SlideShare a Scribd company logo
Energia Solară
                             Introducere
       O cantitate imensă de energie solară ajunge la suprafaţa pământului
în fiecare zi. Această energie poate fi captată, şi folosita sub formă de
caldură în aplicaţii termo-solare, sau poate fi transformată direct în
electricitate cu ajutorul celulelor fotovoltaice(CF) .
       Pentru a înţelege cum CF şi sistemele termo-solare captează
energia solară, este important să înţelegem cum aceasta îşi urmează
cursul de la soare spre Pământ şi cum acest flux se schimbă periodic.

                       Cum produce soarele energie

                  Soarele este o sferă cu diametrul de aproximativ 1.4
            milioane de km, formată din gaze cu temperaturi foarte
            mari(temperatura interioră a soarelui este de aproximativ 15
            milioane de grade Kelvin). Această temperatură imensă,
            combinată cu o presiune de 70 miliarde de ori mai mare decât
aceea a atmosferei Pământului creează condiţiile ideale pentru reacţiile
de fuziune.


                                                               Reacţia
                                                              de fuziune

        Reacţiile de fuziune din soare au loc între atomi de hidrogen, care
se combină şi formează atomi de helium. În urma acestui proces se degajă
energie sub forma unor radiaţii cu energie mare, mai cu seamă raze
gamma. În timp ce aceaste radiaţii migrează din centrul spre exteriorul
sferei solare, ele reacţionează cu diferite elemente din interiorul soarelui
şi se transformă în radiaţii cu energie mica. Soarele a produs în acest fel
energie timp de aproximativ 5 miliarde de ani, şi va continua să facă la fel
pentru înca 4-5 miliarde.


                 Cum este transportată energia pe Pământ

     Pământul se roteste în jurul soarelui la o distanţă de aproximativ
150 milioane de km. Radiaţiile se extind la viteza de 300.000 de km pe

                                    1
sec, viteza luminii. Timpul necesar pentru a ajunge pe Pământ este de
aproximativ 8 min.




                 Catitatea de radiaţii ce ajung pe Pământ.

       Cantitatea de energie solară ce atinge la un moment dat un anumit
loc de pe suprafaţa Pământului se numeşte constantă solară, valoarea ei
depinzând de mai mulţi factori. Dacă soarele este la amiază şi cerul este
senin, radiaţia pe o suprafaţă orizontală este de aproximativ 1000 de W pe
metru patrat. Se observă scăderea constantei solare când suprafaţa nu este
orientată perpendicular pe razele soarelui.

                             Variaţia sezonieră

                                       Pămâtul se învârte în jurul axei sale o
                                dată pe zi şi se roteşte, într-o orbită
                                eliptică, în jurul soarelui, o dată pe an. Axa
                                în jurul căreia se învârte Pământul este
                                înclinată cu aproximativ 23 de grade de la
verticală. Această înclinare a dat nastere anotimpurilor: când
axa Pământului este înclinată spre soare, emisfera nordică primeşte mai
multe radiaţii solare (vara). Şase luni mai târziu, când axa nu este
înclinată spre soare, în emisfera sudică este vară, deci cantitatea de
radiiaţii solare ce va atinge Pământul este mai mare.
       Înălţimea la care se găseşte soarele pe cer afecteaza şi ea valoarea
constantei solare.

                       Energia termo-solara
                                Introducere

      Tehnologiile "termo-solare" folosesc căldura razelor de soare
pentru a produce apă caldă, energie electrică şi pentru a încălzii unele
locuinţe. Aplicaţiile termo-solare se întind de la un simplu sistem
rezidenţial de încălzire a apei până la staţii foarte mari de generare a
energie electrice.


                                      2
Isotria energiei termo-solare


                                                Pe parcursul isotriei, oamenii
                                         au folosit căldura soarelui pentru
                                         diferite întrebuinţări casinice.
                                         Astăzi, energia termo-solara este
                                         folosită aproape în orice climat
                                         pentru a furniza o sursa sigură şi
                                         ieftină de energie. În ultimii ani
                                         energia termo-solară este folosită
                                         pentru creearea aburilor ce
                                         alimentează turbine generatoare de
energie electrică.
       Oamenii au folosit razele solare pentru diferite întrebuinţări de
secole dar conceptul proriu-zis de energie termo-solară a aparut în anul
1767 când omul de stiinţa elveţian Horace de Saussure a inventat primul
colector solar, sau "cutia fierbinte". Renumitul astrolog Sir John Hershel
a folosit în anul 1830 aceste "cutii fierbinţi" pentru a gătii în timpul
expediţie sale în sudul Africii. Energia termo-solară a devenit foarte
importantă în unele părţi ale Africii pentru gătit şi pentru distilarea apei.
Încălzirea solară a început să ia amploare când Clarence Kemp a patentat
primul sistem comercial de încalzire a apei în anul 1891. Ideea a prins
repede în regiunile unde trebuia importat combustibil pentru încălzirea
apei.
       În anul 1987, aproape 30% din casele din Pasadena, California
(S.U.A.) aveau un sistem termo-solar de încălzire. Încălzirea solară a apei
a înflorit (în S.U.A.) în timpul aniilor în care preţul energie era mare
(anii ‘70). Datorită faptului că încălzirea apei într-o reşedinţa poate
însemna până la 40% din consumaţia totală de energie, încălzirea solară
joacă un rol important în multe ţării. De exemplu, aproximativ 1.5 mil de
clădiri din Tokyo, Japonia şi peste 30% dintre cele din Israel au sisteme
de încălzire solară a apei. Energia termo-solară mai poate fi folosită şi
indirect pentru alimentarea cu aburi a unei turbine generatoare de
electricitate. Aceasta metoda este foarte eficientă şi competitiva. Prima
aplicaţie comercială a acestui sistem a apărut la începutul anilor ‘80. În
Statele Unite aceasta industrie este coordonată de către Departamentul
American de Energie şi a crescut foarte mult datorită proiectelor iniţiate
de acesta.


                                     3
Teorie

       Energia electrică termo-solară se obţine cu ajutorul tehnologiilor ce
folosesc radiaţiile solare pentru a obţine aburi. Acesti aburi alimentează
turbine generatoare de electricitate.
       Sistemele de încălzire a apei de dimensiuni mici folosesc colectori
cu taler plat pentru a capta căldura soarelui, în timp ce uzinele electrice
alimentate de energia termo-solară folosesc procedee mai complexe
pentru captarea radiaţiilor.

                            Colectori cu taler plat

                               Colectorii cu taler plat transferă căldura
                        soarelui către apă fie direct, fie cu ajutorul altor
                        lichide şi a unui sistem de schimbare a căldurii.

                 Componentele unui colector cu taler plat

                                              Colectorul este acoperit cu
                                      sticlă, sau cu un alt material
                                      transparent, pentru a menţine căldura
                                      solară în el. Partea posterioară a
                                      colectorului se acoperă cu un matrial
                                      izolator pentru a nu lăsa căldura să se
                                      degaje. Între materialul transparent şi
                                      izolator se află un material de
absorbire a căldurii.

                                       Există 3 tipuri de sisteme termo-
                                solare de încălzire a apei ce folosesc
                                colectorul cu taler plat:
                                       A: Sistemul este format dintr-o
                                pompă, un colector şi un bazin de stocare.
                                Pompa trece apa prin colector, acesta o
                                încălzeşte, după care este stocată în bazin
                                       B: Sistemul este format dintr-un
colector ce reprezintă în acelaşi timp şi bazinul de stocare.
      C: Sistemul este format dintr-un colector şi un bazin de stocare a
apei.




