Jak funguje sluneční energie?
Existuje celá řada různých metod, které mohou být použity, aby solární energie fungovala. V nejširším slova smyslu lze téměř veškerou energii na Zemi technicky připsat sluneční energii, ale většinu z toho by bylo obtížné využít pro lidské použití. Je to implementace technologie, jako jsou kolektory tepla a fotovoltaické systémy, které způsobují, že sluneční energie pro člověka pracuje způsobem, který je praktický. Některé z těchto technologií jsou implementovány v průmyslovém měřítku, zatímco jiná technologie je navržena speciálně pro osobní použití.
Dva hlavní produkty, které slunce produkuje, jsou světlo a teplo. Není proto překvapivé, že technologie používané k tomu, aby solární energie fungovala, se zaměřují na využití těchto dvou oblastí. Solární ohřívače vody používané v obytných aplikacích často využívají jako jeden příklad akumulátory tepla. Alternativně fotovoltaické systémy nebo solární panely shromažďují světlo a přeměňují jej na elektřinu.
Stejně jako u jakéhokoli jiného typu energie může sluneční energie fungovat pouze tehdy, pokud ji lze nějakým způsobem správně převést. Ať už se jedná o rostliny prostřednictvím přirozeného procesu fotosyntézy nebo prostřednictvím lidského inženýrství, konverze nastává v určitém procesu. Entropie nebo druhý zákon tepelné dynamiky uvádí, že v jakékoli přeměně bude potenciální energie v počátečním stavu vždy větší než potenciální energie v přeměněném stavu. Projekty sluneční energie se proto snaží najít způsoby, jak tuto energii co nejúčinněji převést.
Pokud jde o průmyslovou solární výrobu, zdá se, že kolektory tepla se soustředí nejvíce. Tyto systémy jsou často umístěny v liniích a vypadají poněkud jako zakřivené žlaby. Sluneční paprsky dopadají na vysoce reflexní povrch žlabů, které koncentrují teplo na potrubí umístěné těsně před reflektory. Uvnitř této trubky je kapalina, která je zahřívána na velmi vysoké úrovně, často více než 5 400 stupňů Fahrenheita (více než 3 000 stupňů Celsia).
K tomu, aby tento typ solární energie fungoval, je však stále zapotřebí proces přeměny. Zahřátá kapalina je poté přenesena na jiné místo, kde produkuje páru. Pára se pak používá k otáčení turbín, které jsou přímo odpovědné za výrobu elektřiny. Tato elektřina je poté umístěna do sítě, aby mohla být dodána koncovému uživateli.
Fotovoltaika je další metoda používaná k tomu, aby solární energie fungovala v praktické aplikaci. Některé materiály mohou vyvolat elektrickou jiskru, když jsou zasaženy světlem. Tato elektřina pak může být uložena v bateriích nebo přímo použita. Takto funguje většina světelných produktů poháněných solárním zdrojem, ačkoli lumeny vyráběné v těchto světlech obvykle nejsou tak vysoké jako používání elektřiny z konvenčních metod. Tato technologie postupuje rychle a každým rokem je stále efektivnější.