Tag: พลังงานแสงอาทิตย์

พลังงานแสงอาทิตย์ เป็นพลังงานของแสงและพลังงานของความร้อนที่แผ่รังสีมาจากดวงอาทิตย์พลังงานแสงอาทิตย์แบ่งออกเป็น 2 ส่วนใหญ่ๆ คือ พลังงานที่เกิดจากแสงและพลังงานที่เกิดจากความร้อน  พลังงานที่เกิดจากแสง รูปแบบการนำพลังงานของแสงอาทิตย์มาใช้งาน แบ่งอย่างกว้าง ๆ เป็น 2 รูปแบบ ขึ้นอยู่กับวิธีการในการจับพลังงานแสง การแปรรูปให้เป็นพลังงานอีกรูปหนึ่ง และการแจกจ่ายพลังงานที่ได้ใหม่นั้น รูปแบบแรกเรียกว่า แอคทีพโซลาร์ เป็นการใช้วิธืการของ โฟโตโวลตาอิคส์ หรือ solar thermal เพื่อจับและเปลี่ยนพลังงานของแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้าหรือพลังงานความร้อนโดยตรง อีกรูปแบบหนึ่งก็คือ พาสซีฟโซลาร์ เป็นวิธีการใช้ประโยชน์ทางอ้อม ได้แก่ การออกแบบอาคารในประเทศหนาวให้รับแสงแดดได้เต็มที่ หรือ การติดตั้งวัสดุที่ไวต่ออุณหภูมิ thermal mass เพื่อปรับสมดุลของอากาศในอาคาร หรือติดตั้งวัสดุที่มีคุณสมบัติกระจายแสง หรือการออกแบบพื้นที่ว่างให้ อากาศหมุนเวียนโดยธรรมชาติ พลังงานที่เกิดจากความร้อน เช่นพลังงานลม พลังงานน้ำ พลังงานคลื่น เป็นต้น

   ในระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ แผงโซล่าเซลล์ หรือ แผงเซลล์แสงอาทิตย์ ถือเป็นส่วนประกอบหลัก เพราะเป็นต้นกำเนิดพลังงาน  ที่เปลี่ยนพลังงานจากพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า

รู้หรือไม่ว่าพลังงานแสงอาทิตย์ถูกใช้งานอย่างมากแล้วในหลายส่วนของโลก และมีศักยภาพในการผลิตพลังงานมากกว่าการบริโภคพลังงานของโลกในปัจจุบันหลายเท่าหากใช้ประโยชน์อย่างเหมาะสม พลังงานแสงอาทิตย์สามารถใช้โดยตรงเพื่อผลิตไฟฟ้าหรือสำหรับทำความร้อน หรือแม้แต่ทำความเย็น  นี้คือประโยชน์ที่เราได้จากพลังงานแสงอาทิตย์

ไม่ว่าจะเป็นถนนสาธารณะ บ้าน หรือ สวน ก็มีการนำหลอดไฟพลังงานแสงอาทิตย์ไปใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน

มีการใช้ประโยชน์ในหลากหลายส่วนด้วยกันยักตัวอย่างเช่น

1. โคมไฟขั้นบันไดพลังงานแสงอาทิตย์
2. โคมไฟพลังงานแสงอาทิตย์
3. ไฟตกแต่งสวนพลังงานแสงอาทิตย์

ความร้อนจากดวงอาทิตย์ถูกนำมาใช้เป็นพลังงานที่สำคัญต่อโลก มีประโยชน์อย่างมากในการผลิตพลังงานหากมีการใช้อย่างคุ้มค่า พลังงานแสงอาทิตย์สามารถใช้โดยตรงเพื่อผลิตไฟฟ้าหรือสำหรับทำความร้อน หรือแม้แต่ทำความเย็น มีอยู่หลายวิธีการในการนำความร้อนจากดวงอาทิตย์มาใช้

