Die Definition von Sonnenenergie ist die Energie, die von der Sonne kommt und die wir dank Sonnenstrahlung einfangen können. Der Begriff Solarenergie wird häufig verwendet, um die elektrische oder thermische Energie zu bezeichnen, die durch Sonnenstrahlung gewonnen wird.
Diese Energiequelle stellt die Hauptenergiequelle auf der Erde dar. Da es sich um eine unerschöpfliche Quelle handelt, gilt es als erneuerbare Energie.
Aus dieser Energie werden viele andere Energiequellen gewonnen, wie zum Beispiel:
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Windenergie, die die Kraft des Windes nutzt. Wind entsteht, wenn die Sonne große Luftmengen erwärmt.
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Fossile Brennstoffe, die aus organischer Zersetzung stammen. Die organischen Zersetzer waren größtenteils Photosynthese betreibende Pflanzen.
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Hydraulische Energie, die die potenzielle Energie des Wassers nutzt. Ohne Sonneneinstrahlung wäre der Wasserkreislauf nicht möglich.
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Die Energie aus Biomasse, die wiederum das Ergebnis der Photosynthese von Pflanzen ist.
Diese Art erneuerbarer Energie ist eine Alternative zu fossilen Brennstoffen, die keine Treibhausgase ausstößt.
Beispiele für Solarenergie
Einige Beispiele für Solarenergie sind die folgenden:
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Anlagen mit Photovoltaik-Solarmodulen zur Stromerzeugung. Diese Einrichtungen werden in Häusern, Berghütten usw. verwendet.
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Photovoltaikanlagen. Sie sind große Erweiterungen von Photovoltaikmodulen, deren Ziel es ist, Strom zur Versorgung des Stromnetzes zu erzeugen.
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Solarautos. Es wandelt Sonnenstrahlung in Strom um, um einen Elektromotor anzutreiben.
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Solarkocher. Wenn Systeme die Strahlung auf einen Punkt konzentrieren, um die Temperatur zu erhöhen und kochen zu können.
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Heizsysteme. Mit Solarthermie lässt sich eine Flüssigkeit erhitzen, die in einem Heizkreislauf genutzt werden kann.
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Schwimmbadheizung.
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Taschenrechner: Einige elektronische Geräte haben ein kleines Solarpanel, um den Stromkreis mit Strom zu versorgen.
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Die Photosynthese ist ein natürlicher Weg, den Pflanzen nutzen, um Sonnenenergie in chemische Energie umzuwandeln.
Arten von Sonnenenergie
Es gibt drei Arten von Sonnenenergie:
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Photovoltaik-Solarenergie: Photovoltaik-Solarmodule bestehen aus einem Material, das bei Sonneneinstrahlung Elektronen freisetzt und einen elektrischen Strom erzeugt.
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Thermische Solarenergie. Dieses System nutzt die Wärmekapazität der Sonne: Sonnenstrahlung wird in Wärmeenergie umgewandelt, um eine Flüssigkeit zu erhitzen, die zum Heizen von Brauchwasser verwendet werden kann. In solarthermischen Kraftwerken wird Dampf und anschließend Strom erzeugt.
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passive Sonnenenergie Dies ist eine Ressource, um Sonnenwärme zu nutzen, ohne externe Ressourcen zu verwenden. Architekten können Häuser ausrichten, entscheiden, wo Fenster platziert werden sollen, und berücksichtigen, wo Sonneneinstrahlung empfangen wird. Diese Technik ist als bioklimatische Architektur bekannt.
Wie wird Solarenergie produziert?
Physikalisch gesehen wird Sonnenenergie in der Sonne durch eine Abfolge von Kernreaktionen erzeugt. Wenn diese Energie uns auf der Erde erreicht, können wir sie auf vielfältige Weise nutzen:
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Durch Sonnenkollektoren mit Photovoltaikzellen. Photovoltaikmodule bestehen aus einem Material, das bei Lichteinfall direkt ionisiert und ein Elektron freisetzt. Auf diese Weise wird Sonnenstrahlung in elektrische Energie umgewandelt.
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Verwendung von Sonnenkollektoren. Sonnenkollektoren dienen dazu, Sonnenstrahlung in thermische Energie umzuwandeln. Sein Zweck ist es, eine Flüssigkeit zu erhitzen, die im Inneren zirkuliert. In diesem Fall haben wir keinen Strom, aber wir haben eine Flüssigkeit mit hoher Temperatur, die in vielen Anwendungen verwendet werden kann.
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passive Sonnenenergie Passive Solarenergiesysteme zeichnen sich durch die Nutzung der Sonnenenergie ohne Fremdenergiezufuhr aus. Zum Beispiel architektonische Entwürfe, die im Winter maximale Sonneneinstrahlung ermöglichen und im Sommer übermäßige Hitze vermeiden.
Arten von Sonnenkollektoren
Der Begriff Sonnenkollektoren wird für beide Verfahren (Photovoltaik und Thermik) verwendet. In jedem Fall unterscheidet sich das Design erheblich, je nachdem, für welche Art von Solartechnologie es verwendet werden soll:
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Das thermische Solarpanel verwendet Sonnenstrahlen, um eine Flüssigkeit zu erhitzen, die Wärme auf eine Flüssigkeit überträgt und dann zum Erhitzen von Wasser verwendet wird. Es wird in Haushalten verwendet, um Warmwasser und Heizung zu erhalten.
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Das Photovoltaikmodul nutzt die Eigenschaften bestimmter Halbleiterelemente, um bei Sonneneinstrahlung elektrische Energie zu erzeugen. Dank des sogenannten photovoltaischen Effekts bewirkt die Sonneneinstrahlung die Bewegung von Elektronen in einem Bauteil (meist Silizium), wodurch ein kontinuierlicher elektrischer Strom erzeugt wird.
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Es gibt auch das konzentrierende Solarpanel, das eine Reihe von Parabolspiegeln mit linearer Struktur verwendet. Das Ziel dieser Spiegel ist es, die Sonnenstrahlung auf einen Brennpunkt zu konzentrieren, um sehr hohe Temperaturen zu erreichen.