Η ηλιακή ενέργεια είναι μια μορφή ανανεώσιμης ενέργειας που λαμβάνεται άμεσα ή έμμεσα από τον ήλιο. Η ηλιακή ακτινοβολία αφήνει τον ήλιο και ταξιδεύει μέσα από το ηλιακό σύστημα μέχρι να φτάσει στη γη κάτω από ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία.
Όταν αναφέρουμε τους διαφορετικούς τύπους ηλιακής ενέργειας, αναφερόμαστε στους διαφορετικούς τρόπους που πρέπει να μετατρέψουμε αυτήν την ενέργεια. Ο κύριος στόχος όλων αυτών των στρατηγικών είναι η απόκτηση ηλεκτρικής ενέργειας ή θερμικής ενέργειας.
Οι κύριοι τύποι ηλιακής ενέργειας που χρησιμοποιούνται σήμερα είναι:
Πλήρης οθόνη
Πώς λειτουργεί ένα εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας συνδυασμού;
Φωτοβολταϊκή ηλιακή ενέργεια
Θερμική ηλιακή ενέργεια
Συγκεντρωμένη ηλιακή ενέργεια
Παθητική ηλιακή ενέργεια
Φωτοβολταϊκή ηλιακή ενέργεια
Η φωτοβολταϊκή ηλιακή ενέργεια παράγεται μέσω ηλιακών κυττάρων, τα οποία μετατρέπουν το φως του ήλιου σε ηλεκτρική ενέργεια. Αυτά τα κύτταρα είναι κατασκευασμένα από υλικά ημιαγωγών όπως το πυρίτιο και χρησιμοποιούνται συνήθως σε ηλιακούς συλλέκτες.
Τα φωτοβολταϊκά ηλιακά πάνελ μπορούν να εγκατασταθούν σε στέγες κατασκευής, στο έδαφος ή σε άλλα μέρη όπου λαμβάνουν επαρκές ηλιακό φως.
Θερμική ηλιακή ενέργεια
Η ηλιακή θερμική ενέργεια χρησιμοποιείται για τη θέρμανση του νερού ή του αέρα. Οι ηλιακοί συλλέκτες καταγράφουν την ενέργεια του ήλιου και θερμαίνουν ένα υγρό που χρησιμοποιείται για τη θέρμανση του νερού ή του αέρα. Τα συστήματα ηλιακής θερμικής ενέργειας μπορούν να βρίσκονται σε χαμηλές ή υψηλές θερμοκρασίες.
Τα συστήματα χαμηλής θερμοκρασίας χρησιμοποιούνται για τη θέρμανση του νερού για οικιακή χρήση, ενώ τα συστήματα υψηλής θερμοκρασίας χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία ηλεκτρικής ενέργειας.
Συγκεντρωμένη ηλιακή ενέργεια
Τύποι ηλιακής ενέργειας: Οι τρόποι εκμετάλλευσης της ενέργειας ενέργειας του ήλιου είναι ένας τύπος ηλιακής θερμικής ισχύος υψηλής θερμοκρασίας. Η λειτουργία του βασίζεται στη χρήση καθρέφτη ή φακούς για να εστιάσει το φως του ήλιου σε ένα εστιακό σημείο. Η θερμότητα που παράγεται στο σημείο εστίασης χρησιμοποιείται για τη δημιουργία ηλεκτρικής ενέργειας ή για τη θερμό ενός υγρού.
Τα συστήματα συμπυκνωμένης ηλιακής ενέργειας είναι πιο αποτελεσματικά από τα φωτοβολταϊκά συστήματα στη μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια, αλλά είναι πιο ακριβά και απαιτούν πιο εντατική συντήρηση.
Παθητική ηλιακή ενέργεια
Η παθητική ηλιακή ενέργεια αναφέρεται στην οικοδόμηση σχεδιασμού που αξιοποιεί το ηλιακό φως και τη θερμότητα για να μειώσει την ανάγκη για τεχνητή δύναμη για φωτισμό και θέρμανση. Ο προσανατολισμός των κτιρίων, το μέγεθος και η θέση των παραθύρων και η χρήση κατάλληλων υλικών αποτελούν κρίσιμους παράγοντες στο σχεδιασμό κτιρίων με παθητική ηλιακή ενέργεια.
