Energia Solara

Energii regenerabile.Energia solara un beneficiu pentru viitor._____________________________

CUPRINS

I. Introducere- Surse de energie regenerabila. 1.1. Condi ii energetice actuale care impun utilzarea energiilorţ regenerabile...........2 1.2. Demersuri pe plan mondial cu privire la folosirea energiei neconventionale….4

II. Energia solara - Dispozitive de captare a energiei solare … ……………………5 2.1. Ponderea produc iei de energie prin conversia energiei solare înţ România…...6 2.2. Panouri solare…………………………………………………………….….…8 2.3. Celulele fotovoltaice…………………………………………………………..10 2.4. Panouri fotovoltaice……………………………………………………….…..13

III. Proiectare sisteme solare.Aplicatii ale sistemelor ce capteaza energia solara 3.1. Orientarea si inclinarea modulelor……………………………………….…...17 3.2. Stocarea energiei solare……………………….……………………………...20 3.3. Aplicatii ale sistemelor solare…………………………………………….…..22 3.4. Evolutia sistemelor PV in Romania.Prima fabrica de panouri fotovoltaice din Romania………………………………………………….….25 3.5. Sisteme solare - preturi, amortizarea investitiilor …………..…………….…27

IV. Analiza SWOT a sistemelor solare.Analiza riscuri……………………...………29

Observatii si Concluzii…………………………………………………………….….32

Bibliografie…………………………………………………………………………...36

1


I. Introducere- Surse de energie regenerabila.

1.1. Condi ii energetice actuale care impun utilzarea energiilor regenerabileţ

Unul din efectele dezvolt rii tehnologice a întregii societ i umane, din ultimul secol,ă ăţ estecreşterea tot mai pronun at a consumurilor de energie, dar şi dependen a tot maiţ ă ţ accentuat aăomenirii, de consumul combustibililor fosili, în special produse petroliere, gaze naturale şic rbuni.ă

Analizând aceste estim ri, se observ c timpul extrem de scurt, r mas pân laă ă ă ă ă epuizarearesurselor existente, cel pu in în cazul petrolului şi a gazelor naturale, impune g sireaţ ă unorsolu ii rapide şi eficiente de înlocuire a energiei care se va putea produce pân atunci cuţ ăajutorul acestor combustibili. Aceste solu ii sunt cu atât mai necesare cu cât consumurileţ deenergie ale economiei mondiale sunt în continu creştere şi nu se estimeaz o reducere aă ăacestor consumuri în viitorul apropiat. Pentru rezolvarea acestei probleme, singura solu ieţprevizibil este reprezentat de utilizarea energiilor regenerabile.ă ă O alt problem major a producerii energiei din combustibili conven ionali, esteă ă ă ţreprezentat de nivelul ridicat al emisiilor de CO2, datorate proceselor de producere aă energiei.Aceste emisii contribuie la accentuarea efectului de ser şi la accelerarea modific riloră ăclimatice conexe acestui fenomen. În figura 4, este prezentat nivelul acestor emisii.

Nivelul emisiilor de CO2 în atmosferă

2


Este evident c modific rile climatice din ultimii ani, caracetriza i printr-un nivelă ă ţ crescutal emisiilor de CO2, au produs mult mai multe pagube decât în perioadele caracterizate de unnivel mult mai redus al polu rii.ă Chiar daca nu demonstreaz c emisiile de CO2 sunt responsabile de nivelul ridicat ală ăpagubelor datorate modific rilor climatice, cele dou grafice sugereaz c este foarteă ă ă ă posibil săexiste o corela ie între nivelul ridicat al emisiilor de CO2 şi modific rile climatice, cuţ ă impactnegativ asupra mediului. Una din cele mai eficiente solu ii pentru reducerea nivelului emisiilor de CO2, îlţreprezint utilizarea energiilor regenerabile, caracterizate printr-un nivel extrem de redusă alacestor emisii.

