Krachtige bron van energie is zonne-energie, wat direct kan worden gebruikt om te verwarmen, 
koelen en verlichten van onze huizen en bedrijven. Dat is omdat er meer energie van de zon op de aarde valt in één uur dan wordt gebruikt door iedereen in de wereld in één jaar.
Een verscheidenheid van technologieën zetten zonlicht om naar bruikbare energie voor gebouwen. De meest gebruikte zonne-energie voor woningen en bedrijven is zonne-water-verwarming, passieve zonne-ontwerp voor ruimteverwarming en-koeling, en fotovoltaïsche zonne-energie voor elektriciteit.
Bedrijven en industrie maken ook gebruik van deze technologieën om het diversifiëren van hun energiebronnen en de efficiency te verbeteren en geld te besparen. Fotovoltaïsche zonne-energie en de concentratie van zonne-energie technieken worden ook gebruikt door ontwikkelaars en hulpprogramma ‘ s om elektriciteit te produceren op grote schaal aan de grote en kleine steden.
Krachtige bron van energie
Zonnecellen, ook wel fotovoltaïsche (PV) cellen door wetenschappers, zetten zonlicht direct om in elektriciteit. PV dankt zijn naam aan het proces van het omzetten van licht (fotonen), elektriciteit (spanning), die ook wel het PV-effect genoemd worden. Het PV-effect werd ontdekt in 1954, toen wetenschappers bij Bell Telephone ontdekten dat silicium (een element gevonden in zand) een elektrische lading maakt wanneer het wordt blootgesteld aan zonlicht. Snelle zonne-cellen werden gebruikt voor de macht van satellieten en kleinere voorwerpen zoals rekenmachines en horloges.
Traditionele zonnecellen worden gemaakt van silicium en zijn meestal een platte-plaat en zijn over het algemeen het meest efficiënt. De tweede generatie zonne-cellen zijn de zogenaamde dunne-film zonnecellen, omdat ze zijn gemaakt van amorf silicium of nonsilicon materialen zoals cadmium telluride.
Dunne-film zonnecellen lagen van semiconductor materialen zijn slechts een paar micrometer dik. Vanwege hun flexibiliteit, kunnen dunne film zonnecellen verdubbelen op een dak met shingles en tegels, gevels, of het glas voor dakramen.
De derde generatie zonnecellen wordt gemaakt van een verscheidenheid van nieuwe materialen naast silicium, waaronder zonne-inkt met behulp van conventionele drukpers technologieën, zonne-kleurstoffen, en geleidende kunststoffen. Sommige nieuwe zonnecellen van plastic lenzen of spiegels concentreren zonlicht op een heel klein stukje van het hoge rendement van PV-materiaal.
Het PV-materiaal is duurder, maar omdat er zo weinig nodig is, zijn deze systemen steeds kosten-effectief voor gebruik door de nutsbedrijven en de industrie. Echter, omdat de lenzen moeten worden gericht op de zon, is het gebruik van het concentreren van verzamelaars beperkt tot de zonnigste delen van het land.
Veel kerncentrales gebruiken fossiele brandstoffen, zoals een warmte bron om water te koken. De stoom van het kokende water draait een grote turbine die een generator aandrijft om elektriciteit te produceren. Echter, een nieuwe generatie centrales met geconcentreerde zonne power systems maakt gebruik van de zon als warmtebron.
De drie belangrijkste types van geconcentreerde zonne power systemen zijn: lineaire concentrator, schotel/engine en power tower systemen.
Lineaire concentrator systemen voor het verzamelen van de zon’s energie met behulp van lange rechthoekige, gebogen (U-vorm) spiegels. De spiegels zijn gekanteld in de richting van de zon, met de nadruk van zonlicht op buizen (of ontvangers) in de lengte van de spiegels. Het gereflecteerde zonlicht verwarmt een vloeistof die door de buizen loopt.
De hete vloeistof vervolgens wordt gebruikt om water te koken in een conventionele stoom-turbine generator om elektriciteit te produceren. Er zijn twee belangrijke types van lineaire concentrator systemen: parabolische trog systemen, waar langs de ontvanger buizen zijn geplaatst langs de focale lijn van elke parabolische spiegel; en lineaire Fresnel reflector systemen, waar een ontvanger buis is geplaatst boven een aantal spiegels om de spiegels van een grotere mobiliteit om de zon aan te trekken.
Een schotel/motor systeem maakt gebruik van een gespiegelde schotel, vergelijkbaar met een zeer grote schotelantenne, hoewel om de kosten te minimaliseren, is de gespiegelde schotel meestal samengesteld uit vele kleinere vlakke spiegels gevormd in een schaalvorm. De schotel-vormige oppervlakte leidt het zonlicht en concentreert zich op een thermische ontvanger, die absorbeert en verzamelt de hitte en transporteert deze naar de motor-generator.
