METODY AKTYWNEGO WYKORZYSTANIA
CIEPA
A Z PROMIENIOWANIA
SA
ONECZNEGO
Aleksandra GÄ…siorowska
OÅš1
INFORMACJE OGÓLNE
DOST
PNOŚĆ PROMIENIOWANIA SA
ONECZNEGO
W POLSCE
Usłonecznienie zależne jest od:
" Długości dnia
" Zachmurzenia
" Przejrzystości atmosfery
" Lokalizacji
Usłonecznienie obejmuje średnio około 18% roku.
Wartość napromieniowania całkowitego wynosi około
3600 MJ/m² na rok.
W porze ciepłej (kwiecień  paz
dziernik) pada 80 - 85%
całorocznego promieniowania.
DOST
PNOŚĆ PROMIENIOWANIA SA
ONECZNEGO
W POLSCE
Roczna gęstość
promieniowania
całkowitego wynosi od
950 kWh/m² (na
południowym zachodzie)
do 1081 kWh/m² (na
wschodzie).
Metody wykorzystania ciepła z
promieniowania słonecznego
Aktywne Bierne
Kolektory Ogniwa Elektrownie
słoneczne fotowoltaiczne słoneczne
CO TO S
METODY AKTYWNE?
Metody aktywne polegajÄ… na zmianie energii
promieniowania słonecznego na energię użyteczną.
Odbywa się to w specjalnych urządzeniach, w których
następuje zamiana energii na cieplną (tzw. konwersja
fototermiczna) lub elektrycznÄ… (tzw. konwersja
fotoelektryczna).
KOLEKTORY SA
ONECZNE
CO TO JEST?
Kolektor słoneczny jest to urządzenie
energetyczne, które absorbuje energię
promieniowania słonecznego i przetwarza w
energiÄ™ cieplnÄ… za pomocÄ… medium roboczego.
BUDOWA KOLEKTORA
JAK TO DZIAA
A?
PODZIAA
KOLEKTORÓW
Ze względu na rodzaj
Ze względu na rodzaj
konstrukcji
czynnika roboczego
PÅ‚askie
Cieczowe
Rurowe (tubowe)
Powietrzne
próżniowe
Cieczowo-
SkupiajÄ…ce
powietrzne
KOLEKTORY PA
ASKIE KOLEKTORY PRÓŻNIOWE
KOLEKTORY SKUPIAJ
CE
KOLEKTORY POWIETRZNE
Zalety Wady
" Nie występuje problem " Wysokie koszty
zamarzania lub wrzenia przetłaczania czynników
cieczy w kolektorze
" Wymagana duża objętość
" Mniejsze zagrożenie układu magazynującego
korozjÄ…
" Nośnik energii podgrzany
w kolektorach może
być wykorzystany
bezpośrednio
do ogrzewania bez
pośrednich wymienników
ciepła
MONTAŻ KOLEKTORÓW
Warunki:
Òð Powierzchnia niezacieniona
Òð Ustawienie w stronÄ™ poÅ‚udniowÄ… (dopuszczalne
odchylenie kÄ…ta azymutu wynosi 30-45p )
Òð Nachylenie do poziomu dla warunków polskich
wynosi 30-60p
EFEKTYWNOŚĆ KOLEKTORÓW
CIEKAWOSTKI
Øð Do wyprodukowania ciepÅ‚ej wody na potrzeby jednego
mieszkaÅ„ca potrzeba 1-2m² kolektora (co stanowi 40-
70% rocznego zapotrzebowania na przygotowanie
ciepłej wody, a w miesiącach letnich prawie 100%
zapotrzebowania).
Øð Na każdy 1 m² kolektorów musimy przewidzieć 50-100
dmł zbiornika.
Øð WÅ‚aÅ›ciwie dobrana instalacja sÅ‚oneczna do ogrzewania
powinna pokrywać potrzeby 20-30%.
Zalety Wady
" W czasie pracy " Materiałochłonność
zużywa się mało związana z budową
materiałów i wody
" Utylizacja płynów
" Ograniczenie emisji roboczych
gazów cieplarnianych
" Możliwość pożaru
" Możliwość wycieku
płynów roboczych
OGNIWA FOTOWOLTAICZNE
CO TO JEST?
Ogniwo fotowoltaiczne jest to urzÄ…dzenie, w
którym następuje bezpośrednia konwersja
energii promieniowania słonecznego w energię
elektrycznÄ… (tzw. efekt fotowoltaiczny).
Konwersja odbywa się w sposób bezgłośny, bez
dodatkowych urządzeń mechanicznych oraz bez
zanieczyszczeń atmosfery.
BUDOWA OGNIWA
JAK TO DZIAA
A?
Systemy
fotowoltaiczne
Dołączone do
WolnostojÄ…ce
Hybrydowe
sieci
SYSTEMY WOLNOSTOJ
CE
KorzystajÄ… jedynie z energii produkowanej w
ogniwach. System ten składa się z panelu
fotowoltaicznego, akumulatora oraz urzÄ…dzenia
kontrolującego stopień naładowania
akumulatora i odłączającego panel, gdy
akumulator jest w pełni naładowany.
Akumulatory powinny posiadać dużą
pojemność, aby zapewnić dostarczenie energii
w nocy oraz w okresach złej pogody.
SYSTEMY HYBRYDOWE
SÄ… kombinacjÄ… panelu fotowoltaicznego
i innego systemu wytwarzania energii. Systemy
hybrydowe posiadajÄ… bardziej skomplikowany
układ kontrolny niż wolnostojący, aby zapewnić
efektywne wykorzystanie różnych sposobów
wytwarzania energii.
SYSTEMY DOA

CZONE DO SIECI
Systemy dołączone do sieci mogą mieć postać
elektrowni, z dużą ilością paneli
fotowoltaicznych, oddajÄ…cych energiÄ™ do sieci
energetycznej.
SYSTEMY DOA

CZONE DO SIECI
EKONOMIKA OGNIW
Zalety Wady
" Przyjazna " Konieczność
ekologicznie dostarczenia energii
produkcja energii z konwencjonalnych
z
ródeł
" Emisja gazów
toksycznych " Konieczność
redukowana do zastosowania do
minimum budowy toksycznych
materiałów
" Możliwość pożaru
" Możliwość
porażenia prądem
ELEKTROWNIE SA
ONECZNE
CO TO JEST?
Elektrownie słoneczne są ciągle obmyślaną
metodÄ… wykorzystywania promieniowania
słonecznego w celach energetycznych. Za
pomocą soczewek lub zwierciadeł powodują
wytwarzanie bardzo wysokiej temperatury,
gdzie podgrzewany jest czynnik grzewczy
(najczęściej woda).
PODZIAA
ELEKTROWNI SA
ONECZNYCH
Elektrownia z wieżą słoneczną
Elektrownia linearna z lustrami parabolicznymi
lub soczewkami Fresnela
Paraboliczne konchy z maszynami Stirlinga
Elektrownia z tzw. słonecznym kominem
ELEKTROWNIA Z WIEÅ»
SA
ONECZN

ELEKTROWNIA LINEARNA Z LUSTRAMI
PARABOLICZNYMI
PARABOLICZNE KONCHY Z MASZYNAMI
STIRLINGA
ELEKTROWNIA Z TZW. SA
ONECZNYM
KOMINEM
METODY AKTYWNEGO WYKORZYSTANIA
CIEPA
A Z PROMIENIOWANIA
SA
ONECZNEGO
Aleksandra GÄ…siorowska
OÅš1