SOLARNA ENERGIJA

1. Solarne ćelije SOLARNA ENERGIJA Tomislav Vrataric N3080

2. Uvod • Solarna toplinska energija je tehnologija pretvaranja energije sunčeva zračenja u toplinsku energiju. • Sunčeva energija potječe od nuklearnih reakcija u njegovom središtu, gdje temperatura doseže 15 milijuna °C. • Pod optimalnim uvjetima, na površini Zemlje može se dobiti 1 kW/m2, a stvarna vrijednost ovisi o lokaciji, godišnjem dobu, dobu dana, vremenskim uvjetima itd.

3. Iskoristavanje solarne energije • Najjednostavniji i najjeftiniji način iskorištavanja solarne energije svakako je grijanje vode ili neke druge tekućine. • Također je moguće pomoću solarne energije grijati prostor. • Najpoželjniji način iskorištavanja energije Sunca je pomoću fotonaponske ćelije ali ujedno i najskuplji.

4. Pretvorba Za pretvorbu solarne energije koriste se fotonaponske ćelije Fotonaponska pretvorba odvija se u solarnim ćelijama Fotonaponske ćelije su poluvodički koji izravno pretvaraju energiju sunčeva zračenja u električnu energiju

5. Fotoelektrične ćelije zasnovane su na fotoelektričnom efektu koji je otkrio francuski fizičar Alexandre - Edmond Becquerel (1820-1891) 1839 godine. • Fotoelektričnim efektom nazivamo izbijanje elektrona iz atoma. Pri fotoelektričnom efektu samo dio fotona može izazvati fotoelektrični efekt. Fotoelektrični efekt nije jednak za sve materijale već varira. • Fotoelektričnim efektom bavio se i Albert Einstein koji je dobio i Nobelovu nagradu za fizikalno objašnjenje fotoelektričnog efekta.

6. Solarne ćelije • Solarna ćelija je poluvodički uređaj koji se sastoji od velikih površina pn spoja diode, koja je u prisustvu sunca sposobna generirati korisnu električnu energiju. Daleko najčešći materijal za solarne ćelije je od kristalnog silicija. Kristalni silicij solarne ćelije može se izvesti na tri načina: monokristalni vafli, poliester i trakasti silicij. Postoji mogućnost i povezivanja ćelija i to na dva načina: paralelno i serijski.

7. Paralelno- paralelnim spajanjem dolazi do povećanja jakosti struje s povećanjem površine, izvodi se tako da se svi (+) polovi spoje na isti vodič, analogno i za (-) vodiče. • Serijski - serijskim spajanjem dolazi do povećanja napona s povećanjem površine, izvodi se tako da se naizmjenično spajaju (+) i (-) pol ćelije u nizu. • Fotonaponske solarne ćelije proizvode struju izravno iz sunčeve svjetlosti pa funkcioniraju kao ekološki izuzetno prihvatljivi a gospodarski sve zanimljiviji izvori struje. • FN ćelije dugoga su vijeka i lako se postavljaju te ih je veoma lako održavati. Zbog toga se one razvijaju u mnogim zemljama diljem svijeta, pa čak i tamo gdje imamo manje sunčanih dana nego kod nas.

8. Da bi se proizvele FN solarne ćelije potrebno je utrošiti određenu količinu električne energije. Vrijeme povrata uložene energije je vrijeme koje FN ćelija mora raditi da bi proizvela električnu energiju koja je bila potrebna za njenu proizvodnju.

9. Solarna energija u svijetu • Solarna energija se više koristi u drugim zemljama nego kod nas. Najbolje pozicije za korištenje solarne energije su oko ekvatora, dok su one udaljenije u lošijem položaju. Najveća solarna elektrana nalazi se u Portugalu i snadbijeva 30 000 domova. Španjolci su postavili solarne ćelije na groblje kako bi doprinjeli borbi protiv globalnog zatopljenja.

10. U Australiji se svake godine održava utrka sa solarnim automobilima. Sve to dovodi do unaprjeđenja tehnologije. Mnogi svjetski znanstvenici smatraju kako je solarna energija “budućnost”. Nafte i plina polako nestaje pa sve skreće pažnju na solarnu energiju. Mnoge zemlje kao što su Japan, Italija, Njemačka pa čak i Austrija koriste solarnu energiju duže vrijeme i svakim danom ju unapređuju sve više i više. prvi solarni gliser izrađen u Nizozemskoj

11. Solarna energija u Hrvatskoj • Proizvodnja električne energije iz sunčeve energije u Hrvatskoj je zasad zastupljena u malim jedinicama na stambenim kućama. Tih malih jedinica najviše ima u Istri i Dalmaciji. • Hrvatska ima veoma dobar potencijal sunčeva zračenja što nije u potpunosti iskorišteno. U Zadru imamo instalaciju “Pozdrav Suncu” koja također radi na solarnu energiju. To nam samo pokazuje da solarna energija može koristiti i u dekorativne svrhe. Srednji dnevni hod satne označenosti i vodnoravene plohe za lipanj i srpanj (W/m2)

12. Među prvima koji su se počeli baviti solarnom energijom u Hrvatskoj je Energetski institut Hrvoje Požar kojega je osnovala vlada RH. Jedan od projekata im je bio složiti “sunčanu kuću” koja se nalazi u Zagrebu (Špansko). Taj projekt opskrbljuje kućanstvo toplinskom i električnom energijom pomoću sunčeve energije. Taj fotonaponski sustav bio je prvi u Republici Hrvatskoj. Sustav proizvodi najviše električne energije sredinom dana pomažući rasterećenju mreže tijekom vršnih opterećenja. Pozdrav Suncu- Zadarska atrakcija Sunčana kuća

13. Utjecaj na okoliš • Sam rad FN ćelija ne opterećuje okoliš. Njihovim djelovanjem ne proizvode se staklenički plinovi. Upravo zbog toga FN ćelije imaju pozitivan utjecaj na okoliš. • Ono što opterećuje okoliš je proizvodnja FN ćelija zbog upotrebe toksičkih materijala. Kada se FN ćelije pokvare ili postanu dotrajale, toksični materijali iz ćelija mogu prodrijeti u okoliš. Zato ih je potrebno sakupljati i na adekvatan način reciklirati. • Loša strana, što se tiče utjecaja na okoliš, je to što je potrebno zauzeti vrlo veliku površinu za instalaciju kapaciteta kako bi se osigurala dovoljna količina električne energije.

14. Literatura • Internet: www.eihp.hr/hrvatski/solarnikrov.htm www.sunato.hr/fotonaponski_sustavi.htm www.mojaenergija.hr www.izvorienergije.com/energija_sunca.html www.wikipedia.com http://energopak.hr/ www.solarbuzz.com/technologies.htm www.answers.com/topic/solar-cell