Dach elektrowni - naturalna energia za darmo
Obliczenia układu słonecznego © M. Schuckart, stock.adobe.com Słońce jest źródłem energii o niemal niewyobrażalnych proporcjach. Ciągle emituje moc 386 biliardów watów - liczba z 24 zerami. Na Ziemi średnia wydajność energii słonecznej - tak zwana stała słoneczna - wynosi 1367 watów na metr kwadratowy. Dostępna energia słoneczna przekracza światowe zapotrzebowanie na energię około 10 000 razy.
Bezpośrednie promieniowanie słoneczne to tylko jedna strona tego. Słońce jest częściowo odpowiedzialne za parowanie wody, tworzenie się chmur, a także za kształtowanie przepływu powietrza na ziemi. Ponadto słońce jest niezbędne dla wzrostu roślin, które obecnie mogą być wykorzystywane jako biomasa lub jako nośniki energii - węgiel, ropa i gaz, które powstały miliony lat temu do wytwarzania energii. Krótko mówiąc: z wyjątkiem energii geotermalnej każde źródło energii i każdy nośnik energii na ziemi jest wytworem słońca.
Wykorzystaj w pełni słońce
Biorąc pod uwagę ogromny potencjał, trudno się dziwić, że istnieje wiele rozważań dotyczących wykorzystania energii słonecznej. Obecnie planowane są duże projekty, takie jak Desertec, w ramach którego na Saharze mają powstać ogromne elektrownie słoneczne i wytwarzać energię dla całego świata. Jest jednak również dużo mniejszy - i ma większy sens dla prywatnych właścicieli domów. Jeśli powierzchnia dachu domu jest odpowiednio wyrównana, można go łatwo wykorzystać do generowania energii przy pomocy słońca. Istnieją dwie podstawowe opcje:
- Fotowoltaika: wytwarzanie energii elektrycznej za pomocą ogniw słonecznych
- Energia słoneczna: bezpośrednie wykorzystanie ciepła słonecznego jako energii grzewczej do przygotowania ciepłej wody i do ogrzewania pomieszczeń
To, która forma energii słonecznej jest właściwa, zależy od danego domu. Energia słoneczna jest szczególnie przydatna, jeśli przygotowanie ciepłej wody użytkowej jest już sterowane centralnie przez system grzewczy. W takim przypadku magazyn ciepła i niezbędne przewody są już dostępne do modernizacji systemu solarnego przy niewielkim wysiłku.
Instalacja fotowoltaiczna: wytwarzanie energii na własne potrzeby lub do zasilania sieci
Jeśli przygotowanie ciepłej wody jest zapewnione w sposób zdecentralizowany za pomocą oddzielnie zainstalowanych podgrzewaczy przepływowych, a zainstalowany kocioł służy tylko do wytwarzania energii cieplnej, fotowoltaika jest zwykle lepszym wyborem. W przeciwnym razie należałoby najpierw zainstalować zasobnik, a korzyści z przygotowania ciepłej wody za pomocą energii słonecznej nie zostałyby wykorzystane, gdyby modernizacja nie wymagała dużego wysiłku.
Schemat: Podgrzewanie CWU za pomocą słonecznej energii cieplnej
Sprytna kombinacja dla podwójnego efektu oszczędności
Jeśli powierzchnia dachu jest wystarczająco duża, połączenie obu technologii może mieć sens. System solarny zapewnia ciepłą wodę i wspomaga ogrzewanie, a system fotowoltaiczny zmniejsza rachunki za prąd.
Decydujące czynniki: orientacja dachu i kąt nachylenia
Aby zarówno systemy fotowoltaiczne, jak i słoneczne systemy termiczne mogły działać jak najlepiej, orientacja dachu, na którym są zainstalowane, ma kluczowe znaczenie. Idealna jest bezpośrednia orientacja na południe, która umożliwia systemom wykorzystanie silnego południowego słońca. Ale dachy skierowane na południowy zachód lub południowy wschód można również dobrze wykorzystać do wytwarzania energii słonecznej. Jeśli odchylenie nie przekracza maksymalnie 45 stopni, na przykład system fotowoltaiczny nadal wytwarza 95 procent swojej mocy.
Równie ważny, jak właściwa orientacja we właściwym kierunku, jest kąt nachylenia układu słonecznego. System fotowoltaiczny, który jest optymalnie zorientowany na południe, zapewnia pełną moc, na przykład przy kącie nachylenia od 30 do 40 procent. Solarny system grzewczy do przygotowania ciepłej wody powinien być nachylony od 30 do 50 stopni, drugi do wspomagania ogrzewania od 45 do 70 stopni. Specjalistyczna firma może obliczyć odpowiedni kąt nachylenia systemu dla dachu konkretnego domu.
