Dom i ogród

Energia słońca

Słońce – to najbliższa Ziemi gwiazda, dostarczająca energię od samego początku jej istnienia. Skuteczne wykorzystać energii promieniowania Słońca, możliwe jest dzięki kolektorom słonecznym.

Słońce – to najbliższa Ziemi gwiazda, dostarczająca energię od samego początku jej istnienia, czyli ok. 4,5 miliarda lat. Słońce emituje w przestrzeń kosmiczną potężne ilości energii, powstałej w procesach termojądrowych w jej wnętrzu. Część tej energii dociera do Ziemi i jest to ilość na tyle duża, że gdyby zebrać całe promieniowanie docierające do powierzchni Ziemi w ciągu godziny, to energia z niego wytworzona wystarczyłaby na cały rok na potrzeby całej kuli ziemskiej.

Wykorzystanie całego promieniowania docierającego do Ziemi jest jednak niemożliwe, chociażby z takiego względu, że nie ma możliwości pokrycia jej powierzchni urządzeniami do przetworzenia promieniowania słonecznego na np.: energię elektryczną. Tak więc, zdecydowana większość promieniowania docierającego do Ziemi jest pochłaniana przez otoczenie. Dla przykładu: promieniowanie padające na materię ożywioną jak rośliny, w procesie fotosyntezy zamieniane jest na substancje odżywcze i budulcowe roślin. W przypadku kiedy promieniowanie pada na skałę, czy kamień, jest przez nią pochłaniane i zamieniane na energię cieplną wykorzystywaną do ogrzewania wody.

Średnio promieniowanie padające na 1 metr kwadratowy ma wartość około 1000 WAT energii elektrycznej w zależności od pory roku, szerokości geograficznej, nasłonecznienia i pory dnia.

Aby skutecznie wykorzystać energię promieniowania Słońca, obecnie na szeroką skalę produkuje się urządzenia do pozyskiwanie energii cieplnej oraz elektrycznej.

Pozyskiwanie energii cieplnej ze Słońca

Energię cieplną uzyskuje się w kolektorach słonecznych, które działają na zasadzie pochłaniania energii słonecznej przez absorber kolektora, który z kolei przenosi ciepło do czynnika grzewczego (woda lub płyn niezamarzający), skąd płyn przepływa do zasobnika, gdzie ogrzewa wodę użytkową.

KOLEKTORY SŁONECZNE

Na rynku dostępnych jest kilka rodzajów kolektorów słonecznych:

  • płaskie:
    • gazowe,
    • cieczowe,
    • dwufazowe,
  • płaskie próżniowe,
  • próżniowo-rurowe (nazywane też próżniowymi, w których rolę izolacji spełniają próżniowe rury),
  • skupiające (prawie zawsze cieczowe),
  • specjalne (np. okno termiczne, izolacja transparentna).

Pozyskiwanie energii elektrycznej ze Słońca

Drugim sposobem pozyskiwania energii z promieniowania słonecznego jest zamiana jej w złączu półprzewodnikowym wykonanym najczęściej z płytki krzemowej. W ten sposób dzięki ogniwom fotowoltaicznym pozyskujemy energię elektryczną. Ogniwa te posiadają złącze P-N (positive – negative). Mechanizm działania polega na przemieszczeniu ładunków wewnątrz ogniwa, co prowadzi do powstania różnicy potencjałów, a co za tym idzie napięcia elektrycznego.

OGNIWO FOTOWOLTAICZNE

Pojedyncze ogniwo ma różne kształty i rozmiary. Ogniwa fotowoltaiczne powszechnie stosuje się w sprzęcie elektronicznym np. zegarkach, kalkulatorach, odbiornikach radiowych oraz w reklamach, znakach drogowych, czy satelitach. Produkowane ogniwa mają różny kształt. Zazwyczaj są to płytki o rozmiarach 13x13cm lub większe połączone modułowo w panel, w którym są zazwyczaj 72 ogniwa. Całość układu ma średnią moc około 200 W. Tego typu panele są montowane na przykład na dachach domów i w gospodarstwach, gdzie uzupełniają zapotrzebowanie na energię (redukując koszty związane z jej zakupem z sieci) lub w dużych zespołach na farmach słonecznych, gdzie energia produkowana jest na skalę przemysłową (od kilku KW do kilku MW).

Największa na świecie farma słoneczna znajduje się w Portugalii i ma moc 62 MW, zajmuje powierzchnię 112 ha i składa się z ponad 350 tysięcy paneli fotowoltaicznych.

Wykorzystanie energii słonecznej jest  popularne i w miarę rozwoju technologii coraz tańsze. Na polskim rynku jest wiele firm, które oferują swoje usługi w zakresie dostawy i instalacji układów solarnych dla każdego, kto chce mieć instalację solarną w swoim domu lub w firmie. W zależności od tego, czego oczekujemy od instalacji i jaką chcemy mieć w swoim domu, możemy się ubiegać o dofinansowanie na kolektory słoneczne– istnieje możliwość zwrotu kosztów zakupu do 45% z Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. Zazwyczaj firma, u której kupujemy instalację załatwia część formalności związanych z dofinansowaniem.

Inaczej sprawy mają się w przypadku paneli fotowoltaicznych, gdyż cena 1 WATA energii to ok. 1,2 EURO. W przypadku domowej instalacji koszt jest stosunkowo drogi, co przekłada się na długi czas zwrotu z inwestycji (kilka do kilkunastu lat) W Polsce rozwój fotowoltaiki, bez systemu dopłat do inwestycji, będzie trudny z uwagi na wysokie koszty. Funkcjonuje już system dopłat gminnych, co spowodowało wzrost zainteresowania tematem wśród firm  i osób prywatnych, ale jest to nadal kropla w morzu potrzeb i możliwości. Miejmy nadzieję, że to się zmieni i uda się rozwinąć i wykorzystać możliwości jakie daje nam Słońce.

Norbert

O autorze

Powiązane artykuły

Zostaw komentarz

Zostaw komentarz

Twój adres e-mail nie będzie widoczny.