Scrigroup - Documente si articole

Username / Parola inexistente      

Home Documente Upload Resurse Alte limbi doc  

CATEGORII DOCUMENTE




loading...



ArhitecturaAutoCasa gradinaConstructiiInstalatiiPomiculturaSilvicultura


Constructia unui panou solar obisnuit

Constructii

+ Font mai mare | - Font mai mic








DOCUMENTE SIMILARE

Trimite pe Messenger
MEMORIU TEHNICO ECONOMICO - JUSTIFICATIV
Compozitia betonului
ZIDARIE - Proprietatile mecanice de rezistenta ale zidariei
CALCULUL POPULUI CENTRAL
OBIECTE SANITARE NECESARE PENTRU O BAIE SI O BUCATARIE
MASURI SPECIFICE DE S.S.M. SI P.S.I.
PREVEDERI COMUNE TUTUROR CONSTRUCTIILOR
Ferestrele si usile
INTRETINEREA SI REPARAREA IMBRACAMINTILOR ASFALTICE
CALCULUL SARPANTEI



Cuprins:

Introducere …………………………………………………………………………………………………………………… pag. 2

Constructia unui panou solar obijnuit…………………………………………………………………………….. pag. 3

Fabricarea panoului solar…………………………………………………………………….………………………….. pag. 4

Celule utilizate…………………………………………………………………………………………………………….…. pag. 6

Functionare ………………………………………………….……………………………………………………………….. pag. 9

Aplicatii ………………………………………………………………………………………………………………………….pag. 11

Reciclare ………………………………………………………………………………..……………………………………….pag. 20

Avantaje, dezavantaje……………………………………………………………………………………………………..pag. 21

Bibliografie ………………………………………………………………………….…………………………………………pag. 22

Introducere

Sistemele fotovoltaice realizeaza conversia directa a energiei radiatiei solare in energie electrica, fara o poluare sonora si fara emisia unor gaze poluante in mediul ambiant. Sistemele fotovoltaice au fost folosite la inceput pentru a echipa satelitii, dupa aceea pe scara mai larga la echiparea ceasurilor electronice precum si a unor calculatoare. In ultimii 20 de ani sute de mii de sisteme fotovoltaice au fost instalate in toata lumea. Ele sunt folosite in orase mici, precum si in sate in care implementarea unui astfel de sistem este mai rentabila decat conectarea la reteaua electrica sau folosirea de baterii / minigeneratoare de curent. Astfel de sisteme au functionat perioade lungi de timp in domenii ca pomparea apei, electrificarea unor localitati sau case izolate, gestionarea unor rezerve de apa, aparate de taxat pentru parcari, telecomunicatii sau protectie catodica. Totusi, in ciuda succesului acestor sisteme in toata lumea piata lor reprezinta numai un procent mic din ceea ce ar putea reprezenta piata de sisteme independente. Motivul principal nu este atat unul care tine de tehnologie cat lipsa de informatie. Existenta sistemelor fotovoltaice si rentabilitatea implementarii lor, atat la nivel urban cat si rural nu este cunoscuta de potentialii utilizatori. Deasemenea, exista conceptii gresite privind tehnologia fotovoltaica, ca de exemplu ideea ca sistemele fotovoltaice functioneaza numai in lumina solara intensa, tehnologia este prea sofisticata sau ideea ca ar fi prea scumpa comparativ cu extinderea retelei electrice.

Un panou solar fotovoltaic spre deosebire de un panou solar termic transforma energia luminoasa din razele solare direct in energie electrica. Componentele principale ale panoului solar reprezinta celulele solare.

Panourile solare se utilizeaza separat sau legate in baterii pentru alimentarea consumatorilor independenti sau pentru generarea de curent electric ce se livreaza in reteaua publica.

Un panou solar este caracterizat prin parametrii sai electrici cum ar fi tensiunea de mers in gol sau curentul de scurtcircuit.

