Energia słoneczna

Darmowa energia

Promieniowanie słoneczne to ogromne ilości darmowej energii. Jej pozyskiwanie nie powoduje żadnych efektów ubocznych, szkodliwych emisji, czy zubożenia zasobów naturalnych. Prawidłowo wykonana instalacja kolektorów słonecznych do wspomagania podgrzewania ciepłej wody pozwala w naszym klimacie zaoszczędzić nawet do 50-60% rocznych kosztów z tym związanych.

Szczególnie duże oszczędności mogą uzyskać użytkownicy, podgrzewający wodę przy pomocy energii elektrycznej, gazu płynnego czy oleju opałowego. Nieco mniejsze zanotują użytkownicy gazu ziemnego. Trzeba jednak wziąć pod uwagę, że ceny poszczególnych nośników są praktycznie nie do przewidzenia, a energia słoneczna jest darmowa. W związku z tym zawsze warto z niej korzystać.

Obok cen nośników energii ogromny wpływ na koszty ma zużycie ciepłej wody. Przy dobowym zużyciu ciepłej wody na poziomie 200 l roczne oszczędności nie są tak duże, ale gdy w budynku mieszkają na przykład dwie rodziny i dobowe zużycie jest na poziomie 400 l, wówczas oszczędności są znaczące.

Jakie zastosowania?

Kolektory słoneczne najpowszechniej wykorzystywane są do:

  1. podgrzewania wody użytkowej
  2. podgrzewanie wody basenowej
  3. wspomagania centralnego ogrzewania
  4. chłodzenia budynków
  5. przygotowanie pasz i wody technologicznej w małych zakładach przetwórstwa rolno – spożywczego
  6. ocieplanie wody w stawach rybnych
  7. podlewanie

 

 

Zasada działania kolektorów słonecznych.

Kolektory są urządzeniami energetycznymi, które absorbują energię promieniowania słonecznego i przetwarzają ją w energię cieplną przy pomocy medium roboczego. Energię promieniowania słonecznego można zamieniać na energie cieplną, chemiczną, lub elektryczną, przy czym zmiana na energię cieplną dokonuje się z największą sprawnością. Zasada przetwarzania energii słonecznej w energię cieplną jest identyczna, bez względu typ kolektora. Opiera się ona na wykorzystaniu własności cieplnych powłok absorpcyjnych.

Przezroczyste pokrywy kolektorów w wysokim stopniu przepuszczają padające na nie promieniowanie słoneczne. Umieszczone pod pokrywą absorbery pochłaniają przepuszczone promieniowanie, nagrzewając się. Intensywność procesu absorpcji i nagrzewania, jest zależna od struktury powierzchni absorbera. Energia cieplna jest odbierana przez czynnik roboczy, płynący systemem rurociągów połączonych z płytą absorbera. Czynnik roboczy podgrzewa się do temperatury uzależnionej od natężenia jego przepływu oraz intensywności promieniowania słonecznego.

 

 

Instalację solarną tworzy zespół dobranych do siebie urządzeń, takich jak:

  • kolektory słoneczne
  • panel sterująco -zabezpieczający
  • pojemnościowy zasobnik wody użytkowej lub przepływowe wymienniki ciepła

Kolektory można podzielić na:

  • płaskie
    • gazowe
    • cieczowe
    • dwufazowe
    • próżniowe
  • próżniowo-rurowe (nazywane też próżniowymi, w których rolę izolacji spełniają próżniowe rury)
  • skupiające

Ogniwo fotowoltaiczne,  jest to urządzenie które przekształca promieniowanie słoneczne bezpośrednio w elektryczność. Zjawisko to nosi nazwę efektu fotowoltaicznego. Prawie 95% wszystkich ogniw wykonanych jest z krzemu. W budowie każdego ogniwa wyróżniamy dwie warstwy: pozytywną (+) i negatywną (-), właśnie pomiędzy tymi warstwami, w momencie gdy w ogniwo trafiają promienie słoneczne, wytwarza się napięcie. Z reguły na pojedynczym ogniwie napięcie to nieznacznie przekracza 0,5V i 2W mocy, dlatego aby uzyskać bardziej użyteczne napięcie i większą moc ogniwa są łączone. Z połączenia od kilku do kilkunastu, a czasem nawet kilkudziesięciu ogniw uzyskujemy moduł (panel), którego napięcie wynosi 12V, a moc nie przekracza 80W. Coraz częściej spotyka się również panele o napięciu 24V i więcej, których moc może przekraczać nawet 200W

Ilość energii jaką uda nam się wytworzyć za pomocą naszych baterii słonecznych, zależy głownie od ilości promieniowania słonecznego, docierającego do powierzchni ziemi. Wartość tą przedstawia się w kilowatogodzinach na metr kwadratowy (kWh/m2). Podstawowy zestaw składa się z od jednego do kilku paneli, które generują elektryczność. Panele te są podłączone do tzw. regulatora ładowania, który dba o to, aby akumulatory były ładowane odpowiednim napięciem, nie zostały przeładowane lub zanadto rozładowane. Do regulatora podłączamy akumulator, który ma za zadanie zgromadzić energię wyprodukowaną za dnia i stworzyć możliwość wykorzystania jej w czasie nocy. Aby uzyskać napięcie takie jak z sieci, czyli 230V, musimy zastosować odpowiedniej wielkości przetwornicę, która przekształci napięcie stałe o wartości 12V na napięcie przemienne o wartości skutecznej 230V, z jakim mamy do czynienia w każdym domowym gniazdku.

Źródło: http://www.fotowoltaika.com.pl/podstawy.php