                                       4
Transformarea energiei termo-solare în energie electrică

       Centralele electrice termo-solare produc electricitate folosind o
turbină alimentată cu aburii produşi prin clocotirea unui lichid cu ajutorul
radiaţiilor soarelui.

                Sisteme de captare a energiei termo-solare

      Centralele electrice termo-solare folosesc mai multe metode pentru
captarea razalor de soare:
                    1. Sisteme cu receptor central (alte poze la pagina )
                    Aceste sisteme concentrează razele de soare spre un
                    colector central cu ajutorul unor oglizi plasate radiar.

                    2. Sisteme cu albii (alte poze la pagina )
                    Albiile sunt lungii, formate din oglinzi curbate ce
                    concentrează razele soarelui pe nişte ţevi umplute cu
                    un lichid. Acest lichid poate atinge temperaturi foarte
mari,
de exemplu in centralele din Sudul Californiei poate ajunge până la 400
grade C.


                    3. Sisteme cu parabolă (alte poze la pagina )
                    Folosesc o parabolă ce concentrează radiaţiile solare
                    spre un colector montat în punctul focal al acesteia.



                                 Aplicaţii

      Apa caldă poate fi produsă la o scară mică pentru utilizări casinice
sau la o scară mare pentru alimentarea centralelor electrice termo-solare.
Aplicaţiile la scară mică folosesc în general colectori cu taler plat, în timp
ce centralele electrice folosesc sisteme de concentrare a radiaţiilor solare.

       1. Apa caldă pentru uz cansnic
       Instalarea unui sistem ce foloseşte energia solară pentru încălzire
este economic şi poate satisface 60-80% din totalul necesar de apă caldă.
       SRCC sau Solar Rating & Certification Corporation este o
organizatie non profit ce se ocupă cu asigurarea calităţii sistemelor termo-
solare casnice.
       2.Încălzirea piscinei
       3.Întrebuinţări comerciale şi casnice
       4.Centrale electrice termo-solare.

                                      5
Folosind albii, parabole sau receptori centrali uzinele electrice
termo-solare concentrează razele soarelui spre colectori care ating
temperaturi foarte mari(uneori până la 600 de grade C). Astăzi, există un
număr mare de centrale comerciale active, altele mai mari urmând să fie
construite.


                           Cazuri particulare

      1.Spitalul St. Rose din San Antonio, Texas foloseşte un sistem
termo-solar de încălzire pentru 90% din totalul de apa caldă necesară.
Sistemul are un bazin de 30000 de L şi un colector cu o suprafaţă de 5000
de metri pătraţi. Acest mod de obţinere a apei calde ajută spitalul să
economisească 17.000$ pe an.

               2. Locatari acestui bloc din Honolulu, Hawai au optat în
               anul 1984 pentru folosirea energiei termo-solare la
               încălzirea apei datorită preţurilor mari ale petrolului.
               Sistemul foloseşte aproximativ 50 de colectori cu taler plat
               de 48 metri pătraţi şi un bazin de 13500 l pentru asigurarea
               a 70% din totalul necesar de apă caldă.

                        3. Această centrală termo-solară foloseşte un
                        sistem cu receptor central si are o putere de 10
                        MW.

                              4.În California de Sud (S.U.A.) există 9
                              centrale cu sisteme de albii, numite şi
                              SEGS(Solar Electric Generating Systems)
                              ce genereaza în total 354 de megawaţi.
                              Sistemele cu albii sunt cele mai fiabile şi
                              economice sisteme termo-solare.


               Avantajele energiei electrice termico-solare:

   •   se obţine electricitate şi apă caldă în acelaşi timp
   •   centralele pot fi adaptate la aplicaţiile pentru care sunt folosite
   •   poluarea este foarte mică sau inexistentă
   •   construirea centralor termo-solare se face mult mai repede decât a
       centralelor conevenţionale


                    Viitorul energiei termo-solare
                                     6
Pentru a creşte eficienţa sistemelor trebuie folosite materiale mai
uşoare în construcţia colectorilor termo-solari. Oamenii de stiinţa ai
Departamentului American de Energie au constatat că sarea topită
absoarbe şi stochează foarte eficient căldura soalară. Deasemenea s-au
făcut experimente la Universiatea din Chicago pentru dezvoltarea unui
sistem de concentrare ce creşte intensitatea soarelui de 60.000 de ori.
Guvernul american a planificat în anii următori construirea unor centrale
de 100 MW ce folosesc sisteme de colectare cu receptor central.

                        Celulele fotovoltaice

                                Introducere

       Celulele fotovoltaice transformă razele solare în electricitate. În
ultimii ani au apărut noi tehnologii de conversie fotovoltaică cu o
eficienţă mare şi preţ redus. Panourile fotovoltaice sunt în ziua de azi din
ce în ce mai folosite, mai ales în zonele izolate, în care nu se poate
produce energie electrică prin metode convenţionale. Sistemele
fotovoltaice sunt uşor de mânuit, au nevoie rar de întreţinere şi nu
poluează mediul înconjurator.

                                   Teorie

      Celuele fotovoltaice(CF) folosesc materiale semiconductoare
pentru a capta energia solară. Pentru a creşte cantitatea de radiiaţii ce
alimentează panourile fotovoltaice se folosesc sisteme de concentrare şi
căutare a razelor solare.

                           Conversia fotovoltaică

       Acest capitol prezintă felul în care celulele fotovoltaice captează
radiaţiile solare şi le transformă în energie electrică. Se va explica numai
cazul în care celulele sunt fabricate din cristale de siliciu, deşi există şi
cazuri în care acestea sunt formate din alte materiale semiconductoare.
Totuşi principiile de bază sunt aceleaşi.




                   Alcătuirea dispozitivelor fotovoltaice



                                     7
O celula solară conventională constă
                                     într-o napolitană de siliciu de o
                                     grosime de aproximativ 0.5 mm.
                                     Celulele tipice au un diametru de 10
                                     cm, produc 1 W de energie şi sunt
                                     grupate în module de 12. Modulele
                                     sunt la rândul lor grupate în panouri,
                                     care formează dispozitive de captare
                                     a energiei solare.

              Modul de functionare al celulelor fotovoltaice




       Când un cristal pur de siliciu(A-B) este luminat de o rază de soare,
unul sau mai mulţi electroni sunt îndepărtaţi de nucleu(C), în locul
acestora formându-se "găuri". Aceste “găuri” sunt umplute ulterior cu alţi
electroni, proces în urma căruia se degajă energie(D).

                       Randamentul celulelor fotovoltaice

       CF conventionale transformă între 5 si 15% din energia solară în
energie electrică. Unele celule experimentale, fabricate din materiale
foarte scumpe, au o eficienţă aproape dublă dar numai în anumite condiţii
de laborator.