Tipuri de energii regenerabile Cele mai utilizate forme de energie regenerabil sunt prezentate înă continuare:

Energia solara

Energia geotermala

Energia apei

Energia eoliana

3


Câteva dintre avantajele utiliz rii energiilor regenerabile suntă urm toarele:ă- Sunt ecologice;- Nu genereaz emisii de CO2;ă- Sunt disponibile în cantit i teoretic nelimitate;ăţ- Pot fi utilizate local;- Reprezint solu ii pentru toate nevoile.ă ţ

Primele utiliz ri ale energiei solare, prin captare sunt legate de antichitate. Esteă suficient săamintim c „efectul de ser ”a fost descoperit şi folosit de vechii egipteni, c Heron dină ă ăAlexandria a construit un dispozitiv pentru pomparea apei care folosea c surs primară ă ă energiasolar şi c celebra incendiere a flotei romane de c tre Arhimede din Syracuza a fostă ă ă subiect dediscu ii şi comentarii de-alungul timpului, întrucat se spune c a utilizat oglinzi pentru aţ ăreflecta razele Soarelui spre aceste corabii cu pânze. Puterea furnizat de Soare depinde de felul activit ii Soarelui însuşi,de latitudineaă ăţgeografic ,de altitudinea locului, de nebulozitate, de umiditatea atmosferic , de num rulă ă ă orelorde insola ie, de poluarea atmosferic ,într-un cuvânt, de un ansamblu de condi iiţ ă ţ geografice şimeteorologice, care fie c nu pot fi schimbate, fie c scap controlului nostru.Înă ă ă plus,energiasolar este difuz si discontinu (zi,noapte,vara,iarna) şi extrem de capricioas , aşa că ă ă ă ădetractorii ei au destule argumente convingatoare pentru a combate utilizarea ei. Aceste însuşiri ale energiei solare, au facut ca omenirea, confruntat cu o crizaăenergetic serioas , s se întoarc la sursele primare, s reconsidere utiliz rile posibileă ă ă ă ă ă posibileşi rentabile ale energiei solare. Soarele este una dintre miliardele de stele, de m rimeă mijlocie,sursa de energie a tuturor fiin elor vii de pe întregul P mânt. Omul utilizeaz într-o aşaţ ă ă m sură ăcombustibilul pe baz de materie fosiliazat (petrol şi c rbune) încât rezervele se voră ă ă epuiza îna doua parte a secolului urm tor.ă

1.2. Demersuri pe plan mondial, cu privire la folosirea surselor de energieneconven ionaleţ

Societatea Interna ional de Energie Solar (ISES) cu 35.000 de membrii din peste oţ ă ă sutăde ri, pledeaz pentru folosirea energiei solare înc din 1954. De-a lungul anilor,ţă ă ă membriiacestei organiza ii au inventat tehnologii nucleare foarte eficiente pentru înlocuireaţcombustibililor. ISES a ini ializat aşa-numitul program “Şcolile solare – un viitor str lucit”. Programulţ ăîncearc s arate studen ilor importan a folosirii şi descoperirii de noi metode prin careă ă ţ ţ are locînlocuirea resurselor conven ionale cu cele neconven ionale. În astfel de şcoli sunt folositeţ ţacele sisteme solare nu numai pentru a reduce costurile de energie, ci şi pentru a salva planeta. Pentru asigurarea armoniei dintre climatul din interiorul cl dirilor şi mediul exterior s-ăaprocedat la elaborarea unor acte normative valabile atât pe plan na ional, cât şiţ interna ional. S-ţau creat dou mari categorii de acte comunitare ce con in restric ii, pentru punerea deă ţ ţ acord aconceptelor statelor membre ale CEE şi anume: regulamente comunitare (comune) şi directive(norme) cu caracter na ional, cu posibilit i de extindere şi în rile cooperante.ţ ăţ ţă Problema esen ial în realizarea normelor şi directivelor vizând armonizarea leg turiiţ ă ăconstruc ie–mediu o constituie ob inerea unei cât mai mici polu ri a mediului ambiant,ţ ţ ă careeste mult mai sc zut decât în cazul folosirii energiilor primare, cât şi natura materialeloră ăpentru construc ii şi instala ii. Aceste norme şi reglement ri, deşi elaborate sunt într-oţ ţ ă continuăîmbun t ire vizând, în principal, ca m suri: economia de energie, reducerea poluan iloră ăţ ă ţ subnormele admise, eliminarea pericolului de incendiu, securitatea în exploatare, etc. Pe plan mondial, trebuie men ionat c , din anii ’40, rile avansate au luat în studiuţ ă ţăutilizarea surselor de energie regenerabil pentru acoperirea necesit ilor gospod reşti şiă ăţ ă chiar 4


