Zde se dozvíte, proč vlastně bychom se měli zabývat sluneční energií, jaké nám to přinese výhody, srovnání výkonu lesa a elektráren a další zajímavé informace. Například že Země přemění na teplo tolik slunečního záření, že by to stačilo pokrýt spotřebu lidstva 150 000x!

Údaje v této části jsou převzaty z článku RNDr. Jana Pokorného, CSc. z Botanického ústavu AV ČR, "Toky sluneční energie a její využití" z roku 1998.

Základní údaje o Slunci a slunečním záření

Slunce je od Země vzdáleno asi 150 milionů km. Sluneční paprsek urazí tuto vzdálenost za 8 minut a 20 vteřin. Slunce vyrábí energii přeměnou vodíku v helium. Z množství helia a vodíku bylo vypočteno, že Slunce svítí téměř 5 miliard let a bude svítit ještě 10 miliard let .

Země dostává pouhou dvoumiliardtinu z celkové energie vyzářené Sluncem. Celou třetinu této dávky se navíc odrazí zpět. Kdyby Slunce přestalo svítit, klesla by teplota na Zemi na -263 °C .

Na každý čtvereční metr naší krajiny, povrchu střechy, porostu, silnice nebo vodní hladiny dopadá v našich podmínkách za jeden rok 1200kWh sluneční energie, to je srovnatelné s množstvím energie uvolněné při spálení 250kg uhlí. Elektrifikovaná domácnost spotřebuje 15-20MWh, tedy tolik, kolik dopadne za rok na méně než 20m² .

Osudy sluneční energie po dopadu na Zemi

V letním dnu dopadne na metr čtverečný průměrně 6kWh sluneční energie . Srovnejme nyní, co se s touto energií stane po dopadu na odvodněnou plochu (např. pole) a na krajinu s dostakem vody (louka, les).

Dopadne-li sluneční energie na povrch bez vody , z 80% se přemění na teplo (4-5kWh, to je asi 1kg uhlí), ohřátý vzduch stoupá vzhůru a unáší s sebou prach a další plyny. Menší část slunečního záření se odráží nebo vyhřívá povrch.

Pokud sluneční energie dopadne na krajinu dostatečně zásobenou vodou , největší část se jí spotřebuje na výpar vody. V létě se z jednoho m² odpaří 3-4 litry, v jednom litru je vázáno 0,694kWh, celkem tedy asi 80% dopadající sluneční energie. Tato energie vázaná ve vodní páře se uvolňuje na chladnějších místech při kondenzaci. Tím se vyrovnávají teploty mezi dnem a nocí a mezi teplejšími a chladnějšími místy.

Vzrostlá lípa, dub, kaštan o průměru koruny 10m zaujímá plochu 78m² a odpaří za den asi 400 litrů vody. Na to spotřebuje asi 1000 MJ sluneční energie (278kWh). Takový strom tedy chladí v době od 8 ráno do 8 večer průměrným výkonem 23,2kW.

Neznáme dokonalejší regulační systém než mají rostliny: na každém mm² je asi 50-100 průduchů regulujících výdej vody podle okolních podmínek a stavu stromu. Strom o průměru koruny 10m má takových průduchů řádově miliardy. Pára opouštějící tyto průduchy otepluje při své kondenzaci chladnější místa. Strom je přitom tvořen dokonale recyklovatelnými látkami a vyžaduje minimální údržbu.

Strom zásobený vodou chladí výkonem několikanásobně vyšším než je výkon moderních klimatizačních zařízení. Navíc technologická klimatizační zařízení na jedné straně chladí a na druhé topí zatímco pára ohřívá míta na kterých se sráží a sráží se na místech chladných.

Celkový instalovaný výkon elektráren v ČR v roce 1995 byl 14 000MW . Tolik energie dopadá v letní den na 14km² . Na 20km² lesa se toto množství energie váže do vodní páry.

Celoroční výkon našich elektráren činil v roce 1995 asi 59 000GWh , takové množství energie dopadne za jediný den na 11 000km² . Pokud dopadne na odvodněné plochy přemění se v teplo, zrychlí se transport látek do atmosféry,zvětší se rozdíly teplot mezi dnem a nocí a mezi různými místy, což se projeví zrychleným prouděním vzduchu. Zvětší se rozdíly v tlaku vzduchu a to se projeví změnou rozmístění dešťových srážek. Ubývá dešťů malých a častých a přibývá dešťů mohutných a méně častých . Klima se mění na kontinentální a stepní.

 Účinnost využití sluneční energie

Spalováním fosilních zdrojů (uhlí, ropa, plyn) využíváme energie naakumulované v minulých geologických dobách fotosyntézou s účinností max. 1%. Tyto zdroje se tvořily miliony let, ale naší civilizaci vystačí nejvýše ještě na pár stovek let.

Fosilní paliva musíme vytěžit, zpracovat a dovézt ke spotřebiteli, jejich spálením využíváme sluneční energii s účinností menší než jedno promile. Sluneční kolektory pracují s účinností několika desítek procent celoročně.

Slunce zde bude ještě několik miliard let, zahřívá naši planetu na příjemnou teplotu. Na každý čtverečný metr našeho území posílá ročně energetický ekvivalent dvou a půl metráku uhlí. Stojí tedy za to se sluneční energií zabývat