Pentru a indeplini conditiile impuse de producerea de energie electrica, celulele solare se vor asambla in panouri solare utilizand diverse materiale, ceea ce va asigura:

  • protectie transparenta impotriva radiatiilor si intemperiilor
  • legaturi electrice robuste
  • protectia celulelor solare rigide de actiuni mecanice
  • protectia celulelor solare si a legaturilor electrice de umiditate
  • asigurare unei raciri corespunzatoare a celulelor solare
  • protetia impotriva atingerii a elementelor componente conducatoare de electricitate
  • posibilitatea manipularii si montarii usoare

Constructia unui panou solar obisnuit

  • Un geam (de cele mai multe ori geam securizat monostrat) de protectie pe fata expusa la soare,
  • Un strat transparent din material plastic (etilen vinil acetat, EVA sau cauciuc siliconic) in care se fixeaza celulele solare,
  • Celule solare monocristaline sau policristaline conectate intre ele prin benzi de cositor,
  • Caserarea fetei posterioare a panoului cu o folie stratificata din material plastic rezistent la intemperii fluorura de poliviniliden (Tedlar) si Polyester,
  • Priza de conectare prevazuta cu dioda de protectie respectiv dioda de scurtcircuitare (vezi mai jos) si racord,
  • O rama din profil de aluminiu pentru protejarea geamului la transport, manipulare si montare, pentru fixare si rigidizarea legaturii

Caracteristicile unui panou solar sunt:

  • Tensiunea de mers in gol UOC
  • Curent de scurtcircuit ISC
  • Tensiunea in punctul optim de functionare UMPP
  • Curentul in punctual de putere maxima IMPP
  • Putere maxima PMPP
  • Factor de umplere FF
  • Coeficient de modificare a puterii cu temperatura celulei
  • Randamentul celulei solare η

Incapsulare durabila a elementelor componente are o importanta foarte mare deoarece umiditatatea ce ar putea patrunde ar afecta durata de viata a panoului solar prin coroziune si prin scurtcircuitarea legaturilor dintre elementele prin care trece curent electric.

Dioda pentru mers in gol (Bypass)

Daca se conecteaza mai multe module in serie, este necesar sa montam cate o dioda antiparalel cu fiecare panou. Curentul maxim si tensiunea de strapungere ale diodei trebuie sa fie cel putin egale cu curentul si tensiunea panoului. De multe ori se utilizeaza diode de redresare de 3 Amper / 100 Volt. Dioda pentru mers in gol este conectata la bornele de legatura ale fiecarui panou astfel incat in regim normal de functionare (panoul debiteaza curent) are la borne tensiune inversa (catodul diodei legat la polul pozitiv al panoului). Daca panoul ar fi umbrit sau s-ar defecta nu ar mai debita curent, polaritatea tensiunii la borne s-ar schimba si acesta s-ar defecta, sau in cel mai bun caz randamentul acelui lant de module ar scadea. Acest lucru este impiedicat de dioda bypass care preia curentul in acest caz.

Alte tipuri de panouri

  • panouri laminate sticla-sticla
  • panouri sticla-sticla utilizand rasini aplicate prin turnare
  • panouri cu strat subtire (CdTe, CIGSSe, CIS, a-Si) pe suprafete de sticla sau aplicate ca folie flexibila
  • panouri concentrator lumina solara se concentreaza cu ajutorul unui dispozitiv Optic pe celule solare de dimensiuni mai mici. Astfel utilizand lentile comparativ mai ieftine pentru a crea un fascicol de lumina mai subtire, se economiseste material semiconductor care este mai scump. Sistemele cu concentrator sunt utilizate de cele mai multe ori la celule solare din semiconductori pe baza de elemente din grupa III-V. Pentru ca utilizarea lentilelor impune ca razele solare sa cada perpendicular pe acestea, va fi nevoie de un sistem de orientare mecanica in functie de pozitia soarelui.
  • Colector cu fuorescenta. Acest tip deosebit de panou solar transforma lumina incidenta, prin intermediul unui strat de material sintetic, in radiatie de o lungime de unda acordata pe frecventa de absorbtie maxima din celula solara. In acest scop materialul sintetic este impurificat cu un pigment fluorescent. Lumina solara este absorbita de pigment si reemisa cu o lungime de unda mai mare. Aceasta lumina generata paraseste stratul de material sintetic doar pe o anumita directie bine determinata pe toate celelalte directii fiind reflecteta si astfel retinuta in material. Pe directia emisie se aseaza celulele solare ce sunt optimizate pe lungimea de unda emisa de pigment. Prin aplicare mai multor straturi de material sintetic si celule solare acordate pe lungimi de unda diferite, se poate mari randamentul deoarece se poate acoperi un spectru mai larg decat cu panourile solare obisnuite.