กระบวนการของเซลล์แสงอาทิตย์คือการผลิตไฟฟ้าจากแสง ความลับของกระบวนการนี้คือการใช้สารกึ่งตัวนำที่สามารถปรับเปลี่ยนให้เหมาะสมเพื่อปล่อยประจุไฟฟ้า ซึ่งเป็นอนุภาคที่ถูกชาร์จที่ขั้วลบ สิ่งนี้เป็นพื้นฐานของไฟฟ้า ซิลิกอนเป็นสารที่ใช้ในการนำแสงอาทิตย์ เมื่อแสงส่องมายังสารกึ่งตัวนำ ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าสลับ ยิ่งแสงส่องมากเท่าไรไฟฟ้าก็ยิ่งมากขึ้น ดังนั้นหากใช้สารตัวนำก็ยังสามารถผลิตไฟฟ้าในวันที่มีเมฆมากได้อีกด้วย เนื่องจากผลิตไฟฟ้าได้สัดส่วนกับความหนาแน่นของเมฆ
อุปกรณ์ขนาดเล็กหลายชนิดมีการทำงานโดยใช้เซลล์แสงอาทิตย์ เช่น เครื่องคิดเลข นอกจากนี้เซลล์แสงอาทิตย์ยังใช้เพื่อผลิตไฟฟ้าในพื้นที่ที่ไม่มีสายส่งไฟฟ้า นอกจากนี้ยังมีตู้เย็นที่สามารถปฏิบัติงานโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ และยังถูกนำไปใช้เพื่อรักษาความเย็นของอาหารในพื้นที่ที่ไม่มีไฟฟ้าใช้

นอกจากนี้ยังมีบ้านพลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งถูกออกแบบขึ้นโดยการใช้หินชนวนติดเซลล์แสงอาทิตย์บนหลังคา ฟิล์มแบบบางที่ยืดหยุ่นสามารถนำไปประกอบเข้ากับหลังคารูปโค้งได้ ตัวสะสมแสงเป็นกล่องที่มีฝาเป็นกระจก ที่ตั้งอยู่บนหลังคาเหมือนหน้าต่างบนหลังคา ในกล่องนี้มีชุดท่อทองแดงที่มีปีกทองแดงติดอยู่ โครงสร้างทั้งหมดถูกเคลือบด้วยสารสีดำที่ออกแบบมาเพื่อดูดลำแสงอาทิตย์ ในขณะที่ฟิล์มกึ่งโปร่งแสงทำให้เกิดการผสมผสานแสงเงาเข้ากับแสงในตอนกลางวัน ละผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ให้กับอุปกรณ์จำนวนมาก ตั้งแต่น้ำร้อนและการทำความร้อนในอาคารพักอาศัยและอาคารพาณิชย์ ไปจนถึงการทำความร้อนในสระว่ายน้ำ การทำความเย็นโดยใช้แสงอาทิตย์ การทำความร้อนในกระบวนการอุตสาหกรรม และ การกำจัดความเค็มของน้ำดื่ม การผลิตน้ำร้อนในครัวเรือนเป็นสิ่งที่นิยมมากที่สุด สามารถตอบสนองความต้องการในการใช้ได้มากที่สุดขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมและระบบ ซึ่งช่วยลดค่าใช้จ่ายจากไฟฟ้าได้มากขึ้น

การดำเนินชีวิตประจำวันของคนเราทุกวันนี้ หลีกหนีไม่ได้กับการอาศัยสิ่งอำนวยความสะดวกทั้งหลาย เพื่อทำให้มีความเป็นอยู่ที่สะดวกสบายขึ้น ซึ่งสิ่งที่จะเข้ามาช่วยอำนวยความสะดวกนั้นก็คือ เครื่องมือเครื่องใช้ที่เป็อุปกรณ์ไฟฟ้า ไม่ว่าจะใช้สำหรับอำนวยความสะดวกภายในที่พักอาศัย สถานที่ทำงาน โรงงานอุตสาหกรรม หรือ อาคารต่างๆ จึงทำให้อุปกรณ์ไฟฟ้ามีความสำคัญเป็นอย่างมาก และส่งผลให้พลังงานไฟฟ้ามีความสำคัญอย่างยิ่ง ซึ่งในการกำเนิดแหล่งพลังงานไฟฟ้ามีด้วยกันดังนี้ การใช้เครื่องปั่นไฟโดยทำให้ใบพัดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมุน จะสามารถผลิตไฟฟ้าได้ และการทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมุน โดยใช้แรงน้ำและ แรงลม

