Slnko je jediným zdrojom energie, na ktorý sa ľudstvo može plne spoľahnúť. Slnečná energia nám dokáže poskytnúť všetko, čo z hľadiska energie potrebujeme, a to často veľmi jednoducho.
Ľudia od nepamäti využívali slnečné žiarenie na ohrev vody v nádobach. Začiatky experimentálneho využívania absorpcie slnečnej energie spadajú do 17. storočia, kedy sa v Severnej Europe rozšírili sklenníky na pestovanie tropických rastlín. O dvesto rokov neskôr sa objavil prvý komerčný “slnečný produkt” – ohrievač vody v USA. Obrovský rozmach slnečných aplikacií nastal po ropnej kríze v roku 1973 – za sedemnást rokov sa len v USA zvýšil obrat firiem ponúkajúcich slnečné kolektory, fotovoltaické články alebo solárne termálne elektrárne z dvoch miliónov na 200 miliónov dolárov.
Rozlišujeme tri základné spôsoby využitia slnečnej energie
1. Pasívna slnečná architektúra, kde tvar a výstavba budov je navrhnutá tak, aby dopadajúce žiarenie, jeho skladovanie a distribúcia po budove dosiahla maximálneho efektu
2. Slnečné systémy (kolektory) na zohrievanie vody a vykurovanie priestorov resp. parabolické zrkadlá
3. Fotovoltaické články vyrábajúce elektrický prúd priamo zo slnečného žiarenia
PASÍVNA SLNEČNÁ ARCHITEKTÚRA
Predstavme si, že chceme postaviť dom, ktorý bude mať čo najnižšiu spotrebu energie. Pasívne využitie slnečného žiarenia znamená, že pomocou vhodnej architektúry a umiestnenia budovy možeme výrazne znížiť spotrebu energie. Miesto pre takúto stavbu by malo byť slnečné a chránené pred vetrom. Stromy alebo prirodzený val dokážu chrániť dom pred studeným vetrom. Vhodné umiestnené listnaté stromy chránia dom pred prehriatím v lete a nebránia slnečnému svitu v zime.
Budovy, s veľkými, na juh orientovanými oknami a s malými, na sever orientovanými oknami , možu pri dobrej tepelnej izolácií absorbovať značnú časť dopadajúceho žiarenia. Toto bezplatné teplo je možné ďalej rozvádzať po budove vedením alebo sálaním, udržujúc pri tom dostatočnú teplotu vo vnútri i pri poklese teplôt vonku. Využívanie denného svetla súčastne znižuje nároky na umelé osvetlenie a na klimatizáciu.
SLNEČNÉ KOLEKTORY
Ak sa vám stalo, že ste sa v lete popálili na volante v aute, tak ste sa takto vlastne nedobrovoľne zoznámili s činnosťou slnečného kolektora v praxi. Slnečné žiarenie prechádzajúce sklom sa absorbuje v materiáli a v ňom sa premieňa na teplo. V slnečnom kolektore sa toto teplo absorbuje napr. vo vode prúdiacej v trúbkach kolektora, ktorá energiu ďalej odovzdáva zásobníku teplej vody. Absorbátor je zo spodnej časti tepelne izolovaný a do vody sa často primiešava nemrznúca zmes, čo umožnuje zohrievať vodu i v zime.
Tepelný výmenník je v takomto prípade nevyhnutný. Úspora energie a peňazí može dosiahnuť až 40%, nehovoriac o ekologických prednostiach slnečného “paliva”. Na trhu existuje veľa rôznych typov slnečných kolektorov, ktoré sa líšia svojou konštrukciou aj parametrami.
FOTOVOLTAICKÝ SYSTÉM
Fotovoltaické články umožňujú priamu premenu slnečného žiarenia na elektrickú energiu. Tento proces je založený na tzv. fotovoltaickom efekte objavenom v roku 1839 Edmundom Bequerelom. Uvedený jav je charakterizovaný priamym vyrazením elektrónu zo svojej obežnej dráhy fotónom slnečného žiarenia. Prvý fotovoltaický článok bol vyvinutý firmou Bell Telephone Labs. (USA) v roku 1954. Fotovoltaický článok veľkosti 100 cm2 s 10 % účinnosťou dokáže za jasného dňa vyrobiť 1 watt elektrickej energie. Po prvýkrát bol tento proces využitý vo vesmírnych družiciach ako zdroj energie pre inštalované prístroje. V dnešnej dobe jednoznačne dominuje uplatnenie v pozemských podmienkach. V súčasnosti sa na trhu presadzujú tzv. amorfné kremíkové články nanesené na podklad vo forme tenkého filmu o hrúbke tisíciny milimetra.
Vývoj fotovoltaických článkov zaznamenal v posledných desaťročiach značný pokrok. Účinnosť sa zvýšila zo 6 % u prvých kremíkových článkov na dnešnú úroveň 12,5 % pre sériovo vyrábané zariadenia a 37 % pre laboratórne typy.
Vidíme niekoľko hlavných dôvodov na využitie slnka na výrobu elektrickej energie
• Využívate dotácie od štátu na 15 rokov (garancia zákonom)
• Vložená investícia Vám prináša minimálne 10%-ný výnos ročne
• Využívate obnoviteľný zdroj energie a tým šetríte prírodu
• Výhody výroby elektrickej energie využívate minimálne 30 rokov
• Zdroj elektriny neprodukuje žiadne škodlivé látky, emisie CO2, hluk a nemá iný negatívny vplyv na okolie
• Bezúdržbovosť a jednoduchosť prevádzky
Fotovoltaická elektráreň pracuje celý rok „od svitu do mrku“, v lete, v zime, a aj keď je zamračené.