De meest voorkomende vorm van warmte van de motor vandaag de dag, gebruikt in de schaal/motor-systemen, is de Stirling motor. Dit systeem maakt gebruik van de vloeistof, verwarmd door de ontvanger, te bewegen van de zuigers en het maken van mechanische energie. De mechanische energie wordt vervolgens gebruikt voor het uitvoeren van een alternator of generator, om elektriciteit te produceren.
Een power tower systeem maakt gebruik van een groot gebied van flat -, zon-tracking spiegels, bekend als heliostaten, om zonlicht te focussen en te concentreren op een ontvanger op de top van een toren. Een warmte-overdracht vloeistof, verwarmd in de ontvanger, wordt gebruikt om stoom te genereren, die op zijn beurt wordt gebruikt in een conventionele turbine generator om elektriciteit te produceren. Sommige power towers maken gebruik van water/stoom als de warmte-overdracht vloeistof. Andere geavanceerde ontwerpen zijn aan het experimenteren met gesmolten nitraat zout vanwege de superieure warmte-overdracht en energie-opslag mogelijkheden. De energie-opslag mogelijkheden, of thermische opslag, stelt het systeem in staat om door te gaan voor de verzending van elektriciteit tijdens bewolkt weer of in de nacht.
Zonne-Proces Warmte Basissen
Commerciële en industriële gebouwen kunnen gebruik maken van de zonne-technologieën—fotovoltaïsche zonne-energie, passieve verwarming, ramen voor daglichttoetreding, water en verwarming welke worden gebruikt voor woningbouw. Deze utiliteits-gebouwen kunnen ook gebruik maken van zonne-energie technologieën maar dit zou onpraktisch zijn voor een huis. Deze technologieën omvatten de ventilatielucht welke wordt voorverwarmd, voor zonne-proces verwarming en zonne-koeling.
Ruimte Verwarming
Veel grote gebouwen hebben geventileerde lucht nodig, om de binnenluchtkwaliteit te behouden. Om deze lucht te verwarmen in koude klimaten worden grote hoeveelheden energie gebruikt. Maar een zonne-ventilatie systeem kan de lucht voorverwarmen en zo energie en geld besparen. Dit type systeem maakt doorgaans gebruik van een Transpired Collector, die bestaat uit een dun, zwart metalen paneel, gemonteerd op een zuidmuur om de warmte van de zon te absorberen.
De lucht passeert door de vele kleine gaatjes in het configuratiescherm. Een ruimte achter de geperforeerde wand laat de luchtstroom van de gaten mengen. De verwarmde lucht wordt aangezogen uit de top van de ruimte in het ventilatie-systeem.
Het Verwarmen Van Water
Zonne-water-verwarming-systemen zijn ontworpen om grote hoeveelheden warm water te produceren voor utiliteits-gebouwen. Een typisch systeem voorzien van zonnecollectoren die samenwerkt met een pomp, een warmtewisselaar, en/of één of meer grote opslagtanks. De twee belangrijkste typen zonnecollectoren die gebruikt worden voor utiliteits-gebouwen—een vacuüm buis collector en een lineaire concentrator—kunnen werken bij hoge temperaturen met een hoge efficiëntie. Een vacuüm buis collector is een van de vele dubbelwandige glazen buizen en reflectoren voor het verwarmen van de vloeistof in de buizen. Een vacuüm tussen de twee muren isoleert de binnenste buis, met behoud van de warmte. Lineaire concentrators, gebruiken dan lange, rechthoekige, gebogen (U-vorm) gekantelde spiegels om het zonlicht te concentreren op buizen die langs de lengte van de spiegels lopen. Het geconcentreerde zonlicht verwarmt de vloeistof in de buizen.
Ruimte Koelen
Ruimte koeling kan worden bereikt met behulp van thermisch geactiveerde koelsystemen (TAC ‘ s), aangedreven door zonne-energie. Vanwege hoge initiële kosten, zijn de TAC ‘ s niet wijdverspreid. De twee systemen die momenteel in werking zijn, zijn zonne-energie absorptie systemen en zonne-droogmiddel systemen.
Zonne-energie absorptie systemen gebruiken thermische energie om de koudmiddel vloeistof te verdampen en de lucht te koelen. In tegenstelling, zonne-droogmiddel systemen gebruiken thermische energie om een droogmiddel te regenereren die de lucht droogt en daarbij de lucht koelt. Deze systemen werken ook goed met verdampingskoelers (ook wel “moeras koelers”) in meer vochtige klimaten.