                       Tipuri de celule fotovoltaice

      1.CF conventionale
      2.CF subţiri
      3.CF sferice
      4.CF multijuncţionale
      5.CF policristaline
      6.CF fără siliciu


       1.Cele mai multe CF din ziua de azi sunt celule cu un singur cristal
de siliciu. Celulele de siliciu sunt relativ ieftine, eficiente şi fiabile.
       2. Sunt alcătuite tot din siliciu dar sunt fabricate printr-o metodă
avansată. CF subţiri folosesc mult mai puţin siliciu decât celulele
convenţionale dar sunt mai puţin eficiente şi mai scumpe.
                                    8
3.Sunt fabricate cu
                                                     ajutorul unei tehnologii
                                                     noi dezvoltată de Texas
                                                     Instruments
                                                     Corporation. Celulele
sferice funcţionează în acelaşi fel ca şi cele convenţionale dar diferă prin
forma lor. Ele sunt formate din mai multe sfere de siliciu acoperite cu
aluminiu pentru a asigura între ele un contact electric. Celulele sferice
sunt uşor de fabricat, sunt relativ ieftine şi nu necesită o puritate mare a
siliciului.
       6.Multe metale pot fi transformate în semiconductoare şi folosite în
CF. Unele dintre ele sunt deja folosite în timp ce altele sunt în fază
experimentală.

                               Aplicaţiile CF

      Piaţa CF s-a dezvoltat rapid, astfel că, în ziua de azi, există foarte
multe aplicaţii ale acestora. Cu cât preţurile vor scădea mai mult cu atât
sistemele fotovoltaice se vor înmulţii.




       1.Aplicaţii casnice
       Unele locuinţe folosesc sistemele fotovoltaice pentru a înlocui sau
suplimenta sursele de energie electrică convenţionale. Un sistem casnic
independent este format din panouri solare(A), o baterie(B) care
stochează energie pe timpul nopţii, şi un mecanism(C) ce permite
aparatelor casnice convenţionale să fie alimentate cu electricitate solară.
Unele locuinţe folosesc aparate casnice speciale pentru energia electrică
solară.
       2.Alimentarea sistemelor izolate
       Sistemele fotovoltaice alimentează la ora actuală, în toata lumea,
mii de sisteme de comunicaţii izolate. Ele pot fi reprezentate de sisteme
radio, telefoane, sisteme de control şi multe altele.
       În fiecare an coroziunea metalelor aduce pagube de milioane de
dolari în toată lumea. Pentru a prevenii aceste coroziunii se foloseşte
protecţia catodică, adeseori alimentată de panouri fotovoltaice. Cele mai
multe sisteme de protecţie catodica au nevoie de mai puţin de 10 kW de
energie electrică.
       Capacitatea bateriilor scade dacă acestea nu sunt folosite o
perioadă mai lungă de timp. Pentru a prevenii această problemă sistemele
fotovoltaice pot furniza bateriilor un curent mic şi constant.
                                      9
Sistemele de avertizare izolate pot fi deasemenea alimentate de
electricitatea solară.
       În Statele Unite există peste 6000 de sisteme de iluminat alimentate
cu panouri fotovoltaice.
       Pentru a menţine unele sisteme de irigaţii se foloseşte energia
electrică solară obţinută cu ajutorul celulelor fotovoltaice.



                            Cazuri particulare

      1. În Republica Dominicană s-a demarat un program de promovare
         a energiei electrice solare în mediul rural. În urma acestui
         program, început în anul 1985, s-au instalat peste 1000 de
         sisteme fotovoltaice.
      2. Panourile fotovoltaice pot oferi o sursă de energie sigură şi
         pentru perioade scurte de timp, sau în cazul în care este nevoie
         neapărată de electricitate. Acesta a fost cazul în SUA, Florida,
         dupa ce uraganul “Andrew” a distrus aproape toate
         posibilităţiile de alimentare cu energie electrică.
      3. O instalaţie fotovoltaică alimentează sistemul de comunicaţii de
         pe vârful Onyx în SUA,California. Staţia se află la 3300 de
         metri altitudine, condiţiile meteo fiind adeseori foarte aspre cu
         vânturi ce ating o viteza de 200 km/h şi zăpezi ce depăşesc 2
         metri. Înainte de instalarea sistemului de alimentare solară,
         staţia folosea 3 generatoare diesel de 7.5 kW ce consumau
         26500 L de combustibil anual.
      4. În Mali, Africa au fost instalate în jur de 100 de sisteme de
         extragere a apei alimentate fotovoltaic. Acest proiect a ajutat
         foarte mult societăţiile sărace africane.




                                    1

More Related Content

What's hot

Energia verde – viitorul omenirii
Energia verde – viitorul omeniriiEnergia verde – viitorul omenirii
Energia verde – viitorul omeniriiSontac Nicoleta
 
Prezentare de carte.pptx
Prezentare de carte.pptxPrezentare de carte.pptx
Prezentare de carte.pptx
MiaAim2
 
7. barierele comunicării
7. barierele comunicării7. barierele comunicării
7. barierele comunicării
stepan elena
 
Dragobetele sărută fetele 2015
Dragobetele sărută fetele  2015Dragobetele sărută fetele  2015
Dragobetele sărută fetele 2015
Ionelia Serban
 
Energia in sistemele biologice
Energia in sistemele biologice Energia in sistemele biologice
Energia in sistemele biologice
Teo Delaport
 
dialogul.ppt
dialogul.pptdialogul.ppt
dialogul.ppt
AlexandraPurcariu
 
Mijloace de comunicare
Mijloace de comunicareMijloace de comunicare
Mijloace de comunicare
Rodica B
 
Scenetă de 8 martie
Scenetă de 8 martieScenetă de 8 martie
Scenetă de 8 martie
doradyrda
 
Cum formulăm obiectivele SMART pentru produsul de atestare.pptx
Cum formulăm obiectivele SMART pentru produsul de atestare.pptxCum formulăm obiectivele SMART pentru produsul de atestare.pptx
Cum formulăm obiectivele SMART pentru produsul de atestare.pptx
Daniela Munca-Aftenev
 
Crearea unui mediu incluziv.pptx
Crearea unui mediu incluziv.pptxCrearea unui mediu incluziv.pptx
Crearea unui mediu incluziv.pptx
DanielaMuncaAftenev
 
Epurarea apelor
Epurarea apelorEpurarea apelor
Epurarea apelor
iuliana_pitu
 
Metode si procedee active si incluzive
Metode si procedee active si incluziveMetode si procedee active si incluzive
Metode si procedee active si incluzive
viorelfaina
 
Proiect transdisciplinar „Laboratorul din bucătărie”
Proiect transdisciplinar „Laboratorul din bucătărie”Proiect transdisciplinar „Laboratorul din bucătărie”
Proiect transdisciplinar „Laboratorul din bucătărie”
Daniela Munca-Aftenev
 
Bunuri libere şi bunuri economice
Bunuri libere şi bunuri economiceBunuri libere şi bunuri economice
Bunuri libere şi bunuri economice
Andra Modreanu
 
Generarea curentului electric alternativ
Generarea curentului electric alternativGenerarea curentului electric alternativ
Generarea curentului electric alternativ
valentinapiele
 
Apa echilibru pentru sanatate
Apa  echilibru pentru sanatateApa  echilibru pentru sanatate
Apa echilibru pentru sanatate
Aurelian Stroie
 
Schimbarile climatice – concepte si realitati
Schimbarile climatice – concepte si realitatiSchimbarile climatice – concepte si realitati
Schimbarile climatice – concepte si realitati
Asociatia de Standardizare din Romania
 
1460968212 27. stiinte-clasa-a-iii-a
1460968212 27. stiinte-clasa-a-iii-a1460968212 27. stiinte-clasa-a-iii-a
1460968212 27. stiinte-clasa-a-iii-a
gimnaziulLarga
 
