Energia solarna – nieprzerwane źródło odnawialnej energii

Grafika przedstawiająca słońce - nieprzerwane źródło energii solarnej.

Podstawowe informacje nt. energii solarnej

Od milionów lat słońce emituje ogromne ilości energii, która dociera również do ziemi i jest nazywana natężeniem promieniowania słonecznego. Do ziemi dochodzi część energii promieniowania i jest zmienna. Na proces ten składa się wiele czynników, takich jak pora roku, zachmurzenie oraz droga, jaką przebywają promienie.

Energia solarna jest jednym z podstawowych źródeł energii odnawialnej, czyli takiej, o której wyczerpanie nie musimy się martwić. Jest uznawana za źródło najbardziej powszechne i zarazem najczystsze, dlatego w ostatnich latach można wyraźnie zauważyć trend związany z wykorzystywaniem energii solarnej przez domostwa i różne instytucje.

Jak nie trudno się domyślić, pozyskiwanie energii solarnej jest możliwe wyłącznie dzięki promieniowaniu słonecznemu. Trzeba pamiętać, że promieniowanie dociera do ziemi nie tylko wtedy, gdy mamy bezchmurne niebo. Energia słoneczna może być przetwarzana przez cały rok, a jedyną różnicą, między pogodnym, a pochmurnym dniem, jest ilość wyprodukowanej energii.

Parametry nasłonecznienia dla instalacji fotowoltaicznej

Nasłonecznienie regionu zależy w dużej mierze od położenie topograficznego. Największe promieniowanie słoneczne można odnotować w regionie równika 2200W/m2. Tam promienie w linii prostopadłej docierają do ziemi. Kąt nachylenia promieniowania słonecznego zmienia się również z porą roku. W Polsce zimą odnotować można około 500W/m2, gdzie przyjmuje się średnie natężenie od 930 do 1050 W/m2 w skali roku w zależności od regionu.

Takie parametry nasłonecznienia przyjmujemy dla instalacji fotowoltaicznej przechwytującej energię solarną, która w okresie wiosenno-letniego jest najbardziej efektywna ze względu na czas nasłonecznienia i wynosi do 16 godzin na dobę.

Na ilość natężenia słonecznego mają też wpływ panujące warunki atmosferyczne, które w połowie pochłaniają energię i są zmienne. Promieniowanie słoneczne ma swoje składowe. Dzielimy na bezpośrednie, rozproszone i odbite. Promieniowanie bezpośrednie odgrywa kluczową rolę na uzysk ciepła w kolektorach wodnych czy panelach fotowoltaicznych.

Możliwości usytuowania paneli fotowoltaicznych

Optymalnym usytuowaniem paneli fotowoltaicznych czy kolektorów słonecznych przetwarzających energię solarną w energię elektryczną jest dach budynku. Nie wymagają wtedy dodatkowego miejsca na montaż, lecz przy braku możliwości takiego rozwiązania można montować na gruncie i nie ma to wpływu na uzysk energii. Instalacje naziemne mają swoje plusy. Największy z nich to łatwość dostępu co ułatwia obsługę zwłaszcza przy dużych instalacjach. Kąt nachylenia dla paneli solarnych to 45 stopni, a dla ogniw fotowoltaicznych 35 stopni. Do ogrzewania wody wykorzystujemy panele płaskie z blachy miedzianej lub aluminiowe. Stosuje się też panele rurowe szklane wypełnione próżnią, gdzie wydajność jest większa nawet o 30% w stosunku do poprzednich. Absorbując promieniowanie w obu przypadkach ciecz jest nagrzewana i transportowana przy pomocy pompy do wymiennika lub bufora ciepłej wody. Inaczej jest w przypadku ogniw fotowoltaicznych, gdzie promieniowanie słoneczne dzięki wykorzystaniu krzemu wytwarza energię elektryczną.

Popularnymi panelami w fotowoltaice są moduły: monokrystaliczne, polikrystaliczne, amorficzne i cienkowarstwowe CIGS/CIS. Produkowane są też moduły oparte na ogniwach HIT, stanowiących połączenie ogniw monokrystalicznych i krzemu amorficznego. Jest to hybryda na rynku fotowoltaiki. Ogniwa HIT osiągają sprawność, która sięga 21% co przekłada się na sprawność modułu. Natomiast ogniwa polikrystaliczne osiągają sprawność 14-16%, monokrystaliczne 15-18%, amorficzne 6-10% i cienkowarstwowe 11-15%. Moduły fotowoltaiczne przechwytują energię solarną i wytwarzają prąd o napięciu DC, który jest przekształcany za pomocą falownika na napięcie w sieci. Energię z paneli fotowoltaicznych można w ciągu dnia kumulować w akumulatorach i w dowolnym momencie ją odzyskać.

Energia solarna pozwala na zaoszczędzenie do 70% kosztów ogrzewania ciepłej wody przez cały rok, a w okresie zimowym, przy zastosowaniu centralnego ogrzewania, do 60% kosztów tradycyjnej energii. Należy zaznaczyć, że poprzez korzystanie z energii solarnej możemy stać się niezależni od zewnętrznych dostawców i tym samym zabezpieczyć się przed podwyżkami cen innych nośników energii.

Słońce jest niewyczerpanym źródłem energii, która każdego dnia dociera do ziemi. Warto więc zadać sobie pytanie czy też chcę korzystać z darmowej energii i chronić środowisko?

co możemy dla ciebie zrobić?
OFERUJEMY profesjonalne usługi