Střecha elektrárny - přírodní energie zdarma
Výpočty sluneční soustavy © M. Schuckart, stock.adobe.com Slunce je zdrojem energie téměř nepředstavitelných rozměrů. Neustále vydává výkon 386 kvadrillionů wattů - číslo s 24 nulami. Na Zemi je průměrný výkon sluneční energie - takzvaná solární konstanta - 1367 wattů na metr čtvereční. Dostupná sluneční energie převyšuje světové energetické potřeby zhruba 10 000krát.
Přímé sluneční záření je pouze jednou stranou. Slunce je částečně odpovědné za odpařování vody, tvorbu mraků a také za tvorbu proudění vzduchu na Zemi. Slunce je navíc životně důležité pro růst rostlin, které lze v současné době použít jako biomasu nebo ve formě energetických nosičů uhlí, ropy a plynu, které byly vytvořeny před miliony let pro výrobu energie. Stručně řečeno: s výjimkou geotermální energie je každý zdroj energie a každý nosič energie na Zemi produktem slunce.
Využijte slunce na maximum
Vzhledem k obrovskému potenciálu není divu, že existuje mnoho úvah o využívání sluneční energie. V současné době se plánují velké projekty, jako je Desertec, ve kterém mají být postaveny obrovské solární elektrárny na Sahaře a energie vyráběná pro celý svět. Je však také mnohem menší - a má větší smysl pro majitele soukromých domů. Pokud je střešní povrch domu správně vyrovnaný, lze jej snadno použít k výrobě energie pomocí slunce. Existují dvě základní možnosti:
- Fotovoltaika: Výroba elektřiny pomocí solárních článků
- Solární termální: Přímé využití solárního tepla jako topné energie pro přípravu teplé vody a jako vytápění místností
Která forma solární energie je správná, závisí na daném domě. Solární tepelná energie je zvláště užitečná, pokud je příprava teplé vody již centrálně řízena topným systémem. Pak je již k dispozici akumulace tepla a potřebné vedení pro dovybavení solárního systému s malým úsilím.
Fotovoltaický systém: výroba energie pro vlastní spotřebu nebo pro napájení do sítě
Pokud je příprava teplé vody zajištěna decentrálně pomocí samostatně instalovaných průtokových ohřívačů vody a instalovaný kotel slouží pouze k výrobě topné energie, je obvykle lepší volbou fotovoltaika. Jinak by nejprve bylo nutné nainstalovat akumulační nádrž a výhody přípravy teplé vody se solární energií by se nevyužily, pokud by nebylo nutné vynaložit velké úsilí na dovybavení.
Schéma: Ohřev pitné vody solární tepelnou energií
Chytrá kombinace pro efekt dvojí úspory
Pokud je střešní plocha dostatečně velká, může mít smysl kombinace obou technologií. Solární systém zajišťuje horkou vodu a podporuje vytápění, fotovoltaický systém snižuje náklady na elektřinu.
Rozhodující faktory: orientace střechy a úhel sklonu
Aby fotovoltaické i solární tepelné systémy mohly fungovat co nejlépe, je zásadní orientace střechy, na které jsou instalovány. Ideální je přímá jižní orientace, která umožňuje systémům využívat silné polední slunce. Střechy, které směřují na jihozápad nebo jihovýchod, lze ale také dobře použít pro výrobu solární energie. Pokud odchylka není větší než maximálně 45 stupňů, například fotovoltaický systém stále produkuje 95 procent svého výkonu.
Stejně důležitý jako správná orientace ve správném směru je úhel sklonu sluneční soustavy. Fotovoltaický systém, který je optimálně orientován na jih, poskytuje plný výkon, například v úhlu sklonu 30 až 40 procent. Solární systém pro přípravu teplé vody by měl mít sklon 30 až 50 stupňů, jeden pro podporu ohřevu 45 až 70 stupňů. Odborná společnost může vypočítat pravý úhel sklonu systému pro střechu konkrétního domu.