Atelierul-de-lectură.pptx
Atelierul-de-lectură.pptxAtelierul-de-lectură.pptx
Atelierul-de-lectură.pptx
Daniela Munca-Aftenev
 

What's hot (20)

Energia verde – viitorul omenirii
Energia verde – viitorul omeniriiEnergia verde – viitorul omenirii
Energia verde – viitorul omenirii
 
Prezentare de carte.pptx
Prezentare de carte.pptxPrezentare de carte.pptx
Prezentare de carte.pptx
 
7. barierele comunicării
7. barierele comunicării7. barierele comunicării
7. barierele comunicării
 
Dragobetele sărută fetele 2015
Dragobetele sărută fetele  2015Dragobetele sărută fetele  2015
Dragobetele sărută fetele 2015
 
Energia in sistemele biologice
Energia in sistemele biologice Energia in sistemele biologice
Energia in sistemele biologice
 
dialogul.ppt
dialogul.pptdialogul.ppt
dialogul.ppt
 
Mijloace de comunicare
Mijloace de comunicareMijloace de comunicare
Mijloace de comunicare
 
Scenetă de 8 martie
Scenetă de 8 martieScenetă de 8 martie
Scenetă de 8 martie
 
Cum formulăm obiectivele SMART pentru produsul de atestare.pptx
Cum formulăm obiectivele SMART pentru produsul de atestare.pptxCum formulăm obiectivele SMART pentru produsul de atestare.pptx
Cum formulăm obiectivele SMART pentru produsul de atestare.pptx
 
Crearea unui mediu incluziv.pptx
Crearea unui mediu incluziv.pptxCrearea unui mediu incluziv.pptx
Crearea unui mediu incluziv.pptx
 
Epurarea apelor
Epurarea apelorEpurarea apelor
Epurarea apelor
 
Metode si procedee active si incluzive
Metode si procedee active si incluziveMetode si procedee active si incluzive
Metode si procedee active si incluzive
 
Proiect transdisciplinar „Laboratorul din bucătărie”
Proiect transdisciplinar „Laboratorul din bucătărie”Proiect transdisciplinar „Laboratorul din bucătărie”
Proiect transdisciplinar „Laboratorul din bucătărie”
 
Bunuri libere şi bunuri economice
Bunuri libere şi bunuri economiceBunuri libere şi bunuri economice
Bunuri libere şi bunuri economice
 
Generarea curentului electric alternativ
Generarea curentului electric alternativGenerarea curentului electric alternativ
Generarea curentului electric alternativ
 
Apa echilibru pentru sanatate
Apa  echilibru pentru sanatateApa  echilibru pentru sanatate
Apa echilibru pentru sanatate
 
Schimbarile climatice – concepte si realitati
Schimbarile climatice – concepte si realitatiSchimbarile climatice – concepte si realitati
Schimbarile climatice – concepte si realitati
 
1460968212 27. stiinte-clasa-a-iii-a
1460968212 27. stiinte-clasa-a-iii-a1460968212 27. stiinte-clasa-a-iii-a
1460968212 27. stiinte-clasa-a-iii-a
 
Referat
ReferatReferat
Referat
 
Atelierul-de-lectură.pptx
Atelierul-de-lectură.pptxAtelierul-de-lectură.pptx
Atelierul-de-lectură.pptx
 

Viewers also liked

Verificarea polarităţii şi marcarea bornelor la transformatoarele electrice t...
Verificarea polarităţii şi marcarea bornelor la transformatoarele electrice t...Verificarea polarităţii şi marcarea bornelor la transformatoarele electrice t...
Verificarea polarităţii şi marcarea bornelor la transformatoarele electrice t...neculaitarabuta
 
Electromagneţii de curent alternativ
Electromagneţii de curent alternativElectromagneţii de curent alternativ
Electromagneţii de curent alternativneculaitarabuta
 
Masurarea energiei electrice
Masurarea energiei electriceMasurarea energiei electrice
Masurarea energiei electriceneculaitarabuta
 
Arcul electric de curent continuu
Arcul electric de curent continuuArcul electric de curent continuu
Arcul electric de curent continuuneculaitarabuta
 
Studiul contactelor electrice
Studiul contactelor electriceStudiul contactelor electrice
Studiul contactelor electriceneculaitarabuta
 
Măsurarea rezistenţei de izolaţie la maşinile electrice rotative
Măsurarea rezistenţei de izolaţie la maşinile electrice rotativeMăsurarea rezistenţei de izolaţie la maşinile electrice rotative
Măsurarea rezistenţei de izolaţie la maşinile electrice rotativeneculaitarabuta
 
Măsurări de rezistente cu puntea wheatstone
Măsurări de rezistente cu puntea wheatstoneMăsurări de rezistente cu puntea wheatstone
Măsurări de rezistente cu puntea wheatstoneneculaitarabuta
 
Affiliate fireworks
Affiliate fireworksAffiliate fireworks
Affiliate fireworks
Marlese Taylor
 
Dispozitive optoelectronice
Dispozitive  optoelectroniceDispozitive  optoelectronice
Dispozitive optoelectroniceneculaitarabuta
 
Electromagneti de curent continuu
Electromagneti de curent continuuElectromagneti de curent continuu
Electromagneti de curent continuuneculaitarabuta
 
Verificarea sensului de rotaţie a motoarelor asincrone.
Verificarea sensului de rotaţie a motoarelor asincrone.Verificarea sensului de rotaţie a motoarelor asincrone.
Verificarea sensului de rotaţie a motoarelor asincrone.neculaitarabuta
 
Studiul unui receptor trifazat in conexiunea stea triunghi
Studiul unui receptor trifazat in conexiunea stea triunghiStudiul unui receptor trifazat in conexiunea stea triunghi
Studiul unui receptor trifazat in conexiunea stea triunghineculaitarabuta
 
Instalatii de legare la pamant
Instalatii de legare la pamantInstalatii de legare la pamant
Instalatii de legare la pamantneculaitarabuta
 
Pornirea acţionărilor electromecanice cu motoare asincrone
Pornirea acţionărilor electromecanice cu motoare asincronePornirea acţionărilor electromecanice cu motoare asincrone
Pornirea acţionărilor electromecanice cu motoare asincroneneculaitarabuta
 
Principii de alcătuire a schemelor de comandă a acţionărilor electrice
Principii de alcătuire a schemelor de comandă a acţionărilor electricePrincipii de alcătuire a schemelor de comandă a acţionărilor electrice
Principii de alcătuire a schemelor de comandă a acţionărilor electriceneculaitarabuta
 
Motorul electric cu curent continuu
Motorul electric cu curent continuuMotorul electric cu curent continuu
Motorul electric cu curent continuuneculaitarabuta
 
Christmas fun activities
Christmas fun activitiesChristmas fun activities
Christmas fun activities
Marlese Taylor
 
Transformarea stea – triunghi si triunghi stea rezistoare
Transformarea stea – triunghi si triunghi stea rezistoareTransformarea stea – triunghi si triunghi stea rezistoare
Transformarea stea – triunghi si triunghi stea rezistoareneculaitarabuta
 
Limited liability Partnership (LLP)
Limited liability Partnership (LLP)Limited liability Partnership (LLP)
Limited liability Partnership (LLP)
Home
 

Viewers also liked (19)

Verificarea polarităţii şi marcarea bornelor la transformatoarele electrice t...
Verificarea polarităţii şi marcarea bornelor la transformatoarele electrice t...Verificarea polarităţii şi marcarea bornelor la transformatoarele electrice t...
Verificarea polarităţii şi marcarea bornelor la transformatoarele electrice t...
 