นอกจากนั้นยังพบว่ามีการใช้พลังงานไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องและเพิ่มมากขึ้น ฉะนั้นแล้วตราบใดที่มีความต้องการใช้พลังงานกันอยู่ ก็จำเป็นต้องแสวงหาแหล่งพลังงานทดแทนเพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งต้องเป็นพลังงานที่สะอาด ไม่สร้างมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม อย่างพลังงานแสงอาทิตย์ ที่ได้รับความนิยมและเป็นที่น่าสนใจจากหน่วยงานต่างๆจะเห็นได้จากประโยชน์ที่ได้มาจากพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีอยู่มากมาย เพราะเป็นพลังงานที่ได้มาฟรีและมีปริมาณมากเพียงพอต่อความต้องการทั้งยังสะอาดบริสุทธิ์ด้วย และอีกอย่างหนึ่งคือพลังงานแสงอาทิตย์นั้นสามารถผลิตไฟฟ้าได้ทุกแห่งหนที่มีแสงอาทิตย์ ในปัจจุบันมีการนำเซลล์แสงอาทิตย์มาใช้งานด้านต่างๆ อย่างเช่น สถานีถ่ายทอดวิทยุโคมไฟถนนระบบสูบน้ำเพื่อการชลประทาน และดาวเทียม

การใช้ประโยชน์จากพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์มีดังนี้

1.ใช้ประโยชน์จากพลังงานแสงอาทิตย์โดยตรงประกอบด้วย พลังงาน ในรูปของความร้อน โดยการใช้อุปกรณ์รับแสงดูดพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ และพลังงานแสงอาทิตย์โดยเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์
2. ใช้ประโยชน์จากพลังงานแสงอาทิตย์โดยทางอ้อม อย่างการนำเซลล์แสงอาทิตย์เป็นอิเล็กทรอนิกส์ที่สร้างจากสารกึ่งตัวนำ ซึ่งสามารถเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ หรือแสงจากหลอดไฟให้เป็นพลังงานไฟฟ้าโดยตรงซึ่งไฟฟ้าที่ได้นั้นจะเป็นไฟฟ้ากระแสตรง

จะเห็นได้ว่าทุกวันนี้มีการนำพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้กันเป็นจำนวนมาก ไม่ว่าจะเป็น หน่วยงานต่างๆ ที่ให้ความสนใจกับพลังงานเหล่านี้ นอกจากนี้แล้วยังช่วยประหยัดพลังงานไฟฟ้าได้เป็นอย่างมากเลยทีเลย

เครื่องทำน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์คือเครื่องผลิตน้ำร้อนโดยอาศัยหลักการเปลี่ยนพลังงานจากรังสีแสงอาทิตย์มาเพิ่มอุณหภูมิให้น้ำมีอุณหภูมิสูงขึ้นซึ่งสามารถนำมาทดแทนระบบผลิตน้ำร้อนจากฮีทเตอร์ไฟฟ้า,ระบบผลิตน้ำร้อนจากบอยเลอร์โดยน้ำมันดีเซล,น้ำมันเตาหรือแก็ส LPG.ซึ่งมีแนวโน้มที่จะปรับราคาสูงขึ้นไปเรื่อยๆ

ระบบผลิตน้ำร้อนจากพลังงานแสงอาทิตย์ยังสามารถนำมาใช้ร่วมกับระบบผลิตน้ำร้อนจากเครื่องปรับอากาศ,ระบบผลิตน้ำร้อนจากปล่องควันบอยเลอร์ (Economizer) เรียกว่า ระบบผลิตน้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์แบบผสมผสาน ซึ่งเป็นระบบที่สามารถนำพลังงานฟรีจากแสงอาทิตย์มาใช้ร่วมกับพลังงานความร้อนเหลือทิ้งจากเครื่องปรับอากาศหรือบอยเลอร์จึงเป็นระบบที่มีระยะเวลาคืนทุนที่เร็วที่สุด ระบบดังกล่าวจึงได้รับการสนับสนุนเงินลงทุนให้กับสถานประกอบการที่ติดตั้งจาก กระทรวงพลังงานโดยกรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน ภายใต้ชื่อ โครงการส่งเสริมการใช้น้ำร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ด้วยระบบผสมผสานปี 2555 ระบบนี้จึงเป็นอีกทางเลือกเพื่อประหยัดพลังงานในการผลิตน้ำร้อนในโรงแรม, โรงงานอุตสาหกรรม, โรงเรียน, อพาร์ทเม้นท์, รีสอร์ท&สปาร์, ภัตตาคาร, ร้านเสริมสวย, บ้านพักอาศัย