industriale. SUA se num r printre primele ri care au f cut studii privind utilizareaă ă ţă ă energieisolare pentru înc lzire, climatizare şi prepararea apei calde de consum, precum şi aă energieivântului pentru producerea de energie electric . Dup anii ’70, toate rile industrializateă ă ţă autrecut la cercet ri legate de utilizarea altor surse de energie în afara celor clasice.ă Referitor laara noastr , este de ar tat c , dintre sursele de energie regenerabile, energia solar arţ ă ă ă ă

putea fistudiat cu scopul producerii de energie termic pentru prepararea apei calde de consumă ă înperioada cald . La Câmpina, exist , de exemplu, case solare.ă ă De aceea, este deosebit de atractivã ideea utilizãrii energiei solare în scopul încãlziriilocuin elor şi se pare cã acesta va fi unul dintre cele mai largi domenii de aplica ie aţ ţ energieisolare în urmãtorul secol. Tehnologia echipamentului pentru instala iile solare de încãlzireţ aclãdirilor este deja destul de bine pusã la punct într-o serie de ãri ca Japonia, S.U.A.,ţ Australia,Israel, Rusia, Fran a, Canada şi Germania.ţ

II. Energia solar . Dispozitive de captare a energiei solareă

Energia solar const în radia ii calorice, luminoase, radio sau de alt natur emiseă ă ţ ă ă desoare.

Este practic inepuizabil şi reprezint cea mai curat form de energie de peă ă ă ă p mânt;ă cantit ile uriaşe disponibile stau la baza a aproape tuturor proceselor naturale de peăţ planet .ă Energia total capat de scoar a terestr este de 720 x 106 TWh/an, disponibilitateaă ă ţ ă acestei energii depinzând de cilclul zi/ noapte, de latitudinea zonei unde este captat ,ă anotimpuri, nebulozitate. a) Energia solar termic ă ă presupune producerea de ap cald menajer şi agent pentruă ă ă înc lzire. Producerea energiei electrice prin conversia energiei solare termice prezintă ă randamente sub 15%. Apele de suprafa ale oceanelor în zonele tropicale, naturalţă înc lzite deă soare reprezint un imens rezervor de energie. Proiectele de “extrac ie a acestei energiiă ţ termice a m rilor” au la baz ac ionarea unor instala ii termotehnice, care genereaz lucruă ă ţ ţ ă mecanic ca urmare a diferen ei de temperatur dintre cele dou straturi de ap (de suprafa 25 – 30ţ ă ă ă ţă ° C şi de adâncime 5°C). b) Energia solar fotovoltaic ă ă se bazeaz pe producerea direct de electricitate prină ă intermediul celulelor de siliciu. Soarele furnizeaz în medie o putere de 1kW/m2 .ă Panourile fotovoltaice permit convesia doar a 10 – 15% din aceast putere, produc ia de energieă ţ electrică a unui panou de suprafa unitar variind cu creşterea sau sc derea intensit ii solare:ţă ă ă ăţ 100kW/m2 şi an în Europa de Nord iar în zona mediteranean este mult mai mare.ă Intensitatea energiei solare în orice punct de pe P mânt depinde într-un modă complicat,dar previzibil, de ziua anului, de or , de latitudinea punctului. Chiar mai mult, cantitateaă deenergie solar care poate fi absorbit depinde de orientarea obiectului ce o absoarbe.ă ă

5


Captarea direct a energiei solare presupune mijloace artificiale, numite colectoriă solari,care sunt proiecta i s capteze energia, uneori prin focalizarea direct a razelor solare.ţ ă ă Energia,odat captat , este folosit în procese termice, fotoelectrice sau fotovoltaice. În proceseleă ă ătermice, energia solar este folosit pentru a înc lzi un gaz sau un lichid, care apoi esteă ă ăînmagazinat sau distribuit. În procesele fotovoltaice, energia solar este transformată ă direct înenergie electric , f r a folosi dispozitive mecanice intermediare. În proceseleă ă ă fotoelectrice,sunt folosite oglinzile sau lentilele care capteaz razele solare într-un receptor, undeă c lduraăsolar este transferat într-un fluid care pune în func iune un sistem de conversie aă ă ţ energieielectrice conven ionale.ţ

