Güneş Enerjisi

Güneş'in elektromanyetik ışınım biçiminde saldığı enerji. Bir yıl boyunca Güneş 5,4 x 1033 joule kadar enerji yayar. Bunun milyarda biri bile Dünya'ya ulaşmaz (ancak 2,7 x 1024 joule kadar ulaşır). Dünya'ya gelen Güneş ışınlarının da büyük bir bölümü yansır ve ancak % 35'i soğurulur. Öyle ki sonuçta yeryüzüne ulaşan Güneş enerjisine bağlı güç, metre kare başına en çok 1,2, ortalama olarak da 0,8 kw'tır. Güneş enerjisi doğada, enerjilerinden ayrıca yararlanılabilen (hidroelektrik enerji) rüzgâr ve su hareketlerine de yol açar. Bitkiler Güneş enerjisini fotosentez yoluyla kimya enerjisine dönüştürür. Bu olayda verim ancak % 0,1 dir. Havuzlarda alglerle besin ve yakıt üretimi % 0,6 gibi bir verime ulaşabilir.

Güneş'ten gelen ısı enerjisinden çeşitli biçimlerde yararlanılır. Buharlaştırma yoluyla (tuzlalarda) tuzlu sudan tuz ve damıtık su elde edilir. Konut ısıtmasında güneş kolektörleri (içlerinden su boruları geçen mat yüzeyli düzlemsel levhalar) kullanılmaktadır. Parabolik aynalarla yansıtılan Güneş ışınlarının aynanın odağında toplanmasıyla yüksek sıcaklıklar (3.800°C) elde edilmekte, böylece oluşturulan güneş fırınları pişirme, araştırma, elektrik enerjisi üretme gibi amaçlarla kullanılabilmektedir. Seri ve paralel bağlı bir dizi yarı iletkenden oluşan güneş pilleri, fotoelektrik etki aracılığıyla Güneş enerjisini doğrudan doğruya elektrik enerjisine dönüştürürler. Verimleri % 12 kadar olan güneş pilleri özellikle yapay uydularda kullanılır.

Güneş Enerjisi Teknolojileri

Güneş ışınlarından yararlanmak için pek çok teknoloji geliştirilmiştir. Bu teknolojilerin bir kısmı güneş enerjisini ışık ya da ısı enerjisi şeklinde direk olarak kullanırken, diğer teknolojiler güneş enerjisinden elektrik elde etmek şeklinde kullanılmaktadır.
Güneş Enerjili Isıtma Sistemleri
Güneş enerjili sıcak su sistemleri, suyu ısıtmak için güneşe ışınlarından yararlanır. Bu sistemler evsel gereçler için kullanılır

Mimaride Güneş Enerjisi
Güneş enerjisinden yararlanan tasarımlar, çok az daha ilave enerji kullanmak suretiyle, konfor sıcaklığı ve ışık seviyesinin elde edilmesini hedefler. Bunlar pasif güneş enerjisinde olduğu gibi soğuk ortamlarda daha fazla güneş ışığı ile sıcak su elde edilmesi şeklinde ya da aktif güneş enerjisinde olduğu gibi, pompa ve fanlar kullanarak, sıcak ve soğuk havanın (ya da sıvının) yönlendirilmesi şeklinde de olabilir. Seralar da bir çeşit güneş mimarisi örneği sayılabilir.

Güneş Işığı ile Aydınlatma
İç mekanlar gün içerisinde ışık tüpleri ile aydınlatılabilirler. Örneğin ışık tüpleri, çatıya yerleştirilmiş güneş ışınlarını toplayacı bir çanağa bağlanarak, iç mekanlarda aydınlatma kaynaklı enerji giderlerini azaltarak, daha doğal bir aydınlatma yaratabilirler.

Isıl Güneş Enerjisinden Elektrik Üreten Enerji Santralleri
Isıl güneş enerjisi sistemleri, yaygın olarak, bir ısı eşanjörünü yüksek sıcaklıklara kadar ısıtarak, elde edilen ısının elektrik enerjisine dönüştürülmesi şeklinde kullanılırlar.

Enerji Kuleleri
Enerji kuleleri bir ağ şeklinde yerleştirilmiş, çok sayıda düz ve hareketli yansıtıcıların (heliostatların) güneş ışınlarını kule üzerindeki bir toplayıcıya yönlendirmesi şeklinde çalışırlar. Yoğunlaştırılmış güneş ışığı sayesinde, kule üzerinde biriken yüksek ısı daha sonra kullanılmak üzere başka bir maddeye transfer edilir.