Solarenergie ist eine Form erneuerbarer Energie, die direkt oder indirekt aus der Sonne gewonnen wird. Sonnenstrahlung verlässt die Sonne und wandert durch das Sonnensystem, bis sie die Erde in Form von elektromagnetischer Strahlung erreicht.
Wenn wir die verschiedenen Arten von Sonnenenergie erwähnen, beziehen wir uns auf die verschiedenen Arten, wie wir diese Energie umwandeln müssen. Das Hauptziel all dieser Strategien ist die Gewinnung von Strom oder thermischer Energie.
Die wichtigsten Arten von Sonnenenergie, die heute verwendet werden, sind:
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Photovoltaik-Solarenergie
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Thermische Solarenergie
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Konzentrierte solarenergie
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Passive Sonnenenergie
Photovoltaik-Solarenergie
Photovoltaik-Solarenergie wird durch Solarzellen erzeugt, die Sonnenlicht in Strom umwandeln. Diese Zellen bestehen aus Halbleitermaterialien wie Silizium und werden üblicherweise in Solarmodulen verwendet.
Photovoltaik-Solarmodule können auf Gebäudedächern, auf dem Boden oder an anderen Orten installiert werden, an denen sie ausreichend Sonnenlicht erhalten.
Thermische Solarenergie
Solarthermie wird zur Erwärmung von Wasser oder Luft genutzt. Sonnenkollektoren werden verwendet, um die Energie der Sonne einzufangen und eine Flüssigkeit zu erhitzen, die zum Erhitzen von Wasser oder Luft verwendet wird. Solarthermische Energiesysteme können Nieder- oder Hochtemperatur sein.
Niedertemperaturanlagen dienen der Erwärmung von Brauchwasser, Hochtemperaturanlagen der Stromerzeugung.
Konzentrierte solarenergie
Konzentrierte Solarstromsysteme sind bei der Umwandlung von Sonnenenergie in Strom effizienter als Photovoltaiksysteme, aber sie sind teurer und erfordern eine intensivere Wartung.
Passive Sonnenenergie
Passive Solarenergie bezieht sich auf Gebäudedesign, das Sonnenlicht und Wärme nutzt, um den Bedarf an künstlicher Energie für Beleuchtung und Heizung zu reduzieren. Die Ausrichtung der Gebäude, die Größe und Lage der Fenster sowie die Verwendung geeigneter Materialien sind entscheidende Faktoren bei der Gestaltung von Gebäuden mit passiver Solarenergie.
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Ausrichtung des Gebäudes: Auf der Nordhalbkugel wird empfohlen, Fenster und Wohnbereiche nach Süden auszurichten, um im Winter die direkte Sonneneinstrahlung zu nutzen, und im Sommer nach Norden, um eine Überhitzung zu vermeiden.
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Natürliche Belüftung: Fenster und Türen können so gestaltet werden, dass sie natürliche Zugluft erzeugen, die dazu beiträgt, dass die Frischluft im Inneren des Gebäudes zirkuliert.
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Isolierung: Eine gute Isolierung kann den Bedarf an Heiz- und Kühlsystemen reduzieren, was wiederum den Energieverbrauch senkt.
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Baumaterialien: Materialien mit hoher Wärmekapazität wie Stein oder Beton können tagsüber Sonnenwärme aufnehmen und speichern und nachts abgeben, um das Gebäude warm zu halten.
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Grüne Dächer und Wände: Pflanzen nehmen einen Teil der Sonnenenergie auf, um Photosynthese zu betreiben, was hilft, das Gebäude kühl zu halten und die Luftqualität zu verbessern.
Hybride Solarenergie
Hybrid-Solarstrom kombiniert Solartechnologien mit anderen Energietechnologien wie Windkraft oder Wasserkraft. Hybride Solarstromsysteme sind effizienter als eigenständige Solarsysteme und können auch dann eine konstante Leistung liefern, wenn nicht genügend Sonnenlicht vorhanden ist.
Im Folgenden sind die häufigsten Kombinationen von hybriden Solarenergietechnologien aufgeführt:
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Solar- und Windkraft: Hybride Solar-Wind-Systeme können Windturbinen und Sonnenkollektoren zur Stromerzeugung nutzen. So können die Windkraftanlagen auch nachts oder an bewölkten Tagen weiter Energie erzeugen.
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Solar und Biomasse: Hybride Solar- und Biomassesysteme können Sonnenkollektoren und ein Biomasseheizsystem zur Stromerzeugung nutzen.
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Solarenergie und Dieselgeneratoren: In diesem Fall sind Dieselgeneratoren eine nicht erneuerbare Energiequelle, fungieren jedoch als Backup, wenn die Sonnenkollektoren keine Sonnenstrahlung erhalten.
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Solarenergie und Wasserkraft: Solarenergie kann tagsüber und Wasserkraft nachts oder an bewölkten Tagen genutzt werden. Gibt es tagsüber einen Energieüberschuss, kann mit dem Strom Wasser hochgepumpt und später die Turbinen angetrieben werden.