Energia solar fotovoltaic se bazeaz peă ă ăproducerea direct de electricitate prinăintermediul celulelor cu siliciu. Atunci cândstr luceşte şi atunci când condi iile climaticeă ţsunt favorabile, soarele furnizeaz o putere deă1 KW/mp. Panourile fotovoltaice permitconvertirea direct în electricitate a 10 - 15%ădin aceast putere. Produc ia de energie a unuiă ţastfel de panou variaz odat cu creşterea sauă ăsc derea intensit ii solare: 100 kWh/mp/an înă ăţEuropa de Nord, iar în zona mediteranean esteăde dou ori mai mare. Un acoperiş fotovoltaic de 5x4 metri are o putere de 3kW şiă produce 2 -6 MWh/an. Principalele obstacole în utilizarea pe scar larg a energiei solare fotovoltaice (şiă ă termice)le reprezint , pe de o parte disponibilul de putere furnizat , care constrânge la stocareaă ăelectricit ii pentru o func ionare autonom sau la utilizarea de solu ii energeticeăţ ţ ă ţcomplementare, iar pe de alt parte competitivitatea economic .ă ă

2.1. Ponderea produc iei de energie prin conversia energiei solare în Româniaţ

Energia solar are o pondere redus în produc ia de energie a României, putându-seă ă ţ spunec în prezent ea este reprezentat la nivel experimental. Potrivit datelor furnizate deă ă Agen iaţRomân pentru Conservarea Energiei (ARCE) este indicat pentru anul 2010 o pondere aă ăenergiei solare estimate la 7500 tep (tone echivalent petrol), iar pentru 2015 la 17000 tep, dincare solar termic 7340 tep , respectiv 16000 tep şi solar electric 160 tep, respectiv 1000 tep.

6


Poten ialul energetic al României, care rezult din cantitatea de energie solar , esteţ ă ă evaluatla 1000 kW/m2 şi an, distribu ia geografic a cestui poten ial este realizat pe 5 zone, dinţ ă ţ ă carezona zero cu poten ial de peste 1250 kW/m2 şi an, iar zona 4 cu poten ial sub 950 kW/m2ţ ţ şi an.Radia ia solar cu valori mai mari de 1200 kW/m2 şi an se înregistraz pe o suprafa maiţ ă ă ţă marede 50% din sprafa a total a rii.ţ ă ţă Utilizarea poten ialului energetic solar se realizez prin sisteme solare termiceţ ă pentruc ldur şi ap cald menajer pentru locuin ele individuale sau instala ii centralizate deă ă ă ă ă ţ ţ micăanvergur . Pentru a fi utilizate cu eficien ridicat , aceste sisteme trebuie s func ionezeă ţă ă ă ţ în“regim hibrid” cu alte sisteme termice conven ionale sau neconven ionale. Poten ialulţ ţ ţ utilizabilîn sistemele solare ternice este apreciat la 1,434 milioane tep.

În România s-au realizat sisteme fotovoltaice cu puteri variate şi în regimuri de func ionareţdiferen iate, pe fondul derul rii unor programe de cercetare – dezvoltare demonstrative.ţ ă Astfel,au fost realizate sisteme autonome pentru alimentarea unor consumatori izola i, sta ii deţ ţ radio -

7


telecomunica ii, instala ii de pompare a apei, iluminat public sau semnalizare trafic şiţ ţ obiectiveînscrise în programele de dezvoltare rural . De asemenea au fost realizate sistemeă conectate lare eaua electric public ( sta ii pilot fotovoltaice cu panouri mobile, sisteme integrate înţ ă ă ţimobile etc) Sistemele solar fotovoltaice îşi g sesc utilitatea în aplica ii din zone geografice izolateă ţ saucu posibilit i limitate de acces la re eau electric . În aplica iile fotovoltaice s-au delimitatăţ ţ ă ţ maimulte tipuri de proiecte de genul: sisteme fotovoltaice autonome pentru electrificarea rural , cuăaplica ii în mun ii Apuseni sau alte zone izolate ( Nordul Moldovei, Delta Dun rii ) şiţ ţ ă sistemefotovoltaice conectate la sistemele de transport sau distribu ie a energiei electriceţ existente. Proiectele demonstrative pentru producerea de energie termic din surse solare seărealizeaz cu sisteme solar termale cu performan e superioare, având posibilitatea deă ţfunc ionare în paralel cu sistemele clasice de înc lzire.ţ ă

