На даному етапі технічної еволюції вчені все більше займаються вивченням сонячної енергії, розглядаючи її як альтернативу класичним типам палива, запаси яких поступово закінчуються. Значний акцент спрямований на практичне застосування такого типу енергії для забезпечення будівель теплом і гарячою водою. Наявні в якості експерименту діючі установки сонячного теплопостачання, встановлені в районах з сприятливими кліматичними умовами, яскраво демонструють свою економічну перевагу за рахунок значної економії палива, навіть з урахуванням значних початкових вкладень.
Можливості використання ґрунту в якості акумулятора сонячної енергії
Доведено, що зростання вироблення енергії по відношенню до наявного рівня з використанням додаткових її джерел сьогодні не є причиною глобальних змін в кліматі, однак через певний час це може викликати шкідливі незворотні зміни в природній рівновазі.
В. Роуз – американський вчений-фізик, стверджує, що подібні зміни можуть статися дуже скоро. На доказ своїх припущень він пропонує позначити розмір сили випромінювання сонця, яке має наша планета, таким показником, як «сонячна одиниця». Підрахунки показали, що збільшення на 1/10 частки «сонячної одиниці» викликає підвищення середнього температурного показника атмосфери на 10 градусів, що може спровокувати загальну світову катастрофу: повені, наслідком яких стане танення льодовиків, поява пустель на місці чорноземних ґрунтів і багато інших стихійних лих. Максимально можливим В. Роуз допускає зростання сонячної енергії планети на 1/100 частки «сонячної одиниці», в результаті чого відбудеться потепління клімату всього на одну поділку за Цельсієм. Однак рубіж в 1/1000 частку вже був подоланий в Америці в 70-і рр. XX століття. Виходить, що через швидкість науково-технічного розвитку США світова енергосистема може вийти за максимально можливу межу вже в найближчий десяток років. Все це означає, що на сьогоднішньому рівні існування земної цивілізації застосування сонячної енергії буде неминучим процесом.
Однак сонячна енергія має свої слабкі сторони. Головними з яких вважаються: невисока насиченість, пряма залежність від погодних умов, періоду доби та пори року. Окрім того отримана сонячна енергія потребує перетворення її в необхідну форму, яка найбільше буде зручна для подальшого застосування.Відтак, виникає головна проблема, пов’язана з накопиченням сонячної енергії. Використання різного роду пристосувань для накопичення енергії за допомогою сонячних енергетичних споруд дає можливість справлятися і з такою проблемою, як мінлива інтенсивність сонячної енергії протягом доби. Наявні сьогодні штучні батареї енергії потребують колосальних фінансових вкладеннь, дуже дорогі у використанні, а також вимагають наявності величезної території.
Найбільш придатними районами для отримання і передачі великого обсягу сонячної енергії на значні відстані є ті, які розташовані поруч з великими масами води – морем, з м’якими кліматичними умовами. Однак, в нашій країні в більшості областей більш поширений клімат властивий материкам з підвищеною хмарністю та коливанням температур, які не дуже сприяють отриманню сонячної енергії. Однак, тут в якості найпотужнішої акумуляторної системи виступає ґрунт, який чудово підходить для покриття людських потреб в електроенергетиці.
Як показують проведені дослідження, можна вірити в позитивні тенденції в цій проблематикою. Практично тільки в вересні температура повітря і ґрунту глибиною в 160 см. приблизно однакові. Вже з листопада вони відрізняються приблизно на 6 градусів, а в грудні на 2 і більше градуси. Найбільша різниця в температурних показниках повітря і ґрунту глибиною до 320 сантиметрів спостерігається в січні. Негативним фактором тут є те, що ґрунт має температуру не більше плюс одного градуса, а цього замало щоб обігріти житлові будинки. Однак подібна різниця в температурних режимах буде дуже корисна при подальших дослідженнях.
Влітку, коли всюди існує високий температурний режим, тим більше, якщо розглядати мегаполіси, то різниця температур повітря і ґрунту складає в липні 2 градуси, а значить, це можна ефективно використовувати для утворення необхідних умов. Таким чином, виробляючи теплообмін між земною поверхнею і ґрунтової масою на встановленій глибині штучним способом можна домогтися процесу обігріву останньої, збільшуючи дієвість застосування її в якості джерела тепла в період зимових та осінніх місяців.
