Die Nutzung von Sonnenenergie. Schema, Beschreibung

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Die Nutzung von Solarenergie. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Alternative Energiequellen

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In den meisten Teilen der Welt übersteigt die Menge an Sonnenenergie, die auf Dächer und Wände von Gebäuden trifft, den jährlichen Energieverbrauch der Bewohner dieser Gebäude bei weitem. Die Nutzung von Sonnenlicht und Wärme ist eine saubere, einfache und natürliche Möglichkeit, alle Energieformen zu gewinnen, die wir benötigen. Solarkollektoren können Wohn- und Gewerbegebäude heizen und/oder mit Warmwasser versorgen. Durch Parabolspiegel (Reflektoren) gebündeltes Sonnenlicht wird zur Erzeugung von Wärme (mit Temperaturen bis zu mehreren tausend Grad Celsius) genutzt. Es kann zum Heizen oder zur Stromerzeugung genutzt werden. Darüber hinaus gibt es eine weitere Möglichkeit, mit Hilfe der Sonne Energie zu erzeugen – die Photovoltaik-Technologie. Photovoltaikzellen sind Geräte, die Sonnenstrahlung direkt in Strom umwandeln.

Mithilfe sogenannter aktiver und passiver Solaranlagen lässt sich Sonnenstrahlung in nutzbare Energie umwandeln. Aktive Solarsysteme umfassen Solarkollektoren und Photovoltaikzellen. Passive Systeme entstehen durch die Planung von Gebäuden und die Auswahl von Baumaterialien, die die Nutzung der Sonnenenergie maximieren.

Sonnenenergie wird auch indirekt in nutzbare Energie umgewandelt, indem sie in andere Energieformen wie Biomasse, Wind- oder Wasserenergie umgewandelt wird. Die Energie der Sonne „kontrolliert“ das Wetter auf der Erde. Ein großer Teil der Sonnenstrahlung wird von den Ozeanen und Meeren absorbiert, wobei sich das Wasser darin erwärmt, verdunstet und in Form von Regen auf den Boden fällt und Wasserkraftwerke „speist“. Der von Windkraftanlagen benötigte Wind entsteht durch ungleichmäßige Erwärmung der Luft. Eine weitere Kategorie erneuerbarer Energiequellen, die aus Solarenergie entstehen, ist Biomasse. Grüne Pflanzen absorbieren Sonnenlicht, durch Photosynthese entstehen in ihnen organische Stoffe, aus denen anschließend Wärme und elektrische Energie gewonnen werden können. Somit ist die Energie von Wind, Wasser und Biomasse eine Ableitung der Sonnenenergie.

Passive Solargebäude - Dies sind solche, deren Projekt unter maximaler Berücksichtigung der örtlichen klimatischen Bedingungen entwickelt wird und bei denen geeignete Technologien und Materialien zum Heizen, Kühlen und Beleuchten des Gebäudes mithilfe von Solarenergie eingesetzt werden. Dazu gehören traditionelle Bautechniken und Materialien wie Isolierung, feste Böden und nach Süden ausgerichtete Fenster. Der Bau solcher Wohnräume ist teilweise ohne zusätzliche Kosten möglich. In anderen Fällen können Mehrkosten, die beim Bau entstehen, durch geringere Energiekosten ausgeglichen werden. Passive Solargebäude sind umweltfreundlich, sie tragen zur Schaffung von Energieunabhängigkeit und einer energieausgeglichenen Zukunft bei.

Bei einem passiven Solarsystem fungiert die Gebäudestruktur selbst als Kollektor der Sonnenstrahlung. Diese Definition entspricht den meisten der einfachsten Systeme, bei denen Wärme in einem Gebäude über Wände, Decken oder Böden gespeichert wird. Es gibt auch Systeme, bei denen spezielle Elemente zur Wärmespeicherung in die Gebäudestruktur eingebaut werden (z. B. Kisten mit Steinen oder mit Wasser gefüllte Tanks oder Flaschen). Solche Systeme werden auch als passive Solaranlagen klassifiziert. Passive Solargebäude sind der perfekte Ort zum Leben. Hier spürt man die Verbundenheit mit der Natur noch stärker, in einem solchen Haus gibt es viel natürliches Licht, das spart Strom.

Beispiele für die Nutzung von Sonnenenergie

Sonnenenergie wird in folgenden Fällen genutzt:

Bereitstellung von Warmwasser für Wohngebäude, öffentliche Gebäude und Industrieunternehmen;
Poolheizung;
Raumheizung;
Trocknung landwirtschaftlicher Produkte usw.;
Kühlung und Klimatisierung;
Wasseraufbereitung;
Essen zubereiten.

Die eingesetzten Technologien sind ausgereift und die ersten beiden sind unter günstigen Bedingungen auch wirtschaftlich realisierbar. Nachfolgend finden Sie einen separaten Artikel zu Konzentratorkollektoren, die sich insbesondere in Regionen mit viel Sonneneinstrahlung für die Stromerzeugung eignen.

Siehe andere Artikel Abschnitt Alternative Energiequellen.

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