Τύποι ηλιακής ενέργειας: τρόποι αξιοποίησης των ενεργειών του ήλιου παραδείγματα παθητικών στρατηγικών ηλιακής ενέργειας είναι:
Προσανατολισμός του κτιρίου: Στο βόρειο ημισφαίριο, συνιστάται να προσανατολίζουμε τα παράθυρα και τους χώρους διαβίωσης προς τα νότια για να επωφεληθούν από το άμεσο ηλιακό φως κατά τη διάρκεια του χειμώνα και στα βόρεια κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού για να αποφευχθεί η υπερθέρμανση.
Φυσικός εξαερισμός: Τα παράθυρα και οι πόρτες μπορούν να σχεδιαστούν για να δημιουργήσουν φυσικά σχέδια που βοηθούν να διατηρηθεί ο φρέσκος αέρας που κυκλοφορεί μέσα στο κτίριο.
Μόνωση: Η καλή μόνωση μπορεί να μειώσει την ανάγκη για συστήματα θέρμανσης και ψύξης, μειώνοντας την ποσότητα ενέργειας που καταναλώνεται.
Οικοδομικά υλικά: Τα υλικά με υψηλή θερμική χωρητικότητα, όπως πέτρα ή σκυρόδεμα, μπορούν να απορροφήσουν και να αποθηκεύσουν ηλιακή θερμότητα κατά τη διάρκεια της ημέρας και να το απελευθερώσουν τη νύχτα για να διατηρήσουν το κτίριο ζεστό.
Πράσινες στέγες και τοίχοι: Τα φυτά απορροφούν μέρος της ενέργειας του ήλιου για να πραγματοποιήσουν φωτοσύνθεση, γεγονός που βοηθά στη διατήρηση του κτιρίου δροσερό και βελτιώνει την ποιότητα του αέρα.
Υβριδική ηλιακή ενέργεια
Η υβριδική ηλιακή ενέργεια συνδυάζει τις ηλιακές τεχνολογίες με άλλες ενεργειακές τεχνολογίες, όπως η αιολική ή υδροηλεκτρική ενέργεια. Τα υβριδικά συστήματα ηλιακής ενέργειας είναι πιο αποτελεσματικά από τα αυτόνομα ηλιακά συστήματα και μπορούν να παρέχουν συνεπή ισχύ ακόμη και χωρίς ηλιακό φως.
Οι παρακάτω είναι οι πιο συνηθισμένοι συνδυασμοί υβριδικών τεχνολογιών ηλιακής ενέργειας:
Ηλιακή και αιολική ενέργεια: Τα υβριδικά συστήματα ηλιακώνθών μπορούν να χρησιμοποιήσουν ανεμογεννήτριες και ηλιακούς συλλέκτες για να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια. Με αυτόν τον τρόπο, οι ανεμογεννήτριες μπορούν να συνεχίσουν να παράγουν ενέργεια κατά τη διάρκεια της νύχτας ή σε συννεφιασμένες ημέρες.
Ηλιακή και βιομάζα: Τα υβριδικά συστήματα ηλιακής και βιομάζας μπορούν να χρησιμοποιήσουν ηλιακούς συλλέκτες και σύστημα θέρμανσης βιομάζας για τη δημιουργία ηλεκτρικής ενέργειας.
Η ηλιακή ενέργεια και οι γεννήτριες ντίζελ: Στην περίπτωση αυτή, οι γεννήτριες ντίζελ είναι μια πηγή μη ανανεώσιμης ενέργειας, αλλά λειτουργούν ως αντίγραφο ασφαλείας όταν οι ηλιακοί συλλέκτες δεν λαμβάνουν ηλιακή ακτινοβολία.
Ηλιακή ενέργεια και υδροηλεκτρική ενέργεια: Η ηλιακή ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί κατά τη διάρκεια της ημέρας και η υδροηλεκτρική ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί τη νύχτα ή σε συννεφιασμένες ημέρες. Εάν υπάρχει πλεόνασμα ενέργειας κατά τη διάρκεια της ημέρας, η ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αντλήσει νερό και να χρησιμοποιηθεί αργότερα για να οδηγήσει τους στροβίλους.
Συγγραφέας: Oriol Planas - Βιομηχανικός Τεχνικός Μηχανικός
Χρόνος δημοσίευσης: Οκτ-08-2023