SLNEČNÁ ENERGIA

1. SLNEČNÁ ENERGIA

2. Slnko je najväčším dodávateľom energie na Zemi slnečné ožiarenie v kWh/m2 za rok

3. Spôsoby využitia slnečnej energie • slnko vyžaruje viac ako 15 tisíc násobné množstvo energie ako sa na Zemi spotrebuje. • jeho energia je skoro nevyčerpateľná • využitie slnečnej energie: pasívne využitie – využíva sa na priamy ohrev priestorov budovy, napr. okná na juh, zimné záhrady, a pod. aktívne využitie – slnečné kolektory na výrobu tepla (napr. pre prípravu teplej úžitkovej vody), fotovoltarické články na výrobu elektriny (fotovoltarika)

4. NÁČRT Typy slnečného žiarenia U slnečného žiarenia rozlišujeme tieto druhy: priame – slnečné žiarenie pri jasnej oblohe, dopadajúce priamo na plochu difúzne – pri oblačnosti dochádza k prerušeniu slnečného žiarenia – slnečné lúče dopadajú nepriamo odrazové – okolie každej budovy odráža slnečné žiarenie – tieto lúče tiež dopadajú nepriamo. globálne – je to suma priameho a difúzneho žiarenia. Pri bezoblačnej oblohe dosahuje hodnotu asi 1000W/m², pri zamračenej klesá asi na 90W/ m²

5. Kolektory Účinnosť závisí od: • nasmerovania kolektoru voči oblohe • od ročného obdobia • sklonu kolektorovej plochy, na ktorú slnečné žiarenie dopadá Najväčšia účinnosť – kolektor otočení smerom na juh alebo juhozápad. Kolektory pracujú aj v zime. Najlepšia účinnosť – ak je zariadenie v pravom uhle voči slnečnému žiareniu. Pre dosiahnutie najlepšej účinnosti počas celého roka sa doporučuje montáž kolektorov v uhle 45°.

6. Intezita slnečného žiarenia v SR.

7. Rozdelenie Musíme si uvedomiť, že poznáme: SLNEČNÉ KOLEKTORY a SOLÁRNE ČLÁNKY

8. NÁČRT Slnečné kolektory Slnečné žiarenie zohrieva absorbér, súčasť slnečného kolektoru. Absorbér môže byť platňa alebo vákuom vyplnená rúra, ktorá odovzdáva energiu tepla pomocou teplonosného média do systému TÚV. Množstvo získaného a odovzdaného tepla závisí od konštrukcie a umiestnenia konektora.

9. Plochý kolektor • pozostáva z absorbčnej plochy s integrovanými rúrami • cez ne preteká solanka, ktorá pohlcuje slnečnú energiu a odovzdáva ju do vykurovacieho systému • zadná stena kolektoru je izolovaná, aby nedochádzalo k tepelným stratám • na vrchnej strane sa nachádza špeciálne sklo

10. Vákuový plochý kolektor • tepelné straty sú nepatrné • vzduchový kolektor pozostáva z izolovanej kolektorovej vane • absorbérom, ktorý je najčastejšie tkaný čierny materiál, prúdi vzduch • kolektor je zakrytý tepelne stálou plexisklovou platňou • tieto kolektory sa používajú hlavne v poľnohospodárstve na sušenie obilia a sena

11. Rúrkový vákuový kolektor • absorbčná plocha sa nachádza priamo v sklenených rúrkach, z ktorých je vyčerpaný vzduch • k absorbérom priamo preteká solanka alebo ak sa teplo prenáša nepriamo cez tepelné rúry je prenos tepla efektívny

12. Plocha slnečných kolektorov inštalovaných v niektorých krajinách a regiónoch

13. Hlavné časti solárneho zariadenia

14. Využitie slnečného tepla na ohrev vody v bazéne • vodu je potrebné zohriať na 28°C • to umožňuje využitie jednoduchých a nákladovo nenáročných slnečných kolektorov (napr. plastových) • na ohrev vody vo vonkajších bazénoch je možné využiť dva druhy solárneho ohrevu: • jednoduchý systém: voda je prečerpávaná cez absorbér a ohrievaná priamo • dvojitý systém: voda je zohrievaná prostredníctvom výmenníka tepla, ktorý prepája uzavretý obvod solárneho kolektoru s uzavretým obvodom vody v bazéne

15. Fotovoltarika Bola objavená už pred 150 rokmi francúzskym fyzikom Edmondom Alexandrom Bequrelom. Princíp: možnosť premeniť slnečné žiarenie priamo na elektrinu Fotovoltarika sa začala používať vo vesmírnych letoch. Zistilo sa totiž, že je to jediná možnosť ako zásobovať satelity a vesmírne lode vo vesmíre elektrinou.

16. Solárne články Premieňajú slnečnú energiu priamo na elektrickú. Základným materiálom solárneho článku je kremík v polykryštalickej, monokryštalickej alebo amorfnej forme.

17. Rozdelenie solárnych článkov monokryštalické články – majú najväčšiu účinnosť, až 16% (v laboratórnych podmienkach 24%) polykryštalické články – premieňajú asi 11-14% slnečnej energie na elektrinu ( zostatok sú u všetkých typoch straty) amorfné články – polovodičový materiál je nalisovaný na 1/1000 milimetra hrubý nosný materiál ( sklo, umelá hmota). Ich výroba je najlacnejšia, ale ich účinnosť je veľmi nízka 5-6 %

18. Kremíkový článok veľkosti 10x10 cm dodá napätie asi 0,5 V a maximálny elektrický prúd 2A. Elektrický výkon takéhoto je 1W.

19. Solárne moduly, solárne generátory Aby sa dosiahlo vyššie napätie alebo silnejší prúd zostavujú sa fotovoltarické články do solárnych modulov. Tieto dosahujú výkon 50 až 300W. Solárne moduly sú vzájomne prepojené. Väčšie alebo menšie množstvo solárnych modulov spolu vytvára solárny generátor a ten má nasledujúce vlastnosti: vyrábajú elektrickú energiu len v prípade, ak sú osvetlené a dodávajú len jednosmerný prúd

20. Využitie fotovoltariky I. Používa sa pre napájanie: • vreckových kalkulačiek • náramkových hodiniek • na napájanie horských budov vo vyšších polohách... Pri prevádzke sa dá získať konštantné zásobovanie elektrinou cez akumulačné batérie. Pre menšie spotrebiče postačuje napätie z tejto siete 12 alebo 24 V. Akumulačná batéria zásobuje spotrebiteľa v čase, keď je výroba elektriny zo slnka nedostatočná.

21. Využitie fotovoltariky II. • väčšie systémy bývajú prevádzkované striedavým prúdom • aby sa takéto spotrebiče mohli zásobovať ( sušič vlasov, TV) elektrinou je potrebný napäťový menič, ktorý premení jednosmerné napätie na striedavých 220V • fotovoltarické zariadenia sú náročné na investičné náklady

22. FOTKA Slnečná elektráreň = tepelná elektráreň Slnečná elektráreň vežová • je to zariadenie pre zmenu slnečného žiarenia na elektrickú energiu vo veľkom rozsahu • slnečná elektráreň je vlastne tepelná elektráreň, ktorá potrebné teplo získava priamo zo slnečného žiarenia • sústavou plochých zrkadiel, sa z každej plochy koncentruje žiarivá slnečná energia na kotol umiestnený na vrchole vysokej veže • v kotli sa generuje para poháňajúca turbínu s elektrickým generátorom

23. Vypracoval:.Plichta 2.BZdroje: internet Slnečná energia,SE 1999