Sončno sevanje se lahko pretvori v koristno energijo z uporabo aktivnih sistemov in pasivne sončne zasnove. Aktivni sistemi so na splošno tisti, ki so zelo vidni kot sončni sprejemniki (kolektorji) ali sončne celice. Pasivni sistemi so opredeljeni kot tisti, kjer se toplota premika po naravnih sredstvih zaradi zasnove hiše, ki vključuje ureditev osnovnih gradbenih materialov za maksimalno pridobivanje sončne energije.
Sončno energijo lahko pretvorimo tudi v koristno energijo tudi posredno preko drugih oblik energije, kot so biomasa, vetrna energija ali toplotna potenca. Sončna energija poganja zemeljsko vreme. Veliki del incidenčnega sevanja absorbirajo oceani in morja, ki se segrejejo, ko izhlapevajo in dajejo moč rekam, ki napajajo hidroelektrarne. Vetrovi, ki jih izkoriščajo vetrne turbine, pridobivajo moč zaradi neenakomernega segrevanja zraka. Druga kategorija sončnih obnovljivih virov energije je biomasa. Zelene rastline absorbirajo sončno svetlobo in jo pretvorijo skozi fotosintezo v organsko snov, ki se lahko uporablja tudi za proizvodnjo toplote in električne energije. Tako so vetrna, hidroenergija in biomase vse posredne oblike sončne energije.
|
Sonce ustvarja ogromno količino energije - približno 1,1 x 10 E20 kilovatnih ur vsako sekundo. (Kilovatna ura je količina energije, ki je potrebna za napajanje žarnice 100 W za 10 ur.) Zunanje ozračje Zemlje presega približno dva milijardta energije, ki jo proizvaja sonce, ali za približno 1500 kvadrilijon (1,5 x 10 E 18) kilovatnih ur na leto. Vendar pa zaradi odboja, razpršenja, vpijanja plinov in aerosolov iz ozračja preide le 47 %, kar je približno 700 kvadrilijon (7 x 10 E 17) kilovatnih ur na površini zemlje. |
Sončni sprejemniki
Najpreprostejši tip zbiralnikov s soncem ogrete vode so sprejemniki sončne energije, ki ogreto vodo shranjujejo in hkrati omogočajo njeno kroženje. Serijski sončni sprejemniki se uporabljajo kot grelniki za predgretje vode za konvencionalne ali trenutne grelnike vode. Ko se v gospodinjstvu uporablja vroča voda, se s soncem ogrevana voda vnese v običajen toplotni hranilnik za ogreto vodo. Ker se je od sonca voda že ogrela, to zmanjša porabo energije. Sončni sprejemniki so poceni alternativa aktivnemu sistemu za ogrevanje tople vode in nima gibljivih delov, nizko vzdrževanje in nič operativnih stroškov. Akronim za zbirni solarni zbiralnik je ICS, kar pomeni integriran zbiralnik in shranjevanje. Zbiralci serij, uporabljajo enega ali več črnih rezervoarjev, napolnjenih z vodo, in prekritih s steklom.
Nekateri sprejemniki so dodatno opremljeni z zrcalnimi reflektorji za povečanje sončnega sevanja. Sončna energija prehaja skozi zasteklitev in segreva vodo v rezervoarjih. Te naprave so poceni sončni sprejemniki, vendar jih je treba izprazniti ali zaščititi pred zmrzovanjem, ko temperatura pade pod zmrzovanje.
Gravitacijsko oziroma termosifonsko sončno ogrevanje
Termosifonsko sončno ogrevanje so sistemi za ogrevanje sanitarne tople vode z naravno cirkulacijo (to je s konvekcijo). Ti sistemi se lahko uporabljajo na območjih, kjer ne prevladujejo prenizke zunanje temperature, da ne prihaja do zamrznjenja. Ti sistemi ne delujejo z najvišjo učinkovitostjo, vendar ponujajo številne prednosti za domače graditelje. So preprosti in večina teh naprav deluje brez pomoči električne črpalke. Kroženje vode v sistemu se pojavi zaradi spremembe gostote vode s svojo temperaturo. S segrevanjem vode v zbiralniku za toplo vodo, se topla voda, ko se segreva dviguje in ker je zbiralnik povezan s cevjo za dovod hladnejše vode, se ta zamenja s težjo hladnejšo vodo iz dna posode za shranjevanje tople vode. Zato je treba sončne sprejemnike vgraditi pod rezervoar za toplo vodo in ga toplotno zaščititi. Izolirati pa je treba tudi obe priključni cevi, ki omogočata kroženje vode.
I.K.
