Sluneční energie pochází ze slunce. Ovlivňuje počasí a živí rostliny na Zemi. Více odborně se sluneční energií rozumí technologie, která umožňuje lidem přeměňovat a využívat sluneční energii k lidské činnosti. Část sluneční energie je tepelná, což znamená, že je přítomna ve formě tepla. Některé přístupy ke sluneční energii přeměňují sluneční energii na teplo, ale jiným přístupům teplo vůbec nepomáhá. Existují také další definice tepelné energie, které nemají se sluncem vůbec nic společného.
Termální energie
•••Stockbyte / Stockbyte / Getty Images
Slovo „tepelná“ pochází z řeckého slova pro teplo, takže tepelná energie je technicky tepelná. Když inženýři mluví o tepelné energii, je to obvykle špatná věc - odpad. Například žárovka vydává světlo, ale ve skutečnosti vydává více tepla než světlo. Když váš notebook zahřeje klíno, nic vám nepomůže při výpočtech - je to zbytečná energie. Tato promarněná energie je téměř všude - motory automobilů, mobilní telefony, televize. Tato forma tepelné energie nemá se sluncem nic společného.
Geotermální energie
•••Thinkstock / Comstock / Getty Images
Pod povrchem Země leží kaluži roztavené horniny. Tato přehřátá hornina nese velké množství energie a geotermální energie se pokouší tuto energii extrahovat a převést na užitečné formy. Konkrétně nejběžnější forma geotermální energie posílá kapalinu dolů na Zemi, umožňuje její interakci s horkou horninou a táhne ohřátou kapalinu zpět na povrch. Toto teplo se používá k pohonu turbíny, která produkuje kilowatty elektřiny. I když je to dobrá forma tepelné energie, konečným zdrojem tohoto tepla jsou radioaktivní materiály uvnitř zemského jádra, které nemají nic společného se sluncem.
Solární energie
•••Hemera Technologies / AbleStock.com / Getty Images
Existují dva obecné přístupy k získávání energie ze slunečního záření. První přístup se nazývá fotovoltaický. Ve fotovoltaickém přístupu je sluneční světlo zachyceno v polovodičovém materiálu a polovodič vloží tuto energii přímo do svých elektronů. Když jsou elektrony vytaženy a odeslány obvodem, přímo poskytují elektrickou energii. Pokud svítí slunce, vychází elektřina. Většina solárních panelů funguje lépe, když je chladnější - takže když shromažďují příliš mnoho tepelné energie ze slunce, je to problém. To je sluneční energie, která není tepelnou energií.
Solární termální
•••Tom Brakefield / Stockbyte / Getty Images
Druhým přístupem k získávání energie ze slunečního záření je sluneční termální. U solární energie se sluneční světlo používá k ohřevu kapaliny. To se provádí buď vedením trubek vycentrovaných nad dlouhými řadami parabolických žlabových zrcadel, která zaměřují sluneční světlo na potrubí, nebo nasměrováním celého pole zrcadel na velkou nádrž. V tomto přístupu je myšlenkou využívat co nejvíce sluneční energie a přeměnit ji na teplo. U obou přístupů se kapalina v nádobách zahřívá a poté se používá k přímému nebo nepřímému pohonu turbíny k výrobě elektřiny. Díky pečlivému návrhu udrží solární zařízení kapalinu dostatečně horkou na to, aby mohla vyrábět elektřinu několik hodin poté, co slunce zapadne. Jedná se o případ, kdy je tepelná energie veškerá vyráběna sluncem - což znamená, že tepelná energie a sluneční energie jsou v tomto případě přesně to samé.