Exportatori, Importatori

Tarile cu cea mai mare productie de module solare sunt Japonia, Germania si China. In timp ce Japonia si China exporta de ani de zile mai mult de jumatate din productie, Germania importa cca. 2/3 din instalatiiele sale, in cea mai mare parte din China si Japonia, dupa cum arata analiza de piata facuta de Photon.

Fabricarea panoului solar

Fabricarea incepe intotdeauna de pe partea activa expusa la soare. La inceput se pregateste si se curata un geam de marime corespunzatoare. Pe acesta se aseaza un strat de folie de etilen vinil acetat, EVA adaptat profilului celulelor solare utilizate. Celulele solare vor fi legate cu ajutorul benzilor de cositor in grupe (siruri - strings) care mai apoi se aseaza pe folia de EVA dupa care se face conectarea grupelor intre ele si racordarea la priza de legatura prin lipire. In final totul se acopera cu o folie EVA si peste aceasta o folie tedlar. Pasul urmator consta in laminarea panoului in vacuum la 150 °C. In urma laminarii din folia EVA plastifiata, prin polimerizare, se va obtine un strat de material plastic ce nu se va mai topi si in care celulele solare sunt bine incastrate si lipite strans de geam si folia de tedlar. Dupa procesul de laminare, marginile se vor debavura si se va fixa priza de conectare in care se vor monta diodele de bypass. Totul se prevede cu o rama metalica, se masoara caracteristicile si se sorteaza dupa parametrii electrici dupa care se impacheteaza.

Celule Solare ( Solar Cells)

Foarte multe celule solare compuse din diverse materiale au fost dezvoltate in ultimii ani. Marea majoritate a celulelor sunt fabricate din siliciu. Celulele sunt clasificate ca si cristaline sau thin film.

Celulele cristaline sunt „felii taiate” din lingouri sau „piesa turnata” de cristale din siliciu, iar celulele thin-film contin straturi foarte subtiri din material ieftin ( sticla, inox sau plastic).

O celula solara consta din doua sau mai multe straturi de material semiconductor cel mai intalnit fiind siliciul. Aceste straturi au o grosime cuprinsa intre 0,001 pana la 0,2 mm si sunt dopate cu electron pentru a forma jonctiuni „p” si „n”. Aceasta structura e similara cu a unei diode. Cand acest strat de siliciu este expus la lumina se va produce o „agitatie” a electronilor din material si va fi generat un curent electric.

Curentul generat de o singura celula este mic dar combinatii serie, paralel al acestor celule pot produce curenti suficienti de mari pentru a putea fi utilizati. Aceste celule de obicei sunt incapsulate in panouri care le ofera rezistenta mecanica si la intemperii.

https://www.lpelectric.ro/ro/support/images/cell_tech.jpg

Fig1: Eficienta acestor panouri in functie de tehnologie.

Randamentul acestor celule solare si module este dependenta de tehnologia (material) folosita. Materiale diferite si combinatii produc o rata a randamentului diferita. Randamentul teoretic maxim care poate fi atins este de aproximativ 42 % pentru materialele cunoscute in prezent. Sunt unele materiale de top care nu sunt prezentate in figura de mai sus si care sunt utilizate in industria spatiala.

Din experienta putem spune ca materialele utilizate in laborator au o eficienta cu cel putin 30% mai mare decat cele utilizate in productia industriala. In general dureaza intre 5- 10 ani pentru ca un material testat in laborator sa ajunga pe piata comerciala.

Module solare (Solar Modules)

Asa cum am precizat anterior , celulele fotovoltatice sunt interconectate pentru a forma module si sunt asezate intre doua starturi ( unul transparent si altul protector) pentru a forma un panou solar. Puterea electrica acestor module variaza intre 5W si 200W si uneori si pana la 300W.  Modulul solar  fiind „caramida” de constructie a unui sistem fotovoltaic pentru a obtine puterea dorita.  