2.2. Panourile solare

Fluidul colector care trece prin canalele panoului solar are temperatura crescută datoritătransferului de c ldur . Energia transferat fluidului purt tor este numit eficienă ă ă ă ă ţă colectoareinstantanee. Panourile solare au în general una sau mai multe straturi transparente pentru aminimaliza pierderile de c ldur şi pentru a putea ob ine o eficien cât mai mare. Înă ă ţ ţă general,sunt capabile s înc lzeasc lichidul colector pân la 82°C cu un randament cuprins întreă ă ă ă 40 şi80%. Aceste panouri solare au fost folosite eficient pentru înc lzirea apei şi a locuin elor,ă ţînlocuind acoperişurile. În emisfera nordic , ele sunt orientate spre sud, în timp ce înă emisferasudic sunt orientate spre nord. Unghiul optim la care sunt montate panourile depinde deălatitudinea la care se g seşte instala ia respectiv . În general, pentru dispozitivele folositeă ţ ă totanul, panourile sunt înclinate la un unghi egal cu latitudinea la care se adun sau se scadă 15° şisunt orientate spre sud respectiv nord. În plus, panourile solare folosite la înc lzirea apei sau a locuin elor prezint pompe,ă ţ ăsenzori de temperatur , controllere automate care activeaz pompele şi dispozitivul deă ă stocare aenergiei. Aerul sau chiar un lichid pot fi utilizate ca fluide în sistemul de înc lzire solar şiă ă unacumulator sau un rezervor cu ap , bine izolate, sunt folosite de obicei ca medii deă stocare ac ldurii.ă

2.2.1. Fabricarea panoului solar

Fabricarea începe întotdeauna de pe partea activ expus la soare. La început seă ă preg teşteăşi se cur un geam de m rime corespunz toare. Pe acesta se aşeaz un strat de folie deăţă ă ă ă etilenvinil acetat, EVA adaptat profilului celulelor solare utilizate. Celulele solare vor fi legate cuajutorul benzilor de cositor în grupe (şiruri - strings) care mai apoi se aşeaz pe folia deă EVAdup care se face conectarea grupelor între ele şi racordarea la priza de leg tur prină ă ă lipire. Înfinal totul se acoper cu o folie EVA şi peste aceasta o folie tedlar.ă Pasul urm tor const în laminarea panoului în vacuum la 150 °C. În urma lamin riiă ă ă dinfolia EVA plastifiat , prin polimerizare, se va ob ine un strat de material plastic ce nu se vaă ţ maitopi şi în care celulele solare sunt bine incastrate şi lipite strâns de geam şi folia de tedlar. Dupăprocesul de laminare, marginile se vor debavura şi se va fixa priza de conectare în care se vormonta diodele de bypass. Totul se prevede cu o ram metalic , se m soară ă ă ă caracteristicile şi sesorteaz dup parametrii electrici dup care se împacheteaz .ă ă ă ă 8


2.2.2. Verificarea calit ii panourilor solareăţ

La verificarea calit ii trebuie specificate urmatoarele:ăţ Calitatea.ea este principala caracteristic a panourilor solare prezentate: cât maiă multăenergie solar captat într-un timp cât mai scurt pe un spatiu cât mai mic de panoul solar,ă ărandament mare cu costuri reduse. De asemenea este foarte important calitatea în privin a materialelor folosite înă ţ procesul defabricare .Încapsularea durabil a elementelor componente are o importan foarte mareă ţădeoarece umiditatatea ce ar putea p trunde ar afecta durata de via a panoului solară ţă princoroziune şi prin scurtcircuitarea leg turilor dintre elementele prin care trece curentă electric Pentru a îndeplini condi iile impuse de producerea de energie electric , celulele solareţ ă sevor asambla în panouri solare utilizând diverse materiale, ceea ce va asigura:

��

protec ie transparent împotriva radia iilor şi intemperiilorţ ă ţleg turi electrice robusteăprotec ia celulelor solare rigide de ac iuni mecaniceţ ţprotec ia celulelor solare şi a leg turilor electrice de umiditateţ ăasigurare unei r ciri corespunz toare a celulelor solareă ăprote ia împotriva atingerii a elementelor componente conduc toare deţ ă electricitateposibilitatea manipul rii şi mont rii uşoare .ă ă

Avantaje si dezavantaje folosirii panourilor solare pentru obtinerea energiei electrice si a caldurii

9


2.3. Celule fotovoltaice

Celulele fotovoltaice reprezint o solu ie tentant pentru alimentarea cu energieă ţ ă electric aăunor amplasamente izolate. În acest sens, principalele m suri ce trebuie luate constau înăcoborârea costului celulelor fotovoltaice la pre uri acceptabile pe pia a energetic .ţ ţ ă Celulelesolare f cute din cristale de silicon, arsenicat de galiu şi alte materiale semiconductoare,ătransform direct radia ia solar în electricitate. Prin conectarea unui num r mare deă ţ ă ă celulefotovoltaice, costul electricit ii fotovoltaice a fost redus la 30 de cen i/KWh, adic deăţ ţ ă dou oriămai mare decât rata pe care oraşele mari din Statele Unite o pl teau pentru electricitateă în1989.

2.3.1. Principiu de func ionare al celulelor fotovoltaiceţ

O celul fotovoltaic de silicon e compus din o foi de un strat foarte sub ire deă ă ă ţă ţ siliconde tip N, deasupra unui strat gros de silicon de tip P. Un câmp electric este creeat deasuprasuprafe ei de sus a acelei celule unde cele dou materiale intr în contact, numit juc iaţ ă ă ă ţ P-N.Când razele solare ajung la suprafa a unei celule fotovoltaice, câmpul electric produceţmomentul şi direc ia la electronii stimula i de lumin , rezultând fluxul de current, celuleleţ ţ ăsolare fiind conectate la un înc rcator electric.ă

Indiferent de m rime, o bucat de celul fotovoltaic de silicon produce în jur de 0.5 -ă ă ă ă 0.6volti în conformitate cu un circuit deschis, f r condi ii de înc rcare. Curentul (şi puterea )ă ă ţ ă deieşire a unei celule fotovoltaice depinde de eficien a şi m rimea suprafe ei, şi esteţ ă ţ propor ionalţ ăcu intensitatea soarelui care ajunge la suprafa a celulei. De exemplu, în condi iile în careţ ţlumina solar este foarte puternic , o celul fotovoltaic comercial cu o suprafa de 160ă ă ă ă ă ţă cm 2va produce în jur de 2 wa i, la putere maxim . Dac intensitatea razelor solare au fost laţ ă ă 40% din putere, acea celul va produce în jur de 0.8 wa i.ă ţ

2.3.2. Fabricarea celulelor fotovoltaice

Procesul de fabricare conven ional singular şi policristalin alţcelulelor de silicon fotovoltaic începe foarte cu aplicareasemiconductorului în polisilicon – un material produs din quar şiţfolosit mult în industria electronic . Polisiliconul este pe urmă ăînc lzit pân la temperatura de topire , şi sunt ad ugate înă ă ăpolisiliconul topic buc i mici de bor pentru a creea un materialăţsemiconductor de tip P. Pe urm blocuri de silicon sunt formate,ă deobicei folosind una din cele doua metode:

10


1) Formând un bloc pur de silicon cristalizat din semin e de cristal f cute din polisiliconulţ ă topit; 2) Turnând polisiliconul topit într-un cazan, formând un material de silicon policristalin.Buc ti individuale de wafere sunt feliate din blocurile de silicon folosind un fier str u deă ă ă sârmăşi pe urm sunt supuse gravur rii suprafe ei. Dup ce waferele sunt cur ate, ele suntă ă ţ ă ăţ aşezateîntr-un cuptor de difuzie de fosfor, creând un strat sub ire de semiconductor de tip N înţ jurulîntregii suprafe e exterioare a celulei. Pe urm , un înveliş antireflexiv este aplicatţ ă deasuprasuprafe ei celulei, şi contactele electrice sunt imprimate deasupra suprafe ei celuleiţ ţ (negativ).Un material conductor de aluminiu este aşezat dedesubtul suprafe ei fiec rei celuleţ ă (pozitiv),reatribuindui propriet ile de tip P a p r ii de jos, deplasând stratul difuz de fosfor. Fiecareăţ ă ţcelula este pe urm verificat electric, sortata dup curentul electric de ieşire, şi electrică ă ăconectate la celelalte celule pentru a creea circuite de celule pentru asamblare în modulefotovoltaice.

În ceea ce priveste randamentul celulelor fotovoltaice conven ionale, acesteaţ transformăîntre 5 si 15% din energia solar primit în energie electric . Unele celule experimentale,ă ă ăfabricate din materiale foarte scumpe, au o eficien aproape dubl dar numai in anumiteţă ăcondi ii de laborator. Incapsularea durabil a elementelor componente are o importanţ ă ţă foartemare deoarece umiditatatea ce ar putea p trunde ar afecta durata de via a panouluiă ţă solar princoroziune şi prin scurtcircuitarea leg turilor dintre elementele prin care trece curentă electric. Amortizarea energetic este momentul în care energia consumat pentru fabricareaă ă celuleifotovoltaice este egalat de cea produs în timpul exploat rii. Cel mai bine se prezint dină ă ă ă acestpunct de vedere celulele cu strat sub ire. Un panou solar (f r cadru) cu astfel de celuleţ ă ă seamortizeaz în 2-3 ani, Celulele policristaline necesit pân la amortizare cca 3-5 ani, peă ă ă cândcele monocristaline 4-6 ani. Deoarece un sistem cu panouri solare include şi supor ii deţmontare, invertor etc. durata de amortizare energetic se m reşte cu cca 1 an.ă ă

11


2.3.3. Caracteristicile celulelor fotovoltaice

��

��

�

Tensiunea de mers în gol UOC (auch VOC)Curentul de scurtcircuit ISCTensiunea în punctul optim de func ionare UMPP (auch VMPP)ţCurentul în punctual de putere mazim IMPPăPuterea maxim estimat PMPPă ă

Factor de umplereCoeficient de modificare a puterii cu temperatura celulei

la o suprafa iluminat A şi intensitateţă ă Randamentul celulei solareluminoas Poptă

Celulele solare deci pot ceda o putere de 160 W/ m². Incluse în module puterea pesuprafa va fi mai sc zut pentru c între celule şi marginea modulului este o distan .ţă ă ă ă ţăRandamentul este raportul dintre puterea debitat de panou şi putere con inut în luminaă ţ ă incidentătotal . Semiconductoare cu zona interzis stabil utilizeaz doar o parte a luminii solare.ă ă ă ăRandamentul teoretic maxim ce poate fi atins în acest caz este de 33 %, pe când randamentultheoretic maxim la sistemele cu mai multe benzi interzise care reac ioneaz la toateţ ă lungimile deund a luminii solare este de 85 %.ă

Material

Siliciu amorf

Siliciu policristalin

Siliciu monocristalin

Arseniura de galiu (monostrat)

Arseniurastraturi)

de galiu (doua

Randament(AM1,5)

5-10 %

10-15 %

15-20 %

15-20 %

20 %

25 %AM0)

(30% la

Duratăviaţă

< 20 J ani

25-30 ani

25-30 ani

deCosturi

5 EUR/W

10 EUR/W

Arseniura de galiu (trei straturi) >20 ani 20-100 EUR/W

Randamentul celulelor solare comerciale este de cca 20 %, iar modulele construite cu acesteaating un randament de cca 17 %. Recordul pentru celulele fabricate în condi ii de laboratorţ este de24,7 % (University of New South Wales, Australia), din care s-au confec ionat panouri cu unţrandament de 22 %. Pre ul acestor module fabricate prin procedeul de topire zonal este deţ ă cca200 Euro pe celul la o suprