzaniu energii słonecznej na energię elektryczną, ale są droższe i wymagają bardziej intensywnej konserwacji.

Pasywna energia słoneczna
Pasywna energia słoneczna odnosi się do projektu budynku, który wykorzystuje światło słoneczne i ciepło, aby zmniejszyć zapotrzebowanie na sztuczną energię do oświetlenia i ogrzewania.Orientacja budynków, wielkość i lokalizacja okien oraz zastosowanie odpowiednich materiałów to krytyczne czynniki przy projektowaniu budynków wykorzystujących pasywną energię słoneczną.

Rodzaje energii słonecznej: sposoby wykorzystania energii słonecznej Przykładami strategii pasywnej energii słonecznej są:

Orientacja budynku: Na półkuli północnej zaleca się zorientowanie okien i części mieszkalnych na południe, aby zimą wykorzystać bezpośrednie działanie promieni słonecznych, a latem na północ, aby uniknąć przegrzania.
Wentylacja naturalna: Okna i drzwi można zaprojektować tak, aby tworzyły naturalne przeciągi, które pomagają utrzymać cyrkulację świeżego powietrza wewnątrz budynku.
Izolacja: Dobra izolacja może zmniejszyć zapotrzebowanie na systemy ogrzewania i chłodzenia, zmniejszając ilość zużywanej energii.
Materiały budowlane: Materiały o dużej pojemności cieplnej, takie jak kamień lub beton, mogą pochłaniać i magazynować ciepło słoneczne w ciągu dnia i uwalniać je w nocy, aby utrzymać ciepło w budynku.
Zielone dachy i ściany: Rośliny pochłaniają część energii słonecznej w celu przeprowadzenia fotosyntezy, co pomaga utrzymać chłód w budynku i poprawia jakość powietrza.
Hybrydowa energia słoneczna
Hybrydowa energia słoneczna łączy technologie słoneczne z innymi technologiami energetycznymi, takimi jak energia wiatrowa czy hydroelektryczna.Hybrydowe systemy energii słonecznej są bardziej wydajne niż samodzielne systemy słoneczne i mogą zapewnić stałą moc nawet bez światła słonecznego.

Poniżej przedstawiono najczęstsze kombinacje hybrydowych technologii energii słonecznej:

Energia słoneczna i wiatrowa: Hybrydowe systemy fotowoltaiczne i wiatrowe mogą wykorzystywać turbiny wiatrowe i panele słoneczne do wytwarzania energii elektrycznej.W ten sposób turbiny wiatrowe mogą nadal wytwarzać energię w nocy lub w pochmurne dni.
Energia słoneczna i biomasa: Hybrydowe systemy słoneczne i biomasowe mogą wykorzystywać panele słoneczne i system ogrzewania biomasą do wytwarzania energii elektrycznej.
Energia słoneczna i generatory na olej napędowy: w tym przypadku generatory na olej napędowy są nieodnawialnym źródłem energii, ale działają jako rezerwowe, gdy panele słoneczne nie otrzymują promieniowania słonecznego.
Energia słoneczna i energia wodna: Energia słoneczna może być wykorzystywana w ciągu dnia, a energia wodna może być wykorzystywana w nocy lub w pochmurne dni.Jeśli w ciągu dnia pojawi się nadwyżka energii, można ją wykorzystać do pompowania wody, a później wykorzystać ją do napędzania turbin.
Autor: Oriol Planas – inżynier techniczny przemysłu