Solárna Energia

Prečo využívať slnečné žiarenie?
Slnečné žiarenie je ľahko dostupným obnoviteľným zdrojom energie. Jeho využívanie nezaťažuje životné prostredie. Ďalšou výhodou slnečného žiarenia je jeho rovnomernejšie rozloženie v porovnaní so svetovými zásobami tradičných a vyčerpateľných palív, akými sú ropa, uhlie, zemný plyn. Nevýhodou je mnohonásobne nižšia koncentrácia slnečného žiarenia, čo vedie k nízkej účinnosti premeny energie. Aj preto nemožno zatiaľ na základe doterajších poznatkov považovať slnečnú energiu za rovnocennú náhradu fosílnych zdrojov.
Pri kolmom dopade slnečných lúčov na zemskú atmosféru dopadne na 1 m² v priemere 1,36 kW žiarenia. Jedná sa o tzv. „slnečnú konštantu“. Časť tohto priameho slnečného žiarenia je pohltená a rozptýlená v zemskej atmosfére plynmi a aerosólmi a časť je odrazená späť do vesmíru, takže pri bezoblačnom počasí dopadá na zemský povrch žiarenie s výkonom asi 1 kW/m². Vplyvom prekážok v atmosfére a na zemskom povrchu registrujeme tri základné druhy slnečného žiarenia (obr.):


1 PRIAME: dopadá za jasnej oblohy priamo na plochu, 2 ROZPTÝLENÉ-DIFÚZNE: vzniká rozptylom priameho žiarenia na oblakoch a nečistotách v atmosfére, 3 ODRAZENÉ: od zemského povrchu a iných objektov

Podmienky na Slovensku
V našich zemepisných podmienkach je celková doba slnečného svitu bez oblačnosti zhruba 1200 – 2000 hodín ročne, v závislosti od výskytu hmiel a inverznej oblačnosti.
Najväčší podiel pri získavaní energie slnečnými kolektormi má priame a difúzne žiarenie. Zatiaľ čo difúzne žiarenie predstavuje v lete 10 – 50 % globálneho žiarenia, jeho podiel v zime je v dôsledku oblačného počasia podstatne vyšší, vďaka čomu dosahuje asi 60 % v celoročnom priemere. Solárny systém pracuje aj vtedy, keď je obloha zatiahnutá – využíva difúzne a odrazené žiarenie.
Intenzita slnečného žiarenia sa počas roka mení. Maximum slnečného žiarenia na Slovensku zaznamenávame v júli, minimum na prelome decembra a januára. Energiu slnka možno reálne využívať 7 až 9 mesiacov v roku na ohrev vody, v jarných a jesenných mesiacoch aj na prikurovanie. Počas dňa najviac žiarenia dopadá na zem napoludnie, kedy je poloha slnka na oblohe najvyššia a cesta prechádzajúceho slnečného žiarenia cez atmosféru najkratšia.

Ročná hodnota globálneho žiarenia na Slovensku v kWh/m²

Hoci publikovaná mapa slnečného žiarenia môže vytvárať dojem, že len južné Slovensko je správnym miestom na využívanie slnečného tepla, nie je to tak. Najtmavšia farba zobrazuje na škále hodnotu 950 kWh/m².rok, čiže nepredstavuje nepoužiteľnú „tmavú oblasť“, len má za cieľ odlíšiť rozsah odchýlok na našom území. Rozdiel v intenzite slnečného žiarenia medzi najteplejšími a najchladnejšími regiónmi Slovenska je približne 15 %.


Intenzita slnečného žiarenia a podiel difúzneho žiarenia v rôznych poveternostných podmienkach

Poveternostné podmienky

Žiarenie (W/m2)

Podiel difúzneho žiarenia (%)

Jasno

800 - 1000

10

Oblačno

600 - 900

až 50

Hmlistý jesenný deň

100 - 300

100

Zamračený zimný deň

50

100

Celoročný priemer

600

50 - 60