เทคโนโลยีผลิตน้ำร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์แบ่งออกเป็น 3 ชนิด
1. ชนิดไหลเวียนตามธรรมชาติ
ชนิดไหลเวียนตามธรรมชาติ (Thermosiphon system) เป็นชนิดที่มีถังเก็บอยู่สูงกว่าแผงรับแสงอาทิตย์ ใช้หลักการหมุนเวียนตามธรรมชาติ เมื่อน้ำได้รับความร้อนจากแสงอาทิตย์จะมีความหนาแน่นน้อยลงจึงไหลขึ้นสู่ด้านบนของถังโดยน้ำเย็นจึงไหลเข้ามาแทนที่ เหมาะสำหรับการบ้านพักอาศัยหรือรีสอร์ท
2. ชนิดใช้ปั๊มน้ำหมุนเวียน
ชนิดใช้ปั๊มน้ำหมุนเวียน (Force circulation) เหมาะสำหรับการใช้ผลิตน้ำร้อนที่มีความต้องการใช้งานปริมาณมาก และมีการใช้อย่างต่อเนื่อง เช่น โรงแรม โรงพยาบาล และอุตสาหกรรมบางประเภท
3. ระบบผสมผสาน
ระบบผสมผสาน ได้แก่ ระบบผลิตน้ำร้อนด้วยแสงอาทิตย์แบบผสมผสานซึ่งเป็นการนำเทคโนโลยีการผลิตน้ำร้อนแสงอาทิตย์มาผสมผสานกับความร้อนเหลือทิ้งจากแหล่งต่างๆเช่น การนำความร้อนจากการระบายความร้อนทิ้งของเครื่องทำความเย็นหรือเครื่องปรับอากาศมาใช้งาน (Heat Recovery System) , การนำความร้อนจากปล่องควัน Boiler มาใช้งาน (Economizer System) โดยทั้ง 2 ระบบสามารถนำมาใช้ร่วมกับระบบผลิตน้ำร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ เพื่อลดขนาดพื้นที่แผงรับรังสีความร้อนอีกทั้งยังเป็นการลดปริมาณพลังงานไฟฟ้าหรือพลังงานเชิงพาณิชย์ในการผลิตน้ำร้อนได้อีกด้วยซึ่งจะช่วยลดภาวะโลกร้อนได้อีกทาง

พลังงานจากแสงอาทิตย์นับว่ามีความสำคัญอย่างมากต่อสิ่งมีชีวิตบนโลก ทั้งมนุษย์และสิ่งมีชีวิตอื่น พลังงานจากแสงอาทิตย์ทำให้เกิดความแตกต่างของสภาพอากาศทั่วโลก ทำให้เกิดการหมุนเวียนของกระแสอากาศ หรือแม้แต่ให้พืช สามารถสังเคราะห์แสงเพื่อผลิตเป็นอาหาร ดังแสดงในรูปที่ 1และยังเป็นพลังงานที่ยั่งยืนของมนุษย์ ปัจจุบัน มนุษย์มีการใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์มากมาย ซึ่งสามารถแบ่งได้เป็น 2 กลุ่มหลัก ๆ คือ การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ และการผลิตความร้อนจากแสงอาทิตย์ และด้วยความก้าวหน้าทางด้านเทคโนโลยี ปัจจุบันมนุษย์ได้ค้นคิดการนำพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้ในรูปแบบต่าง ๆ มากมายเพิ่มเติมจากอดีต เพื่อตอบสนองความต้องการของมนุษย์และลดการใช้พลังงานจากฟอสซิลลง เพื่อลดภาวะโลกร้อน เพื่อให้มนุษย์อยู่บนโลกนี้อย่างยั่งยืน พลังงานหมุนเวียนที่เกิดขึ้นบนโลก ไม่ว่าจะเป็น พลังงานลม น้ำขึ้น น้ำลง หรือแม้แต่พลังงานจากชีวมวล ล้วนเกิดจากพลังงานจากดวงอาทิตย์ทั้งสิ้น ซึ่งรูปแบบการเกิดแตกต่างกันออกไป พลังงานแสงอาทิตย์ เป็นพลังงานที่ดวงอาทิตย์ปลดปล่อยออกมาซึ่งดวงอาทิตย์ห่างออกไปจากโลก 149.6 ล้านกิโลเมตร

