Toplota, ki jo odda sonce:
Skorajda 1/3 celotne energije se v Sloveniji porabi za ogrevanje prostorov. Načini gradnje, ki varčujejo z energijo, predvsem pa varčni ogrevalni sistemi, lahko to porabo občutno zmanjšajo in s tem doprinašajo k manjši porabi fosilnih virov energije in zaščiti okolja.
Velik potencial varčevanja ponuja ogrevanje sanitarne vode. Tako predstavljajo sončni kolektorji v povezavi s centralnim ogrevalnikom sanitarne vode prav v poletnih mesecih najzanimivejšo alternativo za ogrevalni kotel. Potreba po energiji za ogrevanje je v veliki meri konstantna in neodvisna od letnega časa. Predvsem v poletnih mesecih se časovno ujemata potreba po energiji in ponudba dončne energije.
Pravilno dimenzionirane naprave s sončnimi kolektorji z med seboj usklajenimi sistemskimi komponentami lahko prihranijo 50 do 60% letne potrebe po energiji za ogrevanje sanitarne vode v eno in dvodružinskih hišah. Od 8760 letnih ur je na razpolago približno 1400 do 1900 sončnih ur. V preostalih mesecih ogrevanje vode dopolnjuje drug neodvisen vir toplote. Praviloma nizkotemperaturni olje/plinski ogrevalni kotel ali še bolje, kondenzacijski kotel.
slika: povpečno mesečno število sončnih ur v Sloveniji
Sončno sevanje - globalno sevanje
Sončno sevanje je tok energije, ki ga sonce enakomerno oddaja na vse strani. Do zunanje atmosfere prispe od tega moč sevanja 1,36kW/m² (t.i. solarna konstanta)
Ob prehodu skozi zemeljsko atmosfero sevanje zaradi odboja in absorbcije prašnih delcev in molekoulah plinov oslabi. Sončno sevanje pri tem razpade na dve komponenti:
- direktno sevanje - del sevanja, ki neovirano prodre skozi atmosfero;
- difuzno sevanje - del sevanja, ki se zarad prašnih delcev in molekul plinov odbije oz. absorbira in neusmerjeno prispe na zemeljsko površino.
Vsota direktnega in difuznega sevanja, t.i. globalno sevanje leži pod optimalnimi pogoji (jasno nebo brez oblakov opoldan) pri maks. 1,0W/m²; v letnem povprečju je to za Slovenijo približno 1000 kWh/m², kar ustreza vsebnosti energije približno 100L kurilnega olja ali 100m³ zemeljskega plina. Glede na tip kolektorja se lahko do okoli 75% globalnega sevanja pretvori v toploto.
Nagib kolektorjev glede na površino zemlje in odstopanje od južne smeri
Nagibni kot kolektorjev glede na površino zemlje je pomemben za najvišji možen sprejem sončne energije. Optimalni nagobni kot je odvisen od časa koriščenja kolektorjev. Ker je položaj sonca preko leta spreminja. Za Slovenijo je, glede na čas koriščenja, nagibni kot 30° do 45° idealni kompromis med najvišjim položajem sonca poleti (nagibni kot 30°) in najnižjim položajem sonca pozimi (nagibni kot 60°). Na osnovi položaja sonca čez dan naj se kolektorji usmerijo po možnosti na jug, da se energija sonca optimalno izkoristi. Odstopanja od smeri na jug do 20° v poletnih mesecih skorajda nimajo vplica na izkoristek energije. Gledano preko leta pridemo do razlike le okoli 2%.