Putem face urmatoarele observatii pentru modulele cunoscute:

  •      aproape toate celulele sunt fabricate din siliciu
  •      cea mai comuna tehnologie este cristalina
  •      thin cells este o tehnologie cu mare potential

Celule utilizate

https://www.lpelectric.ro/ro/support/images/cell_monocrystalline.jpg

Tip celula solara utilizat

Siliciu Monocristalin

Randament



Descriere

Siliciu monocristalin – cristal unic si continu fara aproape nici un defect

Avantaje

Foarte stabil

Experienta indelungata

Dezavantaje

Proces lung si complicat de productie

Parte din piata mondiala

https://www.lpelectric.ro/ro/support/images/cell_policrystalline.jpg

Tip celula solara utilizat

Siliciu Multicristalin

Randament

Descriere

Siliciu multicristalin – granule multiple de cristal monocristalin turnat in lingou

Avantaje

Fabricare rapida

Experienta buna

Dezavantaje

Proces lung si complicat de productie

Parte din piata mondiala

https://www.lpelectric.ro/ro/support/images/cell_EFG_crystalline.jpg

Tip celula solara utilizat

Siliciu EFG (Edge-defined Film-fed Growth)

Randament

Descriere

Siliciu cristalin – crescut in blocuri dar in straturi subtiri

Avantaje

Fabricare rapida si economica

Experienta buna

Dezavantaje

Suprafata celulei neregulata si poate cauza probleme in procesul de fabricare

Parte din piata mondiala

https://www.lpelectric.ro/ro/support/images/cell_amorphous.jpg

Tip celula solara utilizat

Siliciu Amorf

Randament

Descriere

Siliciu amorf

Avantaje

Fabricare in tehnologie dezvoltata pentru consumatori

Dezavantaje

Randament foarte scazut

Parte din piata mondiala

https://www.lpelectric.ro/ro/support/images/cell_CIS.jpg

Tip celula solara utilizat

CIS, CdTe



Randament

Descriere

Cupru Iridium Deselenit (CIS) sau Cadmiu telurit (CdTe)

Avantaje

Fabricare rapida

Dezavantaje

Tehnoligie relativ noua si inca neperformanta

Parte din piata mondiala

Functionare

Sistemul fotovoltaic mai dispune si de alte componete iar cele mai importante sunt acumulatorii si invertoarele. Sistemele fotovoltaice pot fi descrise de doua categorii principale.

Sisteme independente (Stand-alone systems)

Aceste sisteme sunt utilizate in zone fara energie electrica.  In principiu energia produsa de panourile solare este stocata in baterii, iar de acolo este furnizata cu ajutorul unui invertor (convertor curent continuu – curent alternativ), utilizatorilor casnici la 220V.

https://www.lpelectric.ro/ro/support/images/cell_stand_alone.jpg

Aceste sisteme sunt in general grupate pe aplicatii profesionale de telecomunicatii , sisteme de pompare, iluminat, etc sau pe aplicatii in mediul rural fara energie electrica.

Sisteme conectate la retea (Grid-connected systems)

Aceste sisteme sunt utilizate in zone cu energie electrica.  In principiu energia produsa de panourile solare este livrata in reteaua nationala si in acelasi timp folosita pentru aplicatile casnice.

https://www.lpelectric.ro/ro/support/images/cell_grid.jpg

Aceste sisteme permit reducerea semnificativa a costurilor cu energia electrica consumata dar presupun o investitie initiala care se va amortiza in timp.

Modulule fotovoltaice sunt concepute special pentru consumuri mari de energie. Panourile fotovoltaice au o durata mare de viata, de aproximativ 25 ani si pot fi folosit atat pentru sisteme conectate la sistemul national energetic cat si pentru sisteme independente.

Componente sistem:

Panouri fotovoltaice: Un numar de panouri fotovoltaice conectate in serie sau in paralel furnizand curent continuu prin transformarea radiatiei solare. Orientarea si unghiul de inclinare al acestor panouri reprezinta parametri importanti ai sistemului, precum si asezarea panourilor in zone fara umbra.