ดวงอาทิตย์ เป็นดาวฤกษ์ เป็นจุดศูนย์กลางของระบบสุริยะ โดยมีดาวเคราะห์ทบริวารโคจรอยู่รอบ ๆ มากมาย เช่น ดาวพุธ ดาวศุกร์ และโลก ดวงอาทิตย์มีมวล 1.9891x 1030 กิโลกรัม ความหนาแน่นเฉลี่ย 1,409 กิโลกรัม ต่อลูกบาศก์เมตร ดวงอาทิตย์ประกอบด้วย ไฮโดรเจน ร้อยละ 74 โดยมวล ฮีเลียมร้อยละ 25 โดยมวล และธาตุอื่น ๆ อีกร้อยละ 1 ดวงอาทิตย์ประกอบด้วย 5 ส่วนหลัก ๆ คือ ส่วนแกนปฏิกิริยา หรือใจกลางดวงอาทิตย์ ส่วนการแผ่รังสี ส่วนการพาความร้อน ส่วนโฟโตสเฟียร์ และส่วนสุดท้ายจะเป็นส่วนบรรยากาศของดวงอาทิตย์ ศักยภาพการใช้ประโยชน์จากพลังงานแสงอาทิตย์ขึ้นอยู่กับปริมาณรังสีดวงอาทิตย์ที่ตกกระทบพื้นที่ ถ้าปริมาณรังสีตกกระทบมาก ย่อมหมายถึงการใช้ประโยชน์ได้มากเช่นกัน แต่อย่างไรก็ตาม ปริมาณรังสีอย่างเดียวคงไม่สามารถใช้ประโยชน์ได้ศักยภาพสูงสุด ถ้าอุปกรณ์เครื่องมือในการเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ไปเป็นพลังงานรูปแบบอื่นที่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้มีประสิทธิภาพต่ำ ดังนั้น การออกแบบและพัฒนาอุปกรณ์การแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ไปเป็นพลังงานที่ใช้ประโยชน์ได้สูงสุด ย่อมเป็นเรื่องสำคัญและควรตระหนักในการพัฒนาอย่างยิ่งยวด

การนำพลังงานแสงอาทิตย์มาผลิตกระแสไฟฟ้า นอกจากนิยมนำมาใช้ในรูปแบบเซลล์แสงอาทิตย์เป็นส่วนใหญ่แล้ว ยังมีการคิดค้น เทคโนโลยีนำความร้อนจากแสงอาทิตย์ มาผลิตไฟฟ้าด้วย ซึ่งมีลักษณะการทำงานคล้ายแว่นขยาย โดยใช้อุปกรณ์รับแสง เช่น กระจกหรือวัสดุสะท้อนแสงและหมุนตามดวงอาทิตย์ เพื่อรวบรวมความร้อนจากแสงอาทิตย์มาไว้ที่จุดเดียวกัน หรือที่เรียกว่า ระบบความร้อนรวมศูนย์ ทำให้เกิดความร้อนสูง ส่งผ่านไปยังตัวกลาง เช่น น้ำหรือน้ำมัน แล้วนำน้ำหรือน้ำมันที่ร้อนไปหมุนกังหันเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และผลิตกระแสไฟฟ้าต่อไป

ระบบความร้อนแบบรวมศูนย์นี้ ปัจจุบันยังไม่มีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากนัก เนื่องจากต้นทุนการผลิตไฟฟ้าจะสูงกว่าการใช้เซลล์แสงอาทิตย์ นอกจากนี้ ยังสามารถผลิตไฟฟ้าได้จากรังสีตรงเท่านั้น เช่น แสงอาทิตย์จากทะเลทราย ดังนั้น ระบบผลิตไฟฟ้าจากความร้อนแสงอาทิตย์จึงไม่เหมาะกับประเทศไทย เพราะแสงอาทิตย์ส่วนใหญ่เป็นรังสีกระจายและมีเมฆมาก

การผลิตไฟฟ้าจากความร้อนแสงอาทิตย์สามารถแบ่งได้ 3 ประเภทหลักๆ ตามกระบวนการรวบรวมความร้อนให้กับตัวกลาง ก่อนนำไปหมุนกังหันเพื่อผลิตไฟฟ้า ได้แก่

