Sunčeva energija: razlika između inačica

|2,.250&nbsp;EJ<ref>{{cite web

[[Datoteka:Solar land area.png|thumb|Prosječna [[insolacija]] pokazuje područja (male crne točke) potrebne kako bi se primarni izvori energije zamijenili sunčevim. 18 TW je 568 Eksadžula (EJ) godišnje. Insolacija za većinu ljudi (u većini krajeva) je od 150 do 300 W/m² ili 3.,5 to 7.,0 kWh/m²/danu.]]

Sunčeve tehnologije široko se opisuju kao ili pasivne ili aktivne ovisno o načinu kao se prikuplja, pretvorbi i raspodjeli sunčeve svjetlosti. Aktivne sunčeve tehnike uključuju primjenu fotonaponskih ploča, pumpipumpa i ventilatora kako bi se sunčevo svjetlo pretvorilo u upotrebljive oblike. Pasivne sunčeve tehnike uključuju odabir materijala s povoljnim termičkim osobinama, oblikovanjem prostora u kojima zrak prirodno kruži, orijentaciju zgrada prema suncu. Aktivne sunčeve tehnologije povećavaju dotok energije i smatraju se tehnologijama proizvodnje, dok pasivne tehnologije smanjuju potrebu za drugim izvorima i uglavnom se smatraju tehnologijama potrošnje.<ref name="IEA Solar Thermal"/>

| accessdate=2008-05-18}}</ref> U dvadesetom stoljeću umjetno osvjetljenje postalo je glavni izvor za unutarnju rasvjetu i danas se otprilike 22 % električne energije u Sjedinjenim državama upotrebljava za rasvjetu.

Sustavi za rasvjetu dnevnim svjetlom prikupljaju i raspodjeljuju sunčevu svjetlost kako bi osigurali unutrašnju rasvjetu. Ovi sustavi izravno umanjuju upotrebu energije zamjenjujući umjetnu rasvjetu i posredno umanjuju potrošnju energije smanjujući potrebu za rashladnim sustavima. Iako nije lako u dovoljnim količinama osigurati prirodno osvjetljenje ono, ako ga usporedimo s umjetnom rasvjetom, nudi i fiziološke i psihološke dobrobiti. Dizajn rasvjete dnevnim svjetlom pažljivo odabire vrstu, veličinu i orijentaciju prozora, a također u obzir uzima i vanjske predmete i uređaje za zasjenjivanje. Pojedine osobine dizajna uključuju nazubljene krovove, krovna svjetla i [[svjetlosna cijev|svjetlosne cijevi]]. Ove osobine mogu se ugraditi u postojeće strukture ili, najučinkovitije, integrirane u paket sunčevog dizajna u obzir uzimaju faktorečimbenike poput dobivanja i gubljenja topline i vremena upotrebe. Kad su osobine vezane uz osvjetljenje danjim svjetlom pravilno upotrijebljene može se smanjiti potreba za energijom za rasvjetu za 25 %. Ova ušteda od 1 EJ nije zanemariva u usporedbi s cjelokupnom godišnjom potrošnjom električne energije od 8.,6 EJ (u SAD).

Hibridna rasvjeta suncem (HRS) aktivan je način upotrebe sunčeve svjetlosti za osiguranje osvjetljenja. Ovi sustavi skupljaju sunčevu svjetlost upotrebom fokusirajućih zrcala koja prate Sunce i upotrebljavaju [[optička vlakna]] za prijenos svjetlosti u unutrašnjost zgrade da zamijene konvencionalnu rasvjetu. U jednokatnim objektima ovi sustavi u mogućnosti su prenijeti 50 % primljene svjetlosti.<ref name="hybrid lighting">{{cite web

Sunčevi sustavi vruće vode upotrebljavaju sunčevu energiju za grijanje vode. Na malim geografskim širinama (ispod 40&nbsp;stupnjeva) 60 do 70&nbsp;% vode za kućanstva do 60&nbsp;°C može se osigurati sunčevim grijanjem.<ref>{{cite web

| accessdate=2008-05-26|format=PDF}}</ref> Najuobičajeniji sunčevi grijači vode su ravni kolektori (34&nbsp;%) i vakuumski cijevni kolektori (44&nbsp;%) poglavito upotrijebljeni za toplu vodu za kućanstva te plastični kolektori (22&nbsp;%) uglavnom rabljeni za grijanje bazena.<ref>{{cite web

U godini 2007. ukupno je bilo instalirano otprilike 154&nbsp;[[watt#SI multiples|GW]] s rastom od 15-20&nbsp;% godišnje.<ref name="SWH 2008"/> Kina je predvodnik u svijetu po upotrebi vruće vode grijane suncem sa 70&nbsp;GW koji su bili postavljeni u 2006. godini i dugoročnim ciljem od 210&nbsp;GW do 2020. godine.<ref name="Renewables 2007">{{cite web

| accessdate=2008-04-30|format=PDF}}</ref> Izrael je svjetski predvodnik u upotrebi vruće vode grijane suncem s 90&nbsp;% domova koji upotrebljavaju ovu tehnologiju.<ref name="Environment California SWH">{{cite web

[[Datoteka:Flipped MIT Solar One house.png|thumb|Massachusetts Institute of Technology|MIT-ova] Sunčeva kuća br. 1. izgrađena 1939. godine upotrebljavala je sezonsku pohranu topline za grijanje tijekom čitave godine.]]

U SAD, sustavi za grijanje, ventilaciju i klimatizaciju zraka potroše više od 30&nbsp;% (4.,65&nbsp;EJ) energije upotrijebljene u komercijalnim građevinama i blizu 50&nbsp;% (10.,1&nbsp;EJ) energije potrošene u stambenim zgradama.<ref name="ASHRAE windows"/><ref>{{cite web

Tehnologije koje koriste koncentrirano sunčevo zračenje poput paraboličnih tanjura, kanala i Schefflerovih zrcala mogu osigurati procesnu toplinu za komercijalnu i industrijsku primjenu. Prvi komercijalni projekt procesnog grijanja bio je Solar Total Energy Project u Shenondoahu, Georgia, SAD gdje je polje od 120 paraboličnih tanjura osiguralo 50&nbsp;% potreba procesnog grijanja, klimatizacije zraka i potreba za električnom energijom za tvornicu. Sustav proizvodi 400&nbsp;kW električne energije plus toplinsku energiju pare 401&nbsp;kW i tople vode 468&nbsp;kW, i imao je toplinski spremnik za izravnavanje potreba u vršnim opterećenjima.<ref>{{cite web

Postrojenje za preradu hrane u Modestu u Californiji upotrebljava 5000 m² paraboličnih kanala za osiguranje topline za proizvodnu traku. Očekuje se da sustav proizvodi 4.3 GJ godišnje, što će činiti značajan udio potreba za toplinskom energijom procesa. Prototip Schefflerovih zrcala trenutno se gradi u Indiji za upotrebu u solarnom krematoriju. Ovo zrcalo površine 50 &nbsp;m² podizat će temperature na 700 °C i zamijeniti 200-300 kg cjepanica potrebnih za kremiranje.

Tehnologije koje koriste koncentrirano sunčevo zračenje poput paraboličnih tanjura, kanala i Schefflerovih zrcala mogu osigurati procesnu toplinu za komercijalnu i industrijsku primjenu. Prvi komercijalni projekt procesnog grijanja bio je Solar Total Energy Project u Shenondoahu, Georgia, SAD gdje je polje od 120 paraboličnih tanjura osiguralo 50&nbsp;% potreba procesnog grijanja, klimatizacije zraka i potreba za električnom energijom za tvornicu. Sustav proizvodi 400 &nbsp;kW električne energije, 3 MW toplinske energije u obliku pare i imao je toplinski rezervar za izravnavanje potreba u vršnim opterećenjima. Postrojenje za preradu hrane u Modestu u Californiji upotrebljava 5000&nbsp;m² paraboličnih kanala za osiguranje topline za proizvodnu traku. Očekuje se da sustav proizvodi 4.,3 &nbsp;GJ godišnje, što će činiti značajan udio potreba za toplinskom energijom procesa. Prototip Schefflerovih zrcala trenutno se gradi u Indiji za upotrebu u solarnom krematoriju. Ovo zrcalo površine 50&nbsp;m² podizat će temperature na 700 °C i zamijeniti 200-300 &nbsp;kg cjepanica potrebnih za kremiranje.

*Sunčev uzlazni toranj (također poznat kao sunčev dimnjak ili sunčev toranj) sastoji se od velikog staklenika koji se sužava prema tornju u središtu. Kako sunce obasjava staklenik zrak unutar staklenika grije se i širi. Kako se zrak širi kreće se prema tornju u središtu gdje turbina pretvara strujanje zraka u električnu energiju. Prototip snage 50 &nbsp;kW konstruiran je u Coudad Realu u Španjolskoj i radio je osam godina prije nego je otpisan 1989. godine.

Sunčeva energija može se pohranjivati pri visokim temperaturama upotrebom rastopljenih soli. Soli su učinkovit materijal za pohranjivanje jer su jeftine, imaju visok specifični toplinski kapacitet, a toplina koju mogu dati usporediva je s konvencionalnim energetskim sustavima. Projekt [[w:en:Wikipedia:Solar Two]] rabio je ovu metodu pohranjivanja energije što je omogućilo pohranu 1.,44&nbsp;[[Džul|TJ]] u njegovom 68&nbsp;[[metar|m³]] spremniku s godišnjom učinkovitošću od oko 99&nbsp;%.<ref>{{cite web