Stosowane od dziesięcioleci sposoby pozyskiwania energii polegające na spalaniu kopalin nie odpowiadają współczesnym wymaganiom ochrony środowiska, bezpieczeństwa i przede wszystkim – dostępności.
Jednym z najbardziej obiecujących rozwiązań jest wykorzystanie energii słonecznej. Samo jej pozyskiwanie jest już dziś możliwe na wiele sposobów. Problemem jest natomiast magazynowanie uzyskanych przy słonecznej pogodzie nadmiarów energii, by pokryć zapotrzebowanie występujące w nocy i przy pochmurnym niebie.
Zagadnieniami tymi od wielu lat zajmuje się w Szwajcarii firma Jeni Energie- technik AG – producent sprzętu umożliwiającego wykorzystanie Słońca jako źródła energii.
W popularyzacji idei wykorzystania zasobów energii słonecznej pomógł zorganizowany po raz pierwszy w 1985 roku „Tour de Sol” – wyścig aut o napędzie słonecznym. Następnym krokiem firmy był projekt budowy domu czerpiącego całą swą energię (energia elektryczna, ciepła woda, ogrzewanie) ze Słońca. Budową tego obiektu chciano udowodnić, że możliwe jest użytkowanie domu o przeciętnym standardzie, bez jakichkolwiek konwencjonalnych źródeł energii.
Dom w Oberburu
Słoneczny dom znajduje się w Oberburu (Szwajcaria). Warunki klimatyczne nie są tu zbyt korzystne (duże zachmurzenie, częste mgły). Ponieważ był to pierwszy tego typu obiekt w Europie, autorzy nie mogli korzystać z wcześniejszych doświadczeń i musieli oprzeć się jedynie na własnej wiedzy i intuicji (słoneczne domy powstały już wcześniej w USA, lecz w zupełnie innych warunkach klimatycznych).
Energii do ogrzewania pomieszczeń i ciepłej wody dostarczają kolektory słoneczne (płaskie, cieczowe) o powierzchni 84 m2, zainstalowane na południowej stronie dachu. Uzyskana w ten sposób energia wykorzystywana jest w gospodarstwie domowym, a jej chwilowy nadmiar magazynowany jest w trzech zbiornikach wypełnionych wodą: w dwóch – średnioterminowych po 13 m3 i jednym długoterminowym pojemności 92 m3. W zbiornikach wspawane są cztery wężownice ze stali nierdzewnej, które umożliwiają sprawne gospodarowanie ciepłem. W czasie budowy zadbano oczywiście o zminimalizowanie strat ciepła: ściany zewnętrzne mają współczynnik k = 0,2 W/m2 • K, a okna k – 1,2 W/m2 • K (nie odbiegają one znacząco od wartości wymaganych w Niemczech przez wprowadzone 1 stycznia 1995 roku rozporządzenie Bundestagu). Nie zapomniano także o ogrodzie zimowym i innych sposobach pasywnego wykorzystania energii słonecznej (np. masywna ściana między ogrodem zimowym a pomieszczeniami mieszkalnymi). Także umieszczone w piwnicy zbiorniki ciepła są doskonale izolowane metrowej grubości warstwą wełny mineralnej z pionowymi i poziomymi przegrodami z folii. Ich zadaniem jest minimalizowanie ruchów cieplnych wewnątrz tak grubej izolacji.
Aby zapewnić tzw. układ wyspowy (całkowita niezależność obiektu od zewnętrznych źródeł energii) zainstalowano dodatkowo 43 m2 kolektorów wytwarzających prąd elektryczny (moc szczytowa 6 kW przy napięciu 24V). Urządzenia elektryczne w domu podzielone są na dwie grupy: zasilane prądem stałym (np. pompy cyrkulacyjne, lodówki, zamrażarka, oświetlenie) oraz tradycyjne – zasilane prądem o napięciu 220V (uzyskiwanym z prądu 24V poprzez urządzenie elektroniczne). Nadmiar energii jest magazynowany w baterii akumulatorów pojemności 2000 Ah.
Ciepło, cieplej….
Chociaż dom był gotowy do użytku dopiero we wrześniu, zdążono jeszcze zgromadzić tyle ciepła, że temperatura w zasobnikach na początku zimy wynosiła 95°C. Już po kilku zimowych tygodniach okazało się, że wszystko funkcjonuje doskonale, a zapasy ciepła pokryją zapotrzebowanie na moc cieplną w całym sezonie grzewczym.
Jak duże rezerwy tkwią w wyżej opisanym zespole świadczy fakt, że na początku maja temperatura wody w zasobnikach wynosiła 80°C.
Po doświadczeniach pierwszej zimy okazało się, że do pokrycia zapotrzebowania energetycznego domu wystarczyłoby urządzenie trzy-, a nawet czterokrotnie mniejsze.
Budowa i sukces słonecznego domu i zakładu pozwoliły przełamać pewne stereotypy i udowodnić, że „niemożliwe” jest „możliwe”. Nikt jednak nie twierdził i nie twierdzi, że jest to rozwiązanie optymalne. Dom w 100% „napędzany” słońcem ma zdecydowanie zbyt rozbudowane urządzenia wychwytujące i magazynujące energię słoneczną. O wiele bardziej ekonomicznym rozwiązaniem są urządzenia wyposażone dodatkowo w konwencjonalne źródło ciepła. W takim domu 50-90% energii cieplnej dostarcza słońce, a resztę konwencjonalny piec.