Energia słoneczna

Energia słoneczna. Do powierzchni Ziemi dociera promieniowanie słoneczne, którego natężenie zostało nazwane stałą słoneczną i wynosi 1366,1 W/m2. Energia, jaka dociera do powierzchni poziomej w ciągu całego roku, wynosi w Polsce około 1100 kWh/(m²*rok). Metody jej wykorzystywania znane były już w starożytności i oparte były  na samoczynnym ruchu ciepła w budynkach. Poprzez odpowiednie umieszczenie okien, ścian, otworów wentylacyjnych.

W sposób bezpośredni można ją wykorzystać dzięki ogniwom fotowoltaicznym i panelom słonecznym, te pierwsze zamieniają ją na energię elektryczną, drugie- na energię cieplną. Baterie słoneczne wykorzystują efekt fotowoltaiczny, polegający na powstawaniu siły elektromotorycznej w ciele stałym pod wpływem promieniowania słonecznego. Ogniwa fotowoltaiczne wykorzystują półprzewodnikowe złącza p-n, kiedy fotony o energii większej niż szerokość przerwy energetycznej, następuje rozdzielenie elektronów i nośników ładunku do obszarów n i p, powstaje różnica potencjałów, a więc napięcie elektryczne. W kolektorach słonecznych promieniowanie jest pochłaniane przez absorber, który zamienia je w ciepło. Od absorbera ogrzewa się czynnik grzewczy przepływający przez kolektor i przepływa do zasobnika, w którym oddaje ciepło np. ciepłej wodzie użytkowej.

 

Kolektory słoneczne możemy podzielić na:
•    Cieczowe:
A  Kolektory płaskie
B  Kolektory płaskie próżniowe
C  Kolektory próżniowe rurowe
•    Powietrzne.

Wyróżniamy konwersję fototermiczną pasywną i aktywną. Konwersja pasywna to taka, do działania której nie jest potrzebne urządzenie wywołujące ruch czynnika i taka, do działania której wywołanie ruchu czynnika jest niezbędne. Podczas konwersji pasywnej ruch czynnika wywoływany jest dzięki zjawisku konwekcji, wykorzystywana jest różnica gęstości między czynnikiem ogrzanym, a czynnikiem, który oddał swoje ciepło.

Pozyskiwanie energii słonecznej nie powoduje żadnych efektów ubocznych, szkodliwych emisji, czy zubożenia zasobów naturalnych, a instalowanie urządzeń głównie na obiektach architektonicznych, nie wpływa zasadniczo na krajobraz.

 

Dlaczego przede wszystkim warto korzystać z energii słonecznej?

Światło słoneczne stanowi źródło energii, które jest odpowiednie dla sprzyjających warunków klimatycznych, a także dla istnienia ekosystemów na ziemi.

Większość energii, która jest dostępna na ziemi, pochodzi właśnie od słońca, ponadto energia, którą pozyskujemy z wiatru, wody, biomasy czy dostępnych paliw kopalnych na dłuższą metę pochodzi z tego źródła. Za pomocą odpowiednich technologii możemy wykorzystać wcześniej wspomniane źródło energii w sposób bezpłatny a przede wszystkim ekologiczny.

Technologie słoneczne już w tym momencie wykorzystywane są do poprawienia jakości naszego standardu życia. Przede wszystkim jest to logiczny wybór w przypadku odległych obszarów, gdzie możliwość podłączenia energii elektrycznej do sieci dystrybucyjnej była bardzo utrudniona, a nawet w ogóle nie miała prawa bytu.

Oczywiście nie jest to jedyny powód, by implementować energię słoneczną. Technologia słoneczna umożliwia również niezależność energetyczną od sieci dystrybucyjnej w obiektach, w których występują już wcześniej wspomniane połączenia.

Wykorzystywanie tego typu energii zapewnia otrzymywanie ciepłej wody i prądu z odnawialnego źródła energii, które przy okazji nie emituje szkodliwych gazów, co w dalszym rozrachunku przekłada się na redukcję powstałych zmian klimatycznych.

 

W jaki sposób możemy wykorzystać energie słoneczną?

Energię słoneczną otrzymujemy pod postacią światła i ciepła, a po wdrożeniu ich do odpowiednich układów słonecznych można wykorzystać ją do wytwarzania ciepła czy energii elektrycznej.

 

Wyróżniamy dwa rodzaje systemów solarnych, które są wykorzystywane do produkcji energii elektrycznej:

-Moduły fonowoltaiczne (konwertują energie słoneczną w elektryczną, w trakcie absorbowania energii świetlnej atomy emitują elektrony, tym samym przyczyniając się do powstania efektu fotoelekrycznego).

-Za pomocą luster i koncentratorów energia słoneczna jest skupiana do punktu maksymalnej produkcji energii cieplnej, z której za pomocą metod konwencjonalnych (np. turbiny parowe lub inne) powstaje energia elektryczna.

 

Według obliczeń nasza planeta w ciągu 71 minut otrzymuje tyle energii słonecznej, ile wystarcza na potrzeby elektryczne ludzkości przez okres 365 dni. Warto również nadmienić, że energia słoneczna stanowi podstawowe źródło energii dla satelitów oraz sond kosmicznych po ich wystrzeleniu.

Jeżeli chodzi o zanieczyszczenie środowiska, to energia słoneczna tuż po instalacji jest czystym źródłem energii. Jednakże pojawiają się pewne problemy bezpośrednio związane z produkcją półprzewodników, produkcja półprzewodników może mieć toksyczne skutki uboczne, może także dojść do emitowania gazów cieplarnianych. Mimo tego pewne jest, że energia słoneczna będzie coraz częściej wykorzystywana w przyszłości, ponieważ badania naukowe z tym związane coraz bardziej zmniejszają koszty, jednocześnie zwiększając wydajność tego źródła, jakim jest energia słoneczna.

 

Poniżej korzyści związane z inwestycją w elektrownie słoneczne:

-Zachęcająca cena do zakupu energii elektrycznej

-Grunt gorszej jakości może być wykorzystany do budowy elektrowni słonecznych na gruncie zgodnym z planami przestrzennymi gminy

-Możliwość wykorzystania konkretnych powierzchni dachowych domów, hal i publicznych obiektów do rozmieszczenia paneli słonecznych

-Łatwa i stosunkowo szybka budowa małych elektrowni słonecznych

-Bardzo niskie koszty utrzymania-potrzeba przeczyszczenia paneli występuje tylko w przypadku silnych śniegów

-niskie koszty amortyzacji

-Brak hałasu

-Brak zanieczyszczania środowiska

 

Wydajność elektrowni słonecznej w dużym stopniu zależy od terenu i warunków klimatycznych, należy zwrócić uwagę, czy wybrana lokalizacja spełnia poniższe warunki:

-Wystarczająco duży poziom nasłonecznienia i korzystne położenie działki lub powierzchni dachowej

-Dostępność danych historycznych związanych z opadami (śnieg, deszcz, zachmurzenie)

-Łatwy dostęp do uprzednio wybranej lokacji (Bliskość istniejących dróg)

-Dostęp do infrastruktury na wybranym terenie lub w jego okolicy, która umożliwiałaby połączenie z linią energetyczną

-Lokacja powinna znajdować się z dala od miejsc kulturalno-przyrodniczych

—————————————————————————————-

źródło:

https://www.energetskiportal.rs/obnovljivi-izvori-energije/energija-sunca

kontakt:

Skontaktuj się z nami!