Een zonnetoren is een constructie in de vorm van een toren die wordt gebruikt om energie op te wekken. Men maakt hierbij gebruik van zonne-energie. Het idee van de zonnetoren is afkomstig door de Duitse ingenieur Jörg Schlaich. Een zonnetoren behoort bij de technische installaties die worden gebruikt voor het opwekken van duurzame energie of hernieuwbare energie.
Men heeft het hierbij ook over zonne-energie. In plaats van een zonnepaneel wordt in een zonnetoren de energie uit het zonlicht echter niet in panelen omgezet in elektriciteit. De door het zonlicht verwarmde lucht wordt namelijk niet door zonnecellen in elektriciteit omgezet maar wordt gebruikt om turbines aan te drijven.
Hoe ziet een zonnetoren er uit?
Een zonnetoren bestaat uit een torenvormige constructie. Dit is een grote pijp die aan de voet is bevestigd op een groot cirkelvormige dak. Het dak is doorzichtig en gemaakt van een materiaal dat zoveel mogelijk zonlicht doorlaat. Het doorlaten van het zonlicht is van groot belang. Tussen dit dak en de grond is een opslagruimte voor lucht. De zon schijnt door het dak heen en verwarmd de lucht onder dit dak waardoor de warme lucht gaat opstijgen. De rand van het dak is open waardoor nieuwe lucht onder het dak kan terechtkomen.
In het midden van het cirkelvormige dak staat een verticale pijp of toren. Aan de onderkant van deze toren is de doorsnee breed maar de doorsnede wordt na deze brede basis nauwer. De door de zon verwarmde lucht stijgt op door de zogenaamde trek die ook wel het schoorsteeneffect wordt genoemd. De trek zorgt er voor dat er weer meer lucht wordt aangezogen onder de randen van de cirkelvormige dak. Op die manier ontstaat een continue proces waarbij doormiddel van trek warme lucht wordt aangetrokken en door de zonnetoren naar buiten wordt getransporteerd. Dit proces komt echter tot stilstand zodra het buiten donker wordt en het zonlicht de cirkelvormige zonnecollector niet meer raakt.
Men kan dit echter oplossen door onder het zonnedak ruimtes, buizen of zakken te plaatsen die men vult met water. Als men zwarte waterzakken gebruikt zal het volume van het water in de zakken gelijk zijn aan een laag van 5 tot 10 cm water over de bodem van de gehele opslagruimte. De hoeveelheid water die men wil opwarmen is afhankelijk van de hoeveelheid vermogen die de zonnetoren moet leveren gedurende de nacht. Overdag wordt het water in de zakken of buizen door de zon verwarmd. Het verwarmde water kan dan als het donker wordt warmte afgeven. Door dit te doen kan men ook als het donker wordt gebruik maken van zonnewarmte.
Hoe werkt een zonnetoren?
De door zonnewarmte verwarmde lucht verplaatst zich richting de toren doordat warme lucht opstijgt. De druk van deze warme lucht stroomt door turbines. Deze turbines zetten de druk van de verwarmde lucht om in elektrische energie. Zo wordt mechanische energie omgezet in elektrische energie. Er is een tijd terug een prototype van een zonnetoren in Spanje gebouwd. Dit leverde positieve resultaten op.