– ระบบรางพาราโบลิค (Parabolic Through) ประกอบด้วยรางยาว โค้งมิติเดียวเป็นตัวรับแสง ติดตั้งอยู่บนระบบหมุนตามดวงอาทิตย์แกนเดียว ทำหน้าที่รวมแสงอาทิตย์ให้สะท้อนไปยังท่อที่ขนานกับแนวราง เพื่อถ่ายเทความร้อนให้ของเหลว (น้ำหรือน้ำมัน) ที่ไหลผ่านท่อ ทำให้ของเหลวนั้นกลายเป็นไอและไปขับเคลื่อนกังหันเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า หากในช่วงที่ไม่มีแสงอาทิตย์ การผลิตไอน้ำจะใช้พลังงานจากก๊าซธรรมชาติเข้ามาช่วยเสริม

– ระบบหอคอย (Power Tower) ประกอบด้วยตัวรับความร้อนที่ติดตั้งอยู่กับที่ตั้งบนหอคอย ที่ล้อมรอบด้วยแผงกระจกขนาดใหญ่จำนวนมาก เรียกว่า “โฮลิโอสเตท” ซึ่งจะหมุนตามดวงอาทิตย์และสะท้อนแสงไปยังตัวรับความร้อน เพื่อให้ของเหลวที่อยู่ภายในได้รับความร้อนจนระเหยเป็นไอและไปขับเคลื่อนกังหัน เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ซึ่งระบบนี้ส่วนใหญ่ยังอยู่ในขั้นตอนการวิจัยและกำลังจะนำมาใช้ในเชิงพาณิชย์ เช่น โรงไฟฟ้า Gemasolar ในเมือง Seville ทางตอนใต้ของประเทศสเปน เป็นต้น

– ระบบจานพาราโบลิค (Parabolic Dish) ร่วมกับเครื่องยนต์สเตอร์ลิง (Stirling Engine) จะใช้หลักการแปลงความร้อนจากรังสีดวงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานกลเพื่อนำไปผลิตไฟฟ้า โดยจะประกอบด้วยจานรวมแสงแบบพาราโบลิคและเครื่องยนต์สเตอร์ลิงกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โดยทำงานด้วยการส่งผ่านความร้อนของแสงอาทิตย์ ให้กับลูกสูบของเครื่องยนต์สเตอร์ลิง ที่ติดตั้งบนจุดโฟกัสของจานพาราโบลิค เมื่ออากาศภายในลูกสูบมีอุณหภูมิสูงขึ้นและขยายตัวจนทำให้เครื่องยนต์ทำงานอย่างต่อเนื่อง ส่วนตัวรวมแสงแบบจานพาราโบลิคจะมีผิวสะท้อน โดยประกอบด้วยแผ่นสะท้อนแสงหลายชิ้นประกอบกัน และมีระบบขับเคลื่อนแบบ 2 แกน หมุนตามดวงอาทิตย์ตลอดทั้งวัน

 

พลังงานจากแสงอาทิตย์นับว่ามีความสำคัญอย่างมากต่อสิ่งมีชีวิตบนโลก ทั้งมนุษย์และสิ่งมีชีวิตอื่น พลังงานจากแสงอาทิตย์ทำให้เกิดความแตกต่างของสภาพอากาศทั่วโลก ทำให้เกิดการหมุนเวียนของกระแสอากาศ หรือแม้แต่ให้พืช สามารถสังเคราะห์แสงเพื่อผลิตเป็นอาหาร ดังแสดงในรูปที่ 1และยังเป็นพลังงานที่ยั่งยืนของมนุษย์ ปัจจุบัน มนุษย์มีการใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์มากมาย ซึ่งสามารถแบ่งได้เป็น 2 กลุ่มหลัก ๆ คือ การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ และการผลิตความร้อนจากแสงอาทิตย์ และด้วยความก้าวหน้าทางด้านเทคโนโลยี ปัจจุบันมนุษย์ได้ค้นคิดการนำพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้ในรูปแบบต่าง ๆ มากมายเพิ่มเติมจากอดีต เพื่อตอบสนองความต้องการของมนุษย์และลดการใช้พลังงานจากฟอสซิลลง เพื่อลดภาวะโลกร้อน เพื่อให้มนุษย์อยู่บนโลกนี้อย่างยั่งยืน

ดวงอาทิตย์เป็นแหล่งกำเนิดพลังงานทั้งทางตรงและทางอ้อม พลังงานที่ดวงอาทิตย์ให้กับโลกทางตรงคือ แสงสว่างซึ่งมีผลทำให้เกิดความร้อน สร้างความอบอุ่นให้กับโลก พลังงานทางอ้อมคือดวงอาทิตย์ทำให้สิ่งมีชีวิตดำรงชีพอยู่ได้โดยเฉพาะอย่างยิ่งพืชเจริญเติบโตโดยอาศัยการสังเคราะห์แสงจากแสงอาทิตย์ และมนุษย์ได้อาศัยพลังงานจากต้นไม้ที่สำคัญ ๆ คือ ฟืน ถ่าน และเมื่อพืชและสัตว์ตายทับถมกันเป็นเวลานาน ๆ จะกลายเป็นถ่านหิน ปิโตรเลียม รวมทั้งการนำหลักการย่อยสลายของพืชมาทำเป็นก๊าซชีวภาพ

การนำพลังงานจากดวงอาทิตย์มาใช้ประโยชน์ในชีวิตประจำวัน

มนุษย์รู้จักนำพลังงานจากดวงอาทิตย์มาใช้ประโยชน์โดยตรงมาตั้งแต่สมัยโบราณคือใช้ในการตากผ้า ตากผลผลิตทางการเกษตรและอุตสาหกรรมทำนาเกลือ เป็นต้น

ปัจจุบันได้นำความรู้เกี่ยวกับพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้ประโยชน์โดยใช้เทคโนโลยีและออกแบบเครื่องมือในการนำพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้ประโยชน์ให้ได้มากที่สุดการค้นคว้าเพื่อนำพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้แทนพลังงานเชื้อเพลิงอื่นซึ่งเป็นพลังงานที่หมดไปจากโลกได้จึงมีความจำเป็นต้องวิจัยและพัฒนา เพื่อให้สามารถนำมาใช้งานให้ได้ต่อไป การนำพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้ โดยการประดิษฐ์เครื่องมือต่าง ๆ เช่น การกลั่นน้ำด้วยแสงอาทิตย์ การอบแห้งด้วยแสงอาทิตย์ และการแปรรูปพลังงานแสงอาทิตย์มาเป็นพลังงานไฟฟ้าโดยตรงหรือที่เรียกว่าโซล่าเซลล์

การอบแห้งด้วยแสงอาทิตย์

ใช้ระบบเดียวกับการกลั่นน้ำด้วยแสงอาทิตย์ คือมีพื้นทาสีดำอากาศที่ไหลเข้ามาจะร้อนและลอยตัวผ่านผลิตผลที่นำมาอบให้แห้ง อากาศที่ร้อนจะพาความชื้นจากพืชผลออกไปที่ปล่องด้านบน เมื่ออากาศร้อนไหลออกไปจะเกิดช่องว่าง อากาศภายนอกจะไหลเข้ามาแทนที่วนเวียนเช่นนี้
ประโยชน์ ใช้อบผลิตผลทางการเกษตร เช่น กล้วยตาก พริก ถั่ว ข้าวโพด และอบไม้ ฯลฯ เป็นต้น

เตาแสงอาทิตย์

ใช้หลักการรวมแสงอาทิตย์ด้วยกระจกโค้งรับแสงอาทิตย์จากนั้นจึงปรุงอาหารบนกระจกโค้งตรงจุดรวมแสงอาทิตย์
ประโยชน์ใช้แทนเตาหุงต้ม โซล่าเซลล์กระแสไฟฟ้าที่ได้จากเซลล์แสงอาทิตย์แต่ละเซลล์มีค่าไม่มากนัก จึงนิยมนำมาใช้กับอุปกรณ์ที่ใช้ไฟฟ้า ไม่มากนัก เช่น เครื่องคิดเลข นาฬิกาข้อมือ เป็นต้น หากต้องการพลังงานจากเซลล์แสงอาทิตย์จำนวนมากต้องนำเซลล์แสงอาทิตย์มาต่อกันเป็นจำนวนมากทีเดียวจึงสามารถนำมาใช้ได้ในไฟฟ้าในครัวเรือน ไฟฟ้าสื่อสาร ใช้สูบน้ำ ฯลฯ เป็นต้น การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทยได้นำเซลล์แสงอาทิตย์มาใช้งานหลายแห่งคือ ที่คลองช่องกล่ำ อำเภอวัฒนานคร จังหวัดปราจีนบุรี นำมาใช้ผลิตกระแสไฟฟ้าในครัวเรือนโดยใช้ร่วมกับโรงไฟฟ้าพลังงานน้ำ