Sluneční Záření: Obnovitelný Zdroj Informace

Solární energie se stává stále populárnějším zdrojem obnovitelné energie. Sluneční neboli solární energie patří mezi obnovitelné zdroje pro výrobu tepla a elektřiny. Využívají ji jak domácnosti, tak velké solární elektrárny. Jak energie získaná ze slunce funguje, jak ji můžeme využít a jaká je její budoucnost?

Sluneční energie a její využití

Sluneční energii nám poskytuje sluneční záření dopadající na naši planetu. Lze ji proměnit na tepelnou i elektrickou energii a neměli bychom bez ní k dispozici ani žádné jiné zdroje. Solární energie se v průběhu tisíců let hromadila na zemi a proměnila se například ve fosilní paliva jako je uhlí, ropa nebo zemní plyn. Oproti zmíněným ale přímé využití řadíme mezi obnovitelné zdroje, stejně jako větrnou či vodní energii. I ty jsou pevně spjaty se sluneční energií.

Pasivní využití sluneční energie

Pasivní využití sluneční energie spočívá ve skleníkovém jevu. Můžeme díky němu bez speciálních přístrojů vytopit například dům nebo bazén. Nejčastěji se s ním setkáte v nízkoenergetických nebo pasivních domech.

Aktivní využití sluneční energie

Efektivnější je aktivní využití sluneční energie pomocí solárních kolektorů nebo fotovoltaických panelů.

• Solární kolektory využíváme k ohřevu vody a přitápění
• Fotovoltaické panely využíváme k výrobě elektřiny

Solární kolektory mají nižší pořizovací náklady a vyšší výnos energie. Často je najdete na střechách domů i vedle bazénů. Fungují na jednoduchém principu - tmavý povrch panelů pohltí sluneční energii, kterou skrze solární systém využijeme k ohřevu vody nebo vytápění.

Čtěte také: Katastrofy spojené s prvky Sluneční Soustavy

Fotovoltaické panely jsou dražší, jejich cena ale klesá a využijeme je po celý rok. S dostatečným počtem můžeme kromě ohřevu vody vyrobit elektřinu pro rodinný dům, chatu nebo karavan. Ve světě je čím dál častěji najdete například na parkovacích automatech, pouličním osvětlení nebo dopravních prostředcích.

Solární elektrárny se využívají k ‍přeměně slunečního záření na elektřinu. Solární elektrárny využívají fotovoltaické články k ‍přeměně slunečního záření na elektřinu. Fotovoltaický článek se skládá z ‍polovodičového materiálu, nejčastěji křemíku. Solární elektrárny obsahují velké množství fotovoltaických článků spojených do solárních panelů. Tyto panely jsou umístěny v ‍solárních modulech, které jsou často instalovány na střechách budov nebo na speciálně vyhrazených plochách.

Při získávání energie ze slunečního záření vytvářejí solární panely stejnosměrný proud (DC). Většina zařízení v ‍našich domovech a ‍průmyslových provozech však používá střídavý proud (AC). Proto je nezbytné, aby byl stejnosměrný proud, vyrobený solární elektrárnou, převeden na střídavý proud. Poté, co je stejnosměrný proud převeden na střídavý proud invertorem, je elektrická energie odesílána do elektrické sítě. Solární elektrárny jsou často propojeny s ‍místní sítí, což umožňuje přebytečnou elektřinu prodávat.

I ‍když solární elektrárny jsou účinným způsobem využívání sluneční energie, existují situace, kdy je produkce elektřiny vyšší než spotřeba. V ‍takových případech je vhodné mít systémy pro ukládání energie, jako jsou baterie. Solární elektrárny vyžadují pravidelnou údržbu a ‍monitorování, aby zajišťovaly optimální výkon. To zahrnuje kontrolu a ‍čištění solárních panelů, kontrolu stavu invertorů a ‍sledování výroby elektřiny.

Výhody a nevýhody solární energie

Existuje mnoho výhod solárních elektráren.

Čtěte také: Více o uzavřených ekosystémech

Výhody:

• Jde o obnovitelný zdroj energie, který nevyčerpáme v řádu milionu let
• Na nákup solárních panelů do domácnosti lze získat dotace
• Nízké provozní náklady a dlouhá životnost zařízení
• Lze využít tam, kde není elektrická přípojka

Nevýhody:

• Nelze využít jako samostatný zdroj energie
• Vysoké náklady na pořízení i instalaci solárních panelů
• V našich klimatických podmínkách je nižší efektivita a velká kolísavost

Solární termické systémy

Se solárním termickým systémem můžete využívat bezplatnou solární energii a snížit měsíční náklady na energii. Instalací solárního termického systému navíc prokážete svůj závazek chránit životní prostředí tím, že trvale snížíte emise CO₂. Ať už se jedná o obytné budovy, komerční budovy nebo budovy místních úřadů, s technikou Viessmann můžete svůj systém zabezpečit do budoucna a spolehnout se na optimální souhru všech součástí systému. Díky více než 40 letům zkušeností s vývojem a výrobou solárních termických systémů se můžete spolehnout na naši vysokou kvalitu a technické znalosti. Solární termické systémy jsou také ideálním způsobem doplnění topného systému.

Solární termický systém je v podstatě systém, který lze použít pro ohřev teplé vody a záložní systém ústředního vytápění. Solární energie je zdarma, takže nejenže ušetříte za fosilní energii. Zjistíte také, že investice do solárního termického systému se vám vrátí během několika málo let. Aby bylo možné využívat sluneční energii, jsou zapotřebí kolektory, které paprsky zachycují. Společnost Viessmann Vitosol k tomu vyvinula trubicové a ploché kolektory. Tyto kolektory pohlcují sluneční paprsky a přeměňují je na využitelné teplo. Kromě kolektorů se solární tepelný systém skládá z absorbéru, solárního okruhu a solární kapaliny nebo média. Když paprsky dopadají na kolektory, přeměňuje se tato energie v absorbéru na teplo. Ta je nejprve čerpána do akumulačního zásobníku nebo zásobníku teplé vody a odtud je prostřednictvím okruhu distribuována do domácnosti - buď jako záloha pro topný okruh, nebo k ohřevu teplé vody.

Teplo se nejprve dopravuje do příslušného zásobníku pomocí solárního média. Rozšířeným omylem je, že solární termiku pro záložní vytápění je možné použít pouze v kombinaci s podlahovým vytápěním. Se solárním termickým systémem lze použít i tradiční radiátory. Solární energii můžete pro vlastní potřebu využít dvěma způsoby. Základem tohoto řešení je zásobník teplé vody s duálním režimem, například Vitocell 300-B. Když teplota klesne díky odběru teplé vody, například pro koupel nebo sprchování, spustí se v případě potřeby kotel, který zajistí dodatečný ohřev prostřednictvím druhého okruhu. Další možnosti kombinace solárního systému s výrobky řady Vitocell rovněž zajišťují vysokou úroveň komfortu ohřevu teplé vody. Můžete také použít dvourežimové zásobníky teplé vody Vitocell 100-U/W nebo Vitocell 100-W, kombinované zásobníky nebo zásobníky topné vody, jako je Vitocell 360-M. Máme pro vás vhodný zásobník teplé vody, který splní všechny vaše potřeby.

Čtěte také: Solární elektrárny a životní prostředí

Při navrhování solárního termického systému pro rodinný dům nebo dům pro dvě rodiny platí následující pravidlo: pokud je plocha kolektoru orientována na jihovýchod až jihozápad, je třeba počítat s 1,5 m2 plochy plochého kolektoru nebo 1,0 m2 plochy trubicového kolektoru na 100 litrů objemu zásobníku. Ztráty na výtěžku způsobené nepříznivou orientací nebo sklonem lze kompenzovat mírně zvětšenou plochou kolektoru. Solární médium ohřívané v solárních kolektorech lze také použít k ohřevu topné vody na teplotu. K tomu se v topném okruhu prostřednictvím výměníku tepla využívá voda v solárním zásobníku, která je průběžně ohřívána solárními kolektory. Řídicí jednotka kontroluje, zda lze dosáhnout požadované teploty v místnosti.

Jednu z důležitých oblastí potenciálních úspor nabízí ohřev teplé vody. V našich zeměpisných šířkách představují solární kolektory v kombinaci se zásobníkem TV nejzajímavější alternativu k provozu kotle, zejména v letních měsících. V rodinném domě pokryje solární energie až 60 % energie potřebné pro ohřev TV. Pokud zkombinujete ohřev TV a ohřev vody, ušetříte přibližně 35 procent celkové potřebné energie - každý rok.

Výtěžnost solárního termického systému závisí do značné míry na podmínkách na místě. Zvláště dobrých výsledků lze dosáhnout u střech orientovaných na jih se sklonem 30 až 40 stupňů. Pokud je plocha střechy orientována na východ nebo západ, mohou majitelé domů při podobném sklonu očekávat až o 20 % nižší výnos. Poněkud méně příznivou orientaci lze kompenzovat větší plochou kolektorů. Kromě orientace a sklonu střechy je také důležité, aby byla dostatečně velká a co nejméně zastíněná. Pokud sousední domy, stromy nebo hory vrhají v průběhu roku na plochu střechy delší dobu stín, solární zisk se sníží.

Pokud si chcete pořídit solární tepelný systém, měli byste se poradit s našimi kvalifikovanými partnery. Tito odborníci prověří místní podmínky a rychle určí nejlepší způsob instalace technologie a její integrace do vašeho topného systému. Aby se vám koupě solárního termického systému vyplatila, musí technologie dlouhodobě spolehlivě fungovat. Důležitou kvalitativní vlastností, kterou je třeba zvážit, je certifikát Solar Keymark. Jedná se o značku kvality pro solární termické výrobky, která vychází z evropských norem. Solární termické systémy Viessmann dosahují vysokých hodnot v oblasti výkonu a životnosti. Solární kolektory Vitosol jsou vyrobeny z materiálů odolných proti korozi a UV záření. To nejpůsobivěji ověřují testy kvality podle zkušební normy ČSN EN 12975. To zároveň potvrzují trvale vysoké tepelné výkony. Spolehlivou ochranu proti přehřátí zajišťuje také patentovaná funkce vypnutí ThermProtect závislá na teplotě. Absorbéry v nových plochých kolektorech Viessmann, jako je Vitosol 100-FM, mění své vlastnosti (strukturu povrchu) tak, aby vyzařovaly více energie. Vakuové trubicové kolektory Viessmann, jako je Vitosol 300-TM, přestanou při překročení určité teploty kolektoru předávat sluneční energii solárnímu médiu. Výhody: Plánování solárních tepelných systémů je jednodušší a nároky na instalaci jsou nižší. Nejsou zapotřebí komponenty, jako jsou předchlazovací nádoby a stagnační chladiče.

Solární tepelné systémy jsou zajímavé zejména pro komerční procesy, které vyžadují teplo na relativně nízké úrovni. V některých oblastech průmyslu je nezbytné procesní teplo při velmi vysokých teplotách. Patří mezi ně výrobní odvětví potravinářského průmyslu, výroby hnojiv a stavebních materiálů, stejně jako ve farmaceutických společnostech a nemocnicích. Pro vyšší požadavky na vytápění má Viessmann řadu řešení pro výrobu tepla, páry, elektřiny nebo chlazení. Jako dodavatele energie lze využít fosilní zdroje energie, jako je ropa a plyn, a také obnovitelné zdroje energie, jako je dřevo a bioplyn. Velká tepelná čerpadla jsou nejvhodnější pro výrobu tepla s využitím energie z životního prostředí.

Solární elektrárny v ČR

V České republice využíváme zejména malé solární elektrárny na střechách rodinných domů. Najdeme ale i několik větších elektráren, rozprostřených přes celá pole, které dokáží vyrobit energii pro tisíce domácností. Největší solární elektrárna u nás je na území bývalého vojenského areálu v Ralsku. Její výkon pokryje roční spotřebu až deseti tisíc domácností. Další velká solární pole najdeme i na Mělnicku, v Brně, v Ústeckém kraji nebo na Jižní Moravě.

Tzv. solární pole čelí kritice, protože zabírají prostor na zemědělské ploše. Velký potenciál proto vidíme v instalování solárních panelů na průmyslové haly, obchodní centra i parkovací domy. Fotovoltaické panely na zastřešeném parkovišti dukovanské elektrárny například pokryjí spotřebu čtyřiceti tisíc českých domácností.

Budoucnost solární energie

Fosilní paliva a další tradiční zdroje energie vyčerpáme nejdéle v horizontu stovek let. Kromě toho mají negativní vliv na životní prostředí, globální oteplování i naše zdraví. Proto celý svět včetně Česka hledá alternativní řešení a postupně přechází na tzv. zelenou energii z obnovitelných zdrojů. Přímo zelenou elektřinu nabízíme také my. Podíl energie z obnovitelných zdrojů na konci desetiletí by v České republice měl být přes 20 % a důležitou roli zde hraje právě solární energie. Do karet jí hraje zlevňování a zefektivňování technologií.

Slunce provází život na naší planetě od jeho počátku. Jeho energii využíváme přirozeně od nepaměti každý den - k pěstování plodin, chovu zvířat nebo třeba k sušení prádla. Fotovoltaický jev, při kterém dochází k přeměně sluneční energie na elektrickou, objevil v roce 1839 francouzský fyzik Alexandre Edmond Becquerel. První solární článek však přišel až o 44 let později - v roce 1883 jej sestrojil Charles Frittse. Zpočátku se tato technologie používala hlavně v letectví a kosmonautice, postupně se však díky dostupnějším cenám a vývoji přesunula na místa, kde bylo zásobování energií obtížnější, třeba na ropné plošiny.

Slunce je zdrojem energie nejen skrze solární panely, ale také nepřímo. Nepravidelné zahřívání zemského povrchu třeba způsobuje, že se teplota vzduchu v různých částech Země mění a dochází k pohybu mezi teplejšími a chladnějšími proudy. Slunce má nicméně také vliv na pohyb vody nebo na vznik biomasy. Ta totiž vzniká fotosyntézou, pro niž je slunce nepostradatelné. Využití sluneční energie, resp. solárních článků je nejjednodušší způsob, jak energii ze slunce získat. Vědci se proto neustále snaží o to, aby byly články účinnější a efektivnější. Navzdory současnému technologickému pokroku totiž fotovoltaický článek využívá v průměru pouze 20 % sluneční energie. Dalším problémem je skladování vyrobené energie.

Jednoduše řečeno, pokud svítí slunce, není zataženo a nefouká vítr, jsou podmínky pro zpracování energie ideální. Mraky, doba slunečního svitu, povětrnostní podmínky a další prvky však mohou množství energie získané ze záření negativně ovlivnit. Pokud patříte k těm, kteří ve své domácnosti používají fotovoltaické panely, možná jste už slyšeli o virtuální baterii. Pokud ne, můžete si ji představit jako pomyslné úložiště vyrobené, ale nespotřebované energie. Virtuální baterie pomocí fakturačního systému umožňuje pomyslně ukládat přebytečnou sluneční energii vyrobenou fotovoltaickými panely a následně ji v případě potřeby využít.

Využití sluneční energie v ČR je poměrně široké a prosazuje se stále víc. Solární panely se instalují na střechy rodinných a bytových domů i na průmyslové budovy a najdeme je samozřejmě i v krajině. V posledních letech se solární technologie stává dostupnější a efektivnější, což vede k jejímu rozšíření i v menších obcích a městech. Významnou roli v rozvoji solární energie hrají v poslední době také komunitní projekty, které podporují spolupráci mezi jednotlivci, obcemi a firmami.

Slunce je pro výrobu čisté elektřiny mnohem důležitější, než jste si možná mysleli. Od sušení prádla až po napájení našich domovů a firem - jeho energie je zásadní. S každým novým solárním panelem instalovaným na střechu přispíváme k udržitelnější budoucnosti. I když technologie ještě není dokonalá a stále čelí výzvám jako je efektivita nebo skladování energie, pokrok je nepopiratelný.

tags: #sluneční #záření #obnovitelný #zdroj #informace

Oblíbené příspěvky:

• Italské hranice bez kontrol
• Drcení polystyrenu
• Korupce v dopravních stavbách
• Příroda a vznik
• Příčiny cukání auta