Electromagneţii de curent alternativ
Electromagneţii de curent alternativElectromagneţii de curent alternativ
Electromagneţii de curent alternativ
 
Masurarea energiei electrice
Masurarea energiei electriceMasurarea energiei electrice
Masurarea energiei electrice
 
Arcul electric de curent continuu
Arcul electric de curent continuuArcul electric de curent continuu
Arcul electric de curent continuu
 
Studiul contactelor electrice
Studiul contactelor electriceStudiul contactelor electrice
Studiul contactelor electrice
 
Măsurarea rezistenţei de izolaţie la maşinile electrice rotative
Măsurarea rezistenţei de izolaţie la maşinile electrice rotativeMăsurarea rezistenţei de izolaţie la maşinile electrice rotative
Măsurarea rezistenţei de izolaţie la maşinile electrice rotative
 
Măsurări de rezistente cu puntea wheatstone
Măsurări de rezistente cu puntea wheatstoneMăsurări de rezistente cu puntea wheatstone
Măsurări de rezistente cu puntea wheatstone
 
Affiliate fireworks
Affiliate fireworksAffiliate fireworks
Affiliate fireworks
 
Dispozitive optoelectronice
Dispozitive  optoelectroniceDispozitive  optoelectronice
Dispozitive optoelectronice
 
Electromagneti de curent continuu
Electromagneti de curent continuuElectromagneti de curent continuu
Electromagneti de curent continuu
 
Verificarea sensului de rotaţie a motoarelor asincrone.
Verificarea sensului de rotaţie a motoarelor asincrone.Verificarea sensului de rotaţie a motoarelor asincrone.
Verificarea sensului de rotaţie a motoarelor asincrone.
 
Studiul unui receptor trifazat in conexiunea stea triunghi
Studiul unui receptor trifazat in conexiunea stea triunghiStudiul unui receptor trifazat in conexiunea stea triunghi
Studiul unui receptor trifazat in conexiunea stea triunghi
 
Instalatii de legare la pamant
Instalatii de legare la pamantInstalatii de legare la pamant
Instalatii de legare la pamant
 
Pornirea acţionărilor electromecanice cu motoare asincrone
Pornirea acţionărilor electromecanice cu motoare asincronePornirea acţionărilor electromecanice cu motoare asincrone
Pornirea acţionărilor electromecanice cu motoare asincrone
 
Principii de alcătuire a schemelor de comandă a acţionărilor electrice
Principii de alcătuire a schemelor de comandă a acţionărilor electricePrincipii de alcătuire a schemelor de comandă a acţionărilor electrice
Principii de alcătuire a schemelor de comandă a acţionărilor electrice
 
Motorul electric cu curent continuu
Motorul electric cu curent continuuMotorul electric cu curent continuu
Motorul electric cu curent continuu
 
Christmas fun activities
Christmas fun activitiesChristmas fun activities
Christmas fun activities
 
Transformarea stea – triunghi si triunghi stea rezistoare
Transformarea stea – triunghi si triunghi stea rezistoareTransformarea stea – triunghi si triunghi stea rezistoare
Transformarea stea – triunghi si triunghi stea rezistoare
 
Limited liability Partnership (LLP)
Limited liability Partnership (LLP)Limited liability Partnership (LLP)
Limited liability Partnership (LLP)
 

Similar to Energia solară

07 solar-energy---part-i---photovoltaics ro
07 solar-energy---part-i---photovoltaics ro07 solar-energy---part-i---photovoltaics ro
07 solar-energy---part-i---photovoltaics ro
Gavril Giurgi
 
Oportunitati de utilizare a energiei solare pentru prepararea apei calde mena...
Oportunitati de utilizare a energiei solare pentru prepararea apei calde mena...Oportunitati de utilizare a energiei solare pentru prepararea apei calde mena...
Oportunitati de utilizare a energiei solare pentru prepararea apei calde mena...
Alianta INFONET
 
Incalzirea
IncalzireaIncalzirea
Incalzirea
Gabor Gyorgy
 
Energia verde – viitorul omenirii
Energia verde – viitorul omeniriiEnergia verde – viitorul omenirii
Energia verde – viitorul omenirii
scoalateiuarges
 
Energia verde
Energia verdeEnergia verde
Energia verde
fkt_julia
 
Cuptorul cu microunde
Cuptorul cu microundeCuptorul cu microunde
Cuptorul cu microunde
BirgaoanuAndrea
 
Energia verde
Energia verdeEnergia verde
Energia verde
fkt_julia
 
Energia
EnergiaEnergia
Energia
fkt_julia
 
Energia Solara.ppt
Energia Solara.pptEnergia Solara.ppt
Energia Solara.ppt
ilieradu2
 
1soarele.ppt
1soarele.ppt1soarele.ppt
1soarele.ppt
Alexmamaliga
 
Energia nucleara dimciu,bela teo 5 final
Energia nucleara dimciu,bela teo 5 finalEnergia nucleara dimciu,bela teo 5 final
Energia nucleara dimciu,bela teo 5 finalproiectfizica
 
Energia si puterea curentului electric.
Energia si puterea curentului electric.Energia si puterea curentului electric.
Energia si puterea curentului electric.
Adorjan Darius
 
Echipa: PROCHIM-LTC - Concursul științific Eroii Viitorului
Echipa: PROCHIM-LTC - Concursul științific Eroii ViitoruluiEchipa: PROCHIM-LTC - Concursul științific Eroii Viitorului
Echipa: PROCHIM-LTC - Concursul științific Eroii Viitorului
futureheroes_romania
 
Energiile viitorului
Energiile viitoruluiEnergiile viitorului
Energiile viitorului
Razvan Rus
 
DE LA NISIP LA ENERGIE SOLARA.pdf
DE LA NISIP LA ENERGIE SOLARA.pdfDE LA NISIP LA ENERGIE SOLARA.pdf
DE LA NISIP LA ENERGIE SOLARA.pdf
CiubreiAna
 

Similar to Energia solară (20)

Energi~1
Energi~1Energi~1
Energi~1
 
07 solar-energy---part-i---photovoltaics ro
07 solar-energy---part-i---photovoltaics ro07 solar-energy---part-i---photovoltaics ro
07 solar-energy---part-i---photovoltaics ro
 
Oportunitati de utilizare a energiei solare pentru prepararea apei calde mena...
Oportunitati de utilizare a energiei solare pentru prepararea apei calde mena...Oportunitati de utilizare a energiei solare pentru prepararea apei calde mena...
Oportunitati de utilizare a energiei solare pentru prepararea apei calde mena...
 
Incalzirea
IncalzireaIncalzirea
Incalzirea
 
Energia verde – viitorul omenirii
Energia verde – viitorul omeniriiEnergia verde – viitorul omenirii
Energia verde – viitorul omenirii
 
Energia verde
Energia verdeEnergia verde
Energia verde
 
Cuptorul cu microunde
Cuptorul cu microundeCuptorul cu microunde
Cuptorul cu microunde
 
Energia verde
Energia verdeEnergia verde
Energia verde
 
Energia
EnergiaEnergia
Energia
 
Energia Solara.ppt
Energia Solara.pptEnergia Solara.ppt
Energia Solara.ppt
 
1soarele.ppt
1soarele.ppt1soarele.ppt
1soarele.ppt
 
Energia verde
Energia verdeEnergia verde
Energia verde
 
Energia verde
Energia verdeEnergia verde
Energia verde
 
Energia nucleara
Energia nuclearaEnergia nucleara
Energia nucleara
 
Energia nucleara dimciu,bela teo 5 final
Energia nucleara dimciu,bela teo 5 finalEnergia nucleara dimciu,bela teo 5 final
Energia nucleara dimciu,bela teo 5 final
 
1soarele
1soarele1soarele
1soarele
 
Energia si puterea curentului electric.
Energia si puterea curentului electric.Energia si puterea curentului electric.
Energia si puterea curentului electric.
 
Echipa: PROCHIM-LTC - Concursul științific Eroii Viitorului
Echipa: PROCHIM-LTC - Concursul științific Eroii ViitoruluiEchipa: PROCHIM-LTC - Concursul științific Eroii Viitorului
Echipa: PROCHIM-LTC - Concursul științific Eroii Viitorului
 
Energiile viitorului
Energiile viitoruluiEnergiile viitorului
Energiile viitorului
 
DE LA NISIP LA ENERGIE SOLARA.pdf
DE LA NISIP LA ENERGIE SOLARA.pdfDE LA NISIP LA ENERGIE SOLARA.pdf
DE LA NISIP LA ENERGIE SOLARA.pdf
 

More from neculaitarabuta

Reprezentare porti logice
Reprezentare porti logiceReprezentare porti logice
Reprezentare porti logice
neculaitarabuta
 
Porti logice si,sau si nu
Porti logice si,sau si nuPorti logice si,sau si nu
Porti logice si,sau si nuneculaitarabuta
 
Proprietatile algebrei booleene
Proprietatile algebrei booleeneProprietatile algebrei booleene
Proprietatile algebrei booleeneneculaitarabuta
 
Studiul unui receptor trifazat in conexiune stea
Studiul unui receptor trifazat in conexiune steaStudiul unui receptor trifazat in conexiune stea
Studiul unui receptor trifazat in conexiune steaneculaitarabuta
 
Redresarea curentului alternativ
Redresarea curentului alternativRedresarea curentului alternativ
Redresarea curentului alternativneculaitarabuta
 
Proprietăţile conductoare ale materialelor
Proprietăţile conductoare ale materialelorProprietăţile conductoare ale materialelor
Proprietăţile conductoare ale materialelorneculaitarabuta
 
Principii de alcătuire a schemelor de comandă a acţionărilor electrice
Principii de alcătuire a schemelor de comandă a acţionărilor electricePrincipii de alcătuire a schemelor de comandă a acţionărilor electrice
Principii de alcătuire a schemelor de comandă a acţionărilor electriceneculaitarabuta
 
Masurarea rezistentei prizelor de pamânt
Masurarea rezistentei prizelor de pamântMasurarea rezistentei prizelor de pamânt
Masurarea rezistentei prizelor de pamântneculaitarabuta
 

More from neculaitarabuta (10)

Reprezentare porti logice
Reprezentare porti logiceReprezentare porti logice
Reprezentare porti logice
 
Porti logice si,sau si nu
Porti logice si,sau si nuPorti logice si,sau si nu
Porti logice si,sau si nu
 
Proprietatile algebrei booleene
Proprietatile algebrei booleeneProprietatile algebrei booleene
Proprietatile algebrei booleene
 
Studiul unui receptor trifazat in conexiune stea
Studiul unui receptor trifazat in conexiune steaStudiul unui receptor trifazat in conexiune stea
Studiul unui receptor trifazat in conexiune stea
 
Redresarea curentului alternativ
Redresarea curentului alternativRedresarea curentului alternativ
Redresarea curentului alternativ
 
Proprietăţile conductoare ale materialelor
Proprietăţile conductoare ale materialelorProprietăţile conductoare ale materialelor
Proprietăţile conductoare ale materialelor
 
Principii de alcătuire a schemelor de comandă a acţionărilor electrice
Principii de alcătuire a schemelor de comandă a acţionărilor electricePrincipii de alcătuire a schemelor de comandă a acţionărilor electrice
Principii de alcătuire a schemelor de comandă a acţionărilor electrice
 
Materiale feromagnetice
Materiale feromagneticeMateriale feromagnetice
Materiale feromagnetice
 
Materiale ferimagnetice
Materiale ferimagneticeMateriale ferimagnetice
Materiale ferimagnetice
 
Masurarea rezistentei prizelor de pamânt
Masurarea rezistentei prizelor de pamântMasurarea rezistentei prizelor de pamânt
Masurarea rezistentei prizelor de pamânt
 

Energia solară

  • 1. Energia Solară Introducere O cantitate imensă de energie solară ajunge la suprafaţa pământului în fiecare zi. Această energie poate fi captată, şi folosita sub formă de caldură în aplicaţii termo-solare, sau poate fi transformată direct în electricitate cu ajutorul celulelor fotovoltaice(CF) . Pentru a înţelege cum CF şi sistemele termo-solare captează energia solară, este important să înţelegem cum aceasta îşi urmează cursul de la soare spre Pământ şi cum acest flux se schimbă periodic. Cum produce soarele energie Soarele este o sferă cu diametrul de aproximativ 1.4 milioane de km, formată din gaze cu temperaturi foarte mari(temperatura interioră a soarelui este de aproximativ 15 milioane de grade Kelvin). Această temperatură imensă, combinată cu o presiune de 70 miliarde de ori mai mare decât aceea a atmosferei Pământului creează condiţiile ideale pentru reacţiile de fuziune. Reacţia de fuziune Reacţiile de fuziune din soare au loc între atomi de hidrogen, care se combină şi formează atomi de helium. În urma acestui proces se degajă energie sub forma unor radiaţii cu energie mare, mai cu seamă raze gamma. În timp ce aceaste radiaţii migrează din centrul spre exteriorul sferei solare, ele reacţionează cu diferite elemente din interiorul soarelui şi se transformă în radiaţii cu energie mica. Soarele a produs în acest fel energie timp de aproximativ 5 miliarde de ani, şi va continua să facă la fel pentru înca 4-5 miliarde. Cum este transportată energia pe Pământ Pământul se roteste în jurul soarelui la o distanţă de aproximativ 150 milioane de km. Radiaţiile se extind la viteza de 300.000 de km pe 1
  • 2. sec, viteza luminii. Timpul necesar pentru a ajunge pe Pământ este de aproximativ 8 min. Catitatea de radiaţii ce ajung pe Pământ. Cantitatea de energie solară ce atinge la un moment dat un anumit loc de pe suprafaţa Pământului se numeşte constantă solară, valoarea ei depinzând de mai mulţi factori. Dacă soarele este la amiază şi cerul este senin, radiaţia pe o suprafaţă orizontală este de aproximativ 1000 de W pe metru patrat. Se observă scăderea constantei solare când suprafaţa nu este orientată perpendicular pe razele soarelui. Variaţia sezonieră Pămâtul se învârte în jurul axei sale o dată pe zi şi se roteşte, într-o orbită eliptică, în jurul soarelui, o dată pe an. Axa în jurul căreia se învârte Pământul este înclinată cu aproximativ 23 de grade de la verticală. Această înclinare a dat nastere anotimpurilor: când axa Pământului este înclinată spre soare, emisfera nordică primeşte mai multe radiaţii solare (vara). Şase luni mai târziu, când axa nu este înclinată spre soare, în emisfera sudică este vară, deci cantitatea de radiiaţii solare ce va atinge Pământul este mai mare. Înălţimea la care se găseşte soarele pe cer afecteaza şi ea valoarea constantei solare. Energia termo-solara Introducere Tehnologiile "termo-solare" folosesc căldura razelor de soare pentru a produce apă caldă, energie electrică şi pentru a încălzii unele locuinţe. Aplicaţiile termo-solare se întind de la un simplu sistem rezidenţial de încălzire a apei până la staţii foarte mari de generare a energie electrice. 2
  • 3. Isotria energiei termo-solare Pe parcursul isotriei, oamenii au folosit căldura soarelui pentru diferite întrebuinţări casinice. Astăzi, energia termo-solara este folosită aproape în orice climat pentru a furniza o sursa sigură şi ieftină de energie. În ultimii ani energia termo-solară este folosită pentru creearea aburilor ce alimentează turbine generatoare de energie electrică. Oamenii au folosit razele solare pentru diferite întrebuinţări de secole dar conceptul proriu-zis de energie termo-solară a aparut în anul 1767 când omul de stiinţa elveţian Horace de Saussure a inventat primul colector solar, sau "cutia fierbinte". Renumitul astrolog Sir John Hershel a folosit în anul 1830 aceste "cutii fierbinţi" pentru a gătii în timpul expediţie sale în sudul Africii. Energia termo-solară a devenit foarte importantă în unele părţi ale Africii pentru gătit şi pentru distilarea apei. Încălzirea solară a început să ia amploare când Clarence Kemp a patentat primul sistem comercial de încalzire a apei în anul 1891. Ideea a prins repede în regiunile unde trebuia importat combustibil pentru încălzirea apei. În anul 1987, aproape 30% din casele din Pasadena, California (S.U.A.) aveau un sistem termo-solar de încălzire. Încălzirea solară a apei a înflorit (în S.U.A.) în timpul aniilor în care preţul energie era mare (anii ‘70). Datorită faptului că încălzirea apei într-o reşedinţa poate însemna până la 40% din consumaţia totală de energie, încălzirea solară joacă un rol important în multe ţării. De exemplu, aproximativ 1.5 mil de clădiri din Tokyo, Japonia şi peste 30% dintre cele din Israel au sisteme de încălzire solară a apei. Energia termo-solară mai poate fi folosită şi indirect pentru alimentarea cu aburi a unei turbine generatoare de electricitate. Aceasta metoda este foarte eficientă şi competitiva. Prima aplicaţie comercială a acestui sistem a apărut la începutul anilor ‘80. În Statele Unite aceasta industrie este coordonată de către Departamentul American de Energie şi a crescut foarte mult datorită proiectelor iniţiate de acesta. 3
  • 4. Teorie Energia electrică termo-solară se obţine cu ajutorul tehnologiilor ce folosesc radiaţiile solare pentru a obţine aburi. Acesti aburi alimentează turbine generatoare de electricitate. Sistemele de încălzire a apei de dimensiuni mici folosesc colectori cu taler plat pentru a capta căldura soarelui, în timp ce uzinele electrice alimentate de energia termo-solară folosesc procedee mai complexe pentru captarea radiaţiilor. Colectori cu taler plat Colectorii cu taler plat transferă căldura soarelui către apă fie direct, fie cu ajutorul altor lichide şi a unui sistem de schimbare a căldurii. Componentele unui colector cu taler plat Colectorul este acoperit cu sticlă, sau cu un alt material transparent, pentru a menţine căldura solară în el. Partea posterioară a colectorului se acoperă cu un matrial izolator pentru a nu lăsa căldura să se degaje. Între materialul transparent şi izolator se află un material de absorbire a căldurii. Există 3 tipuri de sisteme termo- solare de încălzire a apei ce folosesc colectorul cu taler plat: A: Sistemul este format dintr-o pompă, un colector şi un bazin de stocare. Pompa trece apa prin colector, acesta o încălzeşte, după care este stocată în bazin B: Sistemul este format dintr-un colector ce reprezintă în acelaşi timp şi bazinul de stocare. C: Sistemul este format dintr-un colector şi un bazin de stocare a apei. 4
  • 5. Transformarea energiei termo-solare în energie electrică Centralele electrice termo-solare produc electricitate folosind o turbină alimentată cu aburii produşi prin clocotirea unui lichid cu ajutorul radiaţiilor soarelui. Sisteme de captare a energiei termo-solare Centralele electrice termo-solare folosesc mai multe metode pentru captarea razalor de soare: 1. Sisteme cu receptor central (alte poze la pagina ) Aceste sisteme concentrează razele de soare spre un colector central cu ajutorul unor oglizi plasate radiar. 2. Sisteme cu albii (alte poze la pagina ) Albiile sunt lungii, formate din oglinzi curbate ce concentrează razele soarelui pe nişte ţevi umplute cu un lichid. Acest lichid poate atinge temperaturi foarte mari, de exemplu in centralele din Sudul Californiei poate ajunge până la 400 grade C. 3. Sisteme cu parabolă (alte poze la pagina ) Folosesc o parabolă ce concentrează radiaţiile solare spre un colector montat în punctul focal al acesteia. Aplicaţii Apa caldă poate fi produsă la o scară mică pentru utilizări casinice sau la o scară mare pentru alimentarea centralelor electrice termo-solare. Aplicaţiile la scară mică folosesc în general colectori cu taler plat, în timp ce centralele electrice folosesc sisteme de concentrare a radiaţiilor solare. 1. Apa caldă pentru uz cansnic Instalarea unui sistem ce foloseşte energia solară pentru încălzire este economic şi poate satisface 60-80% din totalul necesar de apă caldă. SRCC sau Solar Rating & Certification Corporation este o organizatie non profit ce se ocupă cu asigurarea calităţii sistemelor termo- solare casnice. 2.Încălzirea piscinei 3.Întrebuinţări comerciale şi casnice 4.Centrale electrice termo-solare. 5
  • 6. Folosind albii, parabole sau receptori centrali uzinele electrice termo-solare concentrează razele soarelui spre colectori care ating temperaturi foarte mari(uneori până la 600 de grade C). Astăzi, există un număr mare de centrale comerciale active, altele mai mari urmând să fie construite. Cazuri particulare 1.Spitalul St. Rose din San Antonio, Texas foloseşte un sistem termo-solar de încălzire pentru 90% din totalul de apa caldă necesară. Sistemul are un bazin de 30000 de L şi un colector cu o suprafaţă de 5000 de metri pătraţi. Acest mod de obţinere a apei calde ajută spitalul să economisească 17.000$ pe an. 2. Locatari acestui bloc din Honolulu, Hawai au optat în anul 1984 pentru folosirea energiei termo-solare la încălzirea apei datorită preţurilor mari ale petrolului. Sistemul foloseşte aproximativ 50 de colectori cu taler plat de 48 metri pătraţi şi un bazin de 13500 l pentru asigurarea a 70% din totalul necesar de apă caldă. 3. Această centrală termo-solară foloseşte un sistem cu receptor central si are o putere de 10 MW. 4.În California de Sud (S.U.A.) există 9 centrale cu sisteme de albii, numite şi SEGS(Solar Electric Generating Systems) ce genereaza în total 354 de megawaţi. Sistemele cu albii sunt cele mai fiabile şi economice sisteme termo-solare. Avantajele energiei electrice termico-solare: • se obţine electricitate şi apă caldă în acelaşi timp • centralele pot fi adaptate la aplicaţiile pentru care sunt folosite • poluarea este foarte mică sau inexistentă • construirea centralor termo-solare se face mult mai repede decât a centralelor conevenţionale Viitorul energiei termo-solare 6
  • 7. Pentru a creşte eficienţa sistemelor trebuie folosite materiale mai uşoare în construcţia colectorilor termo-solari. Oamenii de stiinţa ai Departamentului American de Energie au constatat că sarea topită absoarbe şi stochează foarte eficient căldura soalară. Deasemenea s-au făcut experimente la Universiatea din Chicago pentru dezvoltarea unui sistem de concentrare ce creşte intensitatea soarelui de 60.000 de ori. Guvernul american a planificat în anii următori construirea unor centrale de 100 MW ce folosesc sisteme de colectare cu receptor central. Celulele fotovoltaice Introducere Celulele fotovoltaice transformă razele solare în electricitate. În ultimii ani au apărut noi tehnologii de conversie fotovoltaică cu o eficienţă mare şi preţ redus. Panourile fotovoltaice sunt în ziua de azi din ce în ce mai folosite, mai ales în zonele izolate, în care nu se poate produce energie electrică prin metode convenţionale. Sistemele fotovoltaice sunt uşor de mânuit, au nevoie rar de întreţinere şi nu poluează mediul înconjurator. Teorie Celuele fotovoltaice(CF) folosesc materiale semiconductoare pentru a capta energia solară. Pentru a creşte cantitatea de radiiaţii ce alimentează panourile fotovoltaice se folosesc sisteme de concentrare şi căutare a razelor solare. Conversia fotovoltaică Acest capitol prezintă felul în care celulele fotovoltaice captează radiaţiile solare şi le transformă în energie electrică. Se va explica numai cazul în care celulele sunt fabricate din cristale de siliciu, deşi există şi cazuri în care acestea sunt formate din alte materiale semiconductoare. Totuşi principiile de bază sunt aceleaşi. Alcătuirea dispozitivelor fotovoltaice 7
  • 8. O celula solară conventională constă într-o napolitană de siliciu de o grosime de aproximativ 0.5 mm. Celulele tipice au un diametru de 10 cm, produc 1 W de energie şi sunt grupate în module de 12. Modulele sunt la rândul lor grupate în panouri, care formează dispozitive de captare a energiei solare. Modul de functionare al celulelor fotovoltaice Când un cristal pur de siliciu(A-B) este luminat de o rază de soare, unul sau mai mulţi electroni sunt îndepărtaţi de nucleu(C), în locul acestora formându-se "găuri". Aceste “găuri” sunt umplute ulterior cu alţi electroni, proces în urma căruia se degajă energie(D). Randamentul celulelor fotovoltaice CF conventionale transformă între 5 si 15% din energia solară în energie electrică. Unele celule experimentale, fabricate din materiale foarte scumpe, au o eficienţă aproape dublă dar numai în anumite condiţii de laborator. Tipuri de celule fotovoltaice 1.CF conventionale 2.CF subţiri 3.CF sferice 4.CF multijuncţionale 5.CF policristaline 6.CF fără siliciu 1.Cele mai multe CF din ziua de azi sunt celule cu un singur cristal de siliciu. Celulele de siliciu sunt relativ ieftine, eficiente şi fiabile. 2. Sunt alcătuite tot din siliciu dar sunt fabricate printr-o metodă avansată. CF subţiri folosesc mult mai puţin siliciu decât celulele convenţionale dar sunt mai puţin eficiente şi mai scumpe. 8
  • 9. 3.Sunt fabricate cu ajutorul unei tehnologii noi dezvoltată de Texas Instruments Corporation. Celulele sferice funcţionează în acelaşi fel ca şi cele convenţionale dar diferă prin forma lor. Ele sunt formate din mai multe sfere de siliciu acoperite cu aluminiu pentru a asigura între ele un contact electric. Celulele sferice sunt uşor de fabricat, sunt relativ ieftine şi nu necesită o puritate mare a siliciului. 6.Multe metale pot fi transformate în semiconductoare şi folosite în CF. Unele dintre ele sunt deja folosite în timp ce altele sunt în fază experimentală. Aplicaţiile CF Piaţa CF s-a dezvoltat rapid, astfel că, în ziua de azi, există foarte multe aplicaţii ale acestora. Cu cât preţurile vor scădea mai mult cu atât sistemele fotovoltaice se vor înmulţii. 1.Aplicaţii casnice Unele locuinţe folosesc sistemele fotovoltaice pentru a înlocui sau suplimenta sursele de energie electrică convenţionale. Un sistem casnic independent este format din panouri solare(A), o baterie(B) care stochează energie pe timpul nopţii, şi un mecanism(C) ce permite aparatelor casnice convenţionale să fie alimentate cu electricitate solară. Unele locuinţe folosesc aparate casnice speciale pentru energia electrică solară. 2.Alimentarea sistemelor izolate Sistemele fotovoltaice alimentează la ora actuală, în toata lumea, mii de sisteme de comunicaţii izolate. Ele pot fi reprezentate de sisteme radio, telefoane, sisteme de control şi multe altele. În fiecare an coroziunea metalelor aduce pagube de milioane de dolari în toată lumea. Pentru a prevenii aceste coroziunii se foloseşte protecţia catodică, adeseori alimentată de panouri fotovoltaice. Cele mai multe sisteme de protecţie catodica au nevoie de mai puţin de 10 kW de energie electrică. Capacitatea bateriilor scade dacă acestea nu sunt folosite o perioadă mai lungă de timp. Pentru a prevenii această problemă sistemele fotovoltaice pot furniza bateriilor un curent mic şi constant. 9
  • 10. Sistemele de avertizare izolate pot fi deasemenea alimentate de electricitatea solară. În Statele Unite există peste 6000 de sisteme de iluminat alimentate cu panouri fotovoltaice. Pentru a menţine unele sisteme de irigaţii se foloseşte energia electrică solară obţinută cu ajutorul celulelor fotovoltaice. Cazuri particulare 1. În Republica Dominicană s-a demarat un program de promovare a energiei electrice solare în mediul rural. În urma acestui program, început în anul 1985, s-au instalat peste 1000 de sisteme fotovoltaice. 2. Panourile fotovoltaice pot oferi o sursă de energie sigură şi pentru perioade scurte de timp, sau în cazul în care este nevoie neapărată de electricitate. Acesta a fost cazul în SUA, Florida, dupa ce uraganul “Andrew” a distrus aproape toate posibilităţiile de alimentare cu energie electrică. 3. O instalaţie fotovoltaică alimentează sistemul de comunicaţii de pe vârful Onyx în SUA,California. Staţia se află la 3300 de metri altitudine, condiţiile meteo fiind adeseori foarte aspre cu vânturi ce ating o viteza de 200 km/h şi zăpezi ce depăşesc 2 metri. Înainte de instalarea sistemului de alimentare solară, staţia folosea 3 generatoare diesel de 7.5 kW ce consumau 26500 L de combustibil anual. 4. În Mali, Africa au fost instalate în jur de 100 de sisteme de extragere a apei alimentate fotovoltaic. Acest proiect a ajutat foarte mult societăţiile sărace africane. 1