Slnečná energia

Slnečná energia

Slnko ako jedna z hviezd našej galaxie predstavuje vysoko stabilný a vysoko výkonný energetický zdroj, bez ktorého by sa život na Zemi nezaobišiel. Energia Slnka má pôvod jadrovej reakcii. Reakcia prebieha pri teplotách až 14 miliónov °C, zatiaľ čo povrchová teplota Slnka dosahuje v priemere „len" 6 000 °C. Od vzniku Slnka uplynulo približne 5 miliárd rokov, momentálne na Zemi prežívame tzv. stredný vek Slnka. Znamená to, že Slnko má k dispozícii dostatok jadrového paliva v podobe vodíka, aby svietilo rovnomerne ešte ďalších päť miliárd rokov, až kým nastane postupné zastavenie jadrovej reakcie a zánik tejto hviezdy.

Množstvo dopadajúcej slnečnej energie na Zem je takmer 14 000-krát väčšie ako celá energia spotrebúvaná ľudstvom v súčasnosti. Kolísanie intenzity slnečného žiarenia je spôsobené najmä eliptickou dráhou Zeme okolo Slnka. Tento údaj zvykneme označovať ako „slnečná konštanta". Z energetického hľadiska ide teda o mimoriadne zaujímavú možnosť získavania energie. Jej obmedzené využívanie je spôsobené technologickými a ekonomickým problémami, ako aj koristníckym správaním sa ľudskej civilizácie, ktorá čerpá najľahšie dostupné prírodné zdroje bez ohľadu na budúce generácie.

Slnečná energia dopadá na zemský povrch vo forme slnečného žiarenia. Slnečné žiarenie sa po dopade na zemský povrch premieňa na iné formy energie:

• na tepelnú energiu; takýmto spôsobom sa ohrieva zemský povrch - pôda, voda i vzduch;
• na mechanickú energiu; takto vznikajú vzdušné prúdy;
• na chemickú energiu; ktorá je prostredníctvom fotosyntézy viazaná v rastlinách a iných organizmoch.

Intenzita slnečného žiarenia sa prechodom cez atmosféru znižuje, a to práve vďaka premene žiarenia na jednotlivé formy energie a tiež vďaka rozptylu na jednotlivých časticiach atmosféry. Na zemskom povrchu preto registrujeme tri základné druhy slnečného žiarenia - priame slnečné žiarenie, rozptýlené (difúzne) žiarenie a žiarenie odrazené buď od zemského povrchu alebo iných objektov. Všetky tieto zložky zastúpené v rôznej miere vnímame voľným okom a sme schopní ich využiť pomocou slnečných kolektorov.

Výroba elektriny využívaním slnečnej energie dnes vo svete rýchlo rastie a najdôležitejšiu technológiu tu predstavujú tzv. fotovoltaické články. V menšej miere sa tiež uplatňuje proces koncentrácie slnečného žiarenia parabolickými zrkadlami do absorbéru s následnou výrobou pary používanou na pohon generátora. Na rozdiel od parabolických zrkadiel, ktorých praktické uplatnenie sa obmedzuje len na oblasti veľmi bohaté na slnečné žiarenie, využitie fotovoltaických článkov je možné aj v našich podmienkach. Pasívne využitie slnečného žiarenia znamená, že pomocou vhodnej architektúry a umiestnenia budovy môžeme výrazne znížiť spotrebu energie.