Controller fotovoltaic: controleaza acumulatorii, ii incarca si descarca in siguranta

Invertor: un invertor de putere pentru a transforma curentul continuu de la panouri in curent alternativ. Caracteristicile semnalului de iesire trebuie sa fie in conformitate cu tensiunea, frecventa si limitele retelei

Acumulatori: poate fi o singura baterie sau mai multe conectate impreuna. Alegerea capacitatii acumulatorii este o decizie foarte importanta deoarece acestia trebuie sa asigure furnizarea constanta de electricitate

Consumatori: aparatele electrice din cladire alimentate la invertor sau la retea

Aplicatii ale celulelot fotovoltaice

Ceas de mana

Ceas de mana Citizen

Ceas de mana Citizen

Ceasurile produse de firma japoneza Citizen sunt dotate cu o celula solara inclusa in cadran care incarca un acumulator cu litiu avand o independenta de 150-240 zile si care dupa o functionare de 20 ani prezinta o scadere de capacitate de maximum 20%

Calculator de buzunar stiintific Casio

Calculator de buzunar stiintific Casio

Calculator de buzunar

Calculatoarele de buzunar pot dispune de alimentare dubla de la baterie si celula solara sau alimentare simpla doar de la celule solare, caz in care pentru functioneare este nevoie de o iluminare relativ puternica.

Aparat de taxare in parcare in Hanovra

Aparat de taxare in parcare in Hanovra

Aparat de taxare in parcari

Aparatele automate de taxare in parcari apartin sitemelor cu alimentare autonoma care pe langa un modul cu celule solare mai este inzestrat si cu un acumlator pentru a se asigura alimentarea continua cu energie electrica

Lampion

Este compus din mai multe celule solare (ex. 36) imbinate estetic formind corpul lampionului ce incarca un accumulator in cursul zilei care mai apoi alimenteaza osursa de lumina noaptea. Este portabil, putand fi utilizat pemtru iluminare unui interior noaptea.

Lampadar

Pe un stalp de iluminare se monteaza un panou solar de cca 40 Wc care alimenteaza o bateria de cca 50Ah. Acesta asigura o autonomie de cca 5 zile a 8 ore de noapte. Aprinderea si stingerea luminii se asigura cu un programator inclus.

Balize luminoase

Balize luminoase sunt corpuri de iluminat incluse in asfalt, ce emit o lumina difuza produse cu ajutorul unuia sau mai multor LED-uri pe baza energiei acumulate in cursul zilei prin intermediul celulelor solare. Dispun de o autonomie de 6-7 zile fara soare.

Pompe de apa

Sisteme de panouri solare cu o putere instalata cuprinsa intre 80Wc si 1200 Wc ce alimenteaza prin intermediul unui panou de comanda pompe elicoidale cu o inaltime de pompare de 5-230m si un debit de 0,8m³/ zi - 95m³/zi.

Mijloace de transport

Automobile solare

Automobilele solare de la Universitatea din Michigan si Universitatea din Minnesota la competitia Solar Challenge din America de Nord in 2005

Automobilele solare de la Universitatea din Michigan si Universitatea din Minnesota la competitia Solar Challenge din America de Nord in 2005

Automobilul solar NUNA3

Automobilul solar NUNA3

Automobilele solare sunt construite utilizand rezultate din tehnica spatiala, tehnologia de fabricatie a bicicletelor, industria de automobile si tehnologia energiei reannoibile. Cadrul este realizat din materiale composite usoare (fibra de carbon, fibra de sticla, Kevlar) asamblate prin lipire cu rasini sintetice (epoxy) si este purtatorul a sute de celule solare legate intre ele. Un astfel de ansamblu, intr-o zi insorita, poate produce o putere de pina la 2kW(2,6CP) Firma Venturi AstroLab in 2006 a promis ca va scote pe piata primul automobil commercial electro-solar hibrid in ianuarie 2008.

Mijloace de transport pe apa

La mijloacele de transport pe apa panourile solare se utilizeaza :

Alimentare bateriei de acumulatoare de bord

Alimentare bateriei de acumulatoare de bord

  • Pentru generarea de current electric stocat ulterior in acumulatoare pentru alimentarea utilitatilor de bord de exemplu in cazul ambarcatiunilor. De exemplu o baterie de acumulatoare se poate incarca de la panouri solare montate pe bord la un curent de 9A.

Trimaranul solar Basilisk2

Trimaranul solar Basilisk2

  • Pentru propulsarea vasului, caz in care panourile solare vor acoperi o suprafata de obicei orizontala de tip acoperis, sau chiar o parte din puntea vasului.

In 1989 trimaranul Basilisk efectueaza o croaziera pe circuitul Basel - Koblenz - Trier - Saarbrόcken - Straίburg – Basel

Vasul de pasageri Solifleur-Elvetia 1995

Vasul de pasageri Solifleur-Elvetia 1995

Primele vase commerciale au fost construite in 1995, printre acestea fiind Solifleur construit la MW-Line in Yverdon, Elvetia, cu o capacitate de transport de 12 persoane si care a efectuat curse pe lacul Neuchatel. In stationare energia suplimentar produsa este livrata in retea la 230 V.

Vasul de pasageri Alstersonne

Vasul de pasageri Alstersonne

Din anul 2000 este in functiune catamaranul Alstersonne avand o lungime de 26,53m si o latime de 5,30m. Este propulsat de motoare de curent continuu de 2*8 kW. Este dotat cu 2 acumulatoare de 80V pentru stocarea energiei necesare propulsiei cu o capacitate totala de 2380 Ah si 2 acumulatoare de 24V pentru dotarile de bord. Poate transporta 100 pasageri. Surplusul de energie se livreaza in retea in timpul stationarii, iar in zilele noroase acumulatoarele se pot incarca din retea.

Inceputa in 01/12/2006 ora locala 3.00pm din Sevilia calatoria navei Sun21, avand la bord o echipa de 5 specialisti elvetieni, s-a terminat cu succes in 08/05/2007 ora locala 3.00pm in New York reusind traversare Oceanului Atlantic, propulsat fiind exclusiv cu energie solara, dupa o calatorie cu 4 zile mai surta decat cea a lui Columb la descoperirea continentului american. Catamaranul de tip Aquabus C60 de 14m lungime, 6,6m latime cu 6 locuri este propulsat de 2 motoare de curent continuu a cate 8kW alimentate de un sistem de 2 module solare a cate 5kW si o baterie de acumulatoare de 520Ah /C5, 48V DC. Viteza maxima este de 7 noduri (cca 13km/h) iar cea de croaziera de 5 noduri (cca. 9km/h).



ELSE vagon propulsat cu energie solara

ELSE vagon propulsat cu energie solara

Vehicule pe sine

Vagon autonom actionat de motor electric alimentat cu curentul produs de panouri solare si stocat in baterii de acumulatoare. ELSE este un vagon experimental cu 6-8 locuri Puterea maxima de 3 kW este dezvoltata de un motor cu un randament de 95% la 24 V. Viteza de croaziera este de 15 km/h (teoretica maxima 50 km/h). Autonomia in conditii de umbra este de 60 km.

Avioane

Avioane fara pilot

Primul avion cu ogreutate de 12 kg a fost Sunrise I avand o putere de 450W furnizata de cca 1000 celule solare. A efectuat primul zbor la 4 noiembrie 1974. A urmat Sunrise II la 27. 09. 1975 actionat de un motor de 600 W alimentat de 4480 celule solare.

Avion fara pilot Pathfinder plus

Avion fara pilot Pathfinder plus

Avion fara pilot Helios

Avion fara pilot Helios

La 11 septembrie 1995 Pathfinder a realizat recordul de zbor de 12 ore la 15.240 m altitudine corectat la 7 iulie 1997 la 21.802 m. In 1998 din Pathfinder a rezultat Pathfinder_plus cu o puterea instalata a celulelor solare de 7,5 kW alimentand 6 motoare cu o putere de 1,5 kW fiecare.

Avionul fara pilot HELIOS cu o greutate de 580 kg avea suprafata acoperita cu 66000 celule solare cu randamentul de 22% si o putere de 35 kW. Viteza de zbor era de 30 pana la 50 km/h. Helios s-a prabusit la 29 Mai 2003 langa Hawaii in oceanul Pacific

Avioane cu pilot

In 1979 Gossamer Penguin a efectuat primul zbor cu pilot la o inaltime de 4 m avand o putere de 600 W. Primul avion solar se considera a fi Solar Challenger cu care s-a reusit la 7 iulie 1981 traversarea canalului manecii lasand in urma 163 mile dupa un zbor la o altitudine de 3000 m. Solair I a efectuat la 21. August 1983 un zbor de 5 h 41 m. Solair II cu o putere de 1600W a efectuat primul zbor de test reusit.
Bertrand Picard intentioneaza ca in 2010 sa traverseze oceanul Atlantic, iar in 2011 sa inconjoare globul cu un avion solar avand o suprafata de cca 250mp acoperita cu celule solare din siliciu monocristalin de 130μm grosime si un randament de 20%.

Sateliti

Satelitul STARDUST

Satelitul STARDUST

Statia Spatiala Internationala in anul 2006

Statia Spatiala Internationala in anul 2006

Satelitul STARDUST are o suprafata de panouri solare de 6,6 mp ce stocheaza energia necesara in perioda de umbra in acumulatoare de nickel-hydrogen (NiH2) cu o capacitate de16 Ah Statia Spatiala Internationala (ISS) este alimentata cu energie electrica avand ca sursa celule solare ce echipeaza 8 panouri desfasurate pe o lungime de cate 35,05 m lungime si 11,58 m latime cu o masa de 1,1 T fiecare. Celulele solare pe o aripa sunt in numar de 32800 asezate in randuri de cate 400. Un panou furnizeaza statiei 32,8 Kilowatt energie electrica, la o tensiune reglata la 140 V prin Utility Transfer Assembly (UTA). Pe perioada de eclipsa (35 min din fiecare 90 min a rotatiei pe orbita). Energia este stocata an baterii de nichel-hidrogen proiectate pentru 38.000 cicluri de incarcare descarcare respective o durata de viata de 6,5 ani. Pentru maximizarea puterii furnizate panourile sunt orientate permanent catre soare de sistemele BGA (Beta Gimbal Assembly) si SARJ (Solar Alpha Rotary Joint)

Utilizare casnica

Colectoare solare (stanga) si panouri solare (dreapta) integrate in acoperis

Colectoare solare (stanga) si panouri solare (dreapta) integrate in acoperis

Panouri solare pe acoperis de bloc

Panouri solare pe acoperis de bloc

In utilizarea casnica panourile solare au o importanta mai mare in cazul locuintelor izolate fara racord la reteaua de curent alternativ. In general in sistemele mai evolute, optional pe langa panouri se mai monteaza:

  • o baterie de acumulatore pentru a pute livra energie si in lipsa luminii solare
  • un regulator de tensiune pentru prevenirea supraincarcarii bateriei
  • un dispozitiv de deconectare in cazul descarcarii sub limita a acumulatoarelor
  • un dispozitiv de masurare ce indica directia de alimentare si cantitatea de energie produsa/consumata
  • in cazul utilizarii de consumatori de current alternativ, este nevoie si de un invertor. In acest caz la locuintele racordate la reteaua de curent alternativ teoretic ar exista posibilitatea eliminarii din schema a bateriei de acumulatoare, energia suplimentara fiind masurata in ambele directii (la surplus sau lipsa).

Projectul model al blocului 103/104 din Berlin- Kreuzberg in conditiile din Germania a condus la o scadere cu cca 50 Pf a costului energiei. Pe o suprafata de 240 m² 213 panouri solare cu o eficienta de 16% produc 20 kW energie electrica insumand 14.000 kWh pe an.

Utilizare industriala

Panouri solare integrate in acoperisul cladirii Universitatii din Georgetown

Panouri solare integrate in acoperisul cladirii Universitatii din Georgetown

Arbore solar in Styria, Austria

Arbore solar in Styria, Austria

Panouri solare pe fatada halei de  sport din Tόbingen

Panouri solare pe fatada halei de sport din Tόbingen

Panourile solare sunt utilizate pe scara tot mai larga la producerea de curent electric Ca surse principale/secundare de curent electric in cazul cladirilor

Dat in functiune in anul 1984 acoperisul din panouri solare al Universitatii din Georgetown situat in centrul dens populat al Washingtonului produce anual energie electrica in valoare de 60000$

Fata sudica a cladirii din Tόbingen/Germania terminata in anul 2004 a fost acoperita cu 970 panouri fotovoltaice cu o putere instalata de 43,7 kW si care se estimeaza ca vor produce anual 26000 kWh energie

Din 1998 in Gleisdorf/Austria, pe strada energiei solare se gaseste arborele solar inalt de 17,3 m, o structura de otel de 12,7 t pe care se afla montate 140 panouri solare cu o productie anuala de 6650 kWh cu care se alimenteaza 70 de stalpi de iluminare.

Centrala solara in Atzenhof

Centrala solara in Atzenhof

Centrala solara in Gφttelborn

Centrala solara in Gφttelborn

Centrale solare

Centralele de producere a energiei electrice pe baza de panouri solare castiga teren

Centrala solara din Atzenhof suburbia orasului Fόrth/Germania produce 1 MW energie electrica cu ajutorul a 144 panouri solare ce acopera o fosta halda de deseuri menajere.

Centrala solara din Quierschied suburbia orasului Gφttelborn /Germania construita pe o suprafata de 165000 mp in 2004/2005 produce 7,4 MW energie electrica utilizand panouri solare.

Actualmente cea mai mare centrala solara se afla in Pocking/ Bavaria compusa din 57912 panouri solare de inalta performanta cu o putere de 10 MW. In Shinan/Corea de Sud a inceput construirea unei mari centrale solare cu o putere instalata de 20 MW, productie anuala estimata la 27000 MWh ce va acoperi cu 109000 panouri solare o suprafata egala cu cea a 80 de terenuri de fotbal. In Brandis/Saxonia/Germania a inceput construirea celei mai mari centrale solare avand o putere de 40 MW, pe un teren al unei foste baze militare, acoperindu-se o suprafata egala cu a 200 terenuri de fotbal cu 550.000 panouri solare din film subtire. Se preconizeaza ca in primul an de functionare sa se recupereze integral cheltuielile de constructie care se estimeaza a costa cu 20%-40% mai putin decat pretul comercial. Primele module vor fi operationale la sfarsitul lunii iunie.

Reciclare

Cu toate ca durata de viata a panourilor solare este de 20-40 ani, in prezent se acumuleaza deja deseuri de ordinul a sutelor de tone anual(2004). Pe plan mondial singura instalatie pilot de reciclare a celulelor solar de siliciu cristalin se afla in Freiberg-Germania. Aici la o temperatura de 600°C se ard materialele sintetice incluse in panouri, rezultand sticla, metal, material de umplere si celulele solare. Aceste celule pot fi reutilizate dupa prelucrare cu pierderi minime de material.

Avantaje dezavantaje

Avantaje:

Romania are un potenþial anual de utilizare a energie solara in sisteme fotovoltaice de 1200 GWh. Prin utilizarea acestuia ar fi eliminat consumul a 103,2 mii de tone echivalent petrol.

Un avantaj major al panourilor solare este faptul ca au teoretic o durata de viaþa nelimitata.

Dezavantaje:

- pret mare de achiziþie la producatori distribuitori si implicit cost ridicat de productie;

- sunt funcþionale numai in timpul zilei.

Bibliografie

Danescu, Al. - Utilizarea energiei solare, Editura Tehnica, Bucuresti, 1980.

Ghergheles, V. – Energia viitorului, Editura Mediamira, Cluj-Napoca, 2006.

Ardelean, Z. – Captatoare solare, Ed.Stiintifica si Enciclopedica, Bucuresti,1980.

Conferinta Nationala de Energetica- sectia 13, Bucuresti, 1983.

https://cms.ises.org/uploads2/SSF/pictures/materials/791/Utilizarea_surselor

***https://www.didactic.ro/files/4/solar_doc.doc

***https://www.tehnicainstalatiilor.ro/articole/nr_15/nr15_art.asp?artnr=26

***https://ro.wikipedia.org/wiki/Central%C4%83_solar%C4%83

***https://www.solarserver.de/solarmagazin/anlageapril2004.html

https://www.solarpaces.org/



loading...






Politica de confidentialitate

DISTRIBUIE DOCUMENTUL

Comentarii


Vizualizari: 2390
Importanta: rank

Comenteaza documentul:

Te rugam sa te autentifici sau sa iti faci cont pentru a putea comenta

Creaza cont nou

Termeni si conditii de utilizare | Contact
© SCRIGROUP 2020 . All rights reserved

Distribuie URL

Adauga cod HTML in site