Sunčeva energija: što je to, vrste, upotreba i glavne prednosti

U okviru obnovljivih izvora energije, solarna energija je jedna od najvažnijih zbog kontinuiranog razvoja i mogućnosti korištenja praktički u cijelom svijetu. Međutim, mnogi ljudi još uvijek nisu sigurni Što je solarna energija niti kako to uopće radi.

U ovom članku pojašnjavamo što je solarna energija, njene karakteristike, vrste i najvažnije prednosti u svakodnevnoj upotrebi i na industrijskoj razini.

Što je sunčeva energija

Solarna energija je ta koja iskorištava elektromagnetsko zračenje koje emitira sunce za proizvodnju električne energije ili topline. Potpuno je čist izvor energije, što znači da ne zagađuje okoliš i ne ispušta štetne plinove u atmosferu. Osim toga, to je obnovljiva i neiscrpna opcija (barem nekoliko milijardi godina, sve dok je sunce još aktivno).

Kada shvatimo što je solarna energija, pregledat ćemo glavne vrste koje postoje: fotonaponska, toplinska, pasivna i hibridna.

Što je fotonaponska energija

Fotonaponska solarna energija je vrsta energije koja izravno pretvara sunčevu svjetlost u električnu energiju putem solarnih ploča. Ove ploče se sastoje od Fotonaponske ćelije, koji su poluvodički uređaji (obično napravljeni od silicija) koji mogu apsorbirati fotone svjetlosti i generirati električnu energiju. Najvažnija stvar kod ovih stanica je da ne zahtijevaju pokretne dijelove ili dodatno gorivo za rad, što ih čini vrlo učinkovitima i tihima.

Svaka solarna ćelija generira malu količinu energije, pa je potrebno grupirati nekoliko ćelija kako bi se formirao fotonaponski modul. Ovi moduli, kada su instalirani, generiraju niskonaponsku istosmjernu struju (DC), tako da je inverter neophodan za njezino pretvaranje u izmjeničnu struju (AC), koja se zatim može koristiti u domovima ili industriji.

Korištenje fotonaponske solarne energije posljednjih je godina eksponencijalno poraslo, osobito za stambene i industrijske instalacije, zbog jednostavnosti postavljanja panela na krovove i krovove.

Što je solarna toplinska energija

Solarna toplinska energija, kao što joj i samo ime govori, temelji se na iskoristiti sunčevo zračenje za stvaranje topline. Umjesto izravne proizvodnje električne energije kao u fotonaponskim sustavima, toplinska energija koristi solarne kolektore koji koncentriraju sunčeve zrake za zagrijavanje tekućine. Ova vruća tekućina može se koristiti u raznim primjenama, kao što je grijanje vode u domovima i stvaranje pare za proizvodnju električne energije.

Postoje napredne varijante kao npr koncentrirana sunčeva toplinska energija, koji koristi zrcala za koncentriranje zračenja na određenoj točki, omogućujući da se tekućina zagrije na puno više temperature. Ovaj sustav se uglavnom koristi u velikim postrojenjima za proizvodnju električne energije.

Korištenjem solarne toplinske energije znatno se smanjuje potrošnja fosilnih goriva, što doprinosi borbi protiv klimatskih promjena i smanjenju emisije CO2.

Što je pasivna sunčeva energija

Drugi modalitet je pasivna solarna energija, koja se sastoji od iskorištavanja sunčevih zraka bez potrebe za dodatnim uređajima poput solarnih panela ili kolektora. Ova tehnika je vrlo česta u bioklimatskoj arhitekturi, gdje su kuće dizajnirane za maksimalno korištenje sunčeve svjetlosti kroz orijentacijske i građevinske materijale, koji omogućuju dobivanje topline i svjetla bez upotrebe električnih uređaja.

Uobičajeni primjeri pasivne solarne energije uključuju projektiranje prozora okrenutih prema jugu kako bi se uhvatilo više svjetla zimi ili korištenje toplinski izoliranih krovova i zidova za skladištenje topline od sunca.

Što je hibridna solarna energija

Hibridni solarni energetski sustavi kombiniraju različite oblike sunčeve energije (fotonaponsku, toplinsku ili pasivnu) s drugim obnovljivim izvorima, poput energije vjetra. Ovi sustavi traže maksimizirati učinkovitost u proizvodnji energije i idealni su za instalacije u ruralnim područjima ili područjima daleko od električne mreže.

Hibridni sustav može uključivati ​​solarne ploče i vjetroturbine, omogućujući vam da maksimalno iskoristite oba resursa, sunce i vjetar.

Glavne upotrebe sunčeve energije

Solarna energija ima višestruku primjenu u stambenim i industrijskim objektima. Među njegovim najčešćim upotrebama su:

• Proizvodnja električne energije: Kroz fotonaponske solarne panele, koji pretvaraju sunčevo zračenje u električnu struju. Postao je posebno popularan na krovovima kuća i velikim solarnim elektranama.
• Grijanje i potrošna topla voda: Solarni toplinski sustavi omogućuju zagrijavanje vode za grijanje i kućnu upotrebu bez potrebe za dodatnim gorivom.
• Javna rasvjeta: Sve više gradova koristi solarne panele za osvjetljavanje ulica, trgova i parkova bez ovisnosti o električnoj mreži.
• Poljoprivredno navodnjavanje: Solarne pumpe omogućuju automatiziranje navodnjavanja u plantažama, čime se optimizira korištenje vode i smanjuju troškovi energije.

Prednosti solarne energije

• Čista i održiva energija: Ne emitira zagađujuće plinove i značajno smanjuje ugljični otisak.
• Obnovljivi izvor: Sunce je neiscrpan izvor energije.
• Energetska neovisnost: Omogućuje ljudima i zajednicama stvaranje vlastite energije, smanjujući ovisnost o tradicionalnim električnim mrežama.
• Dugoročno smanjenje troškova: Iako početna instalacija može biti skupa, uštede na računima za struju su s vremenom znatne.

Jasno je da solarna energija nudi održivo i isplativo rješenje za zadovoljenje energetskih potreba na stambenoj i industrijskoj razini te, u isto vrijeme, za borbu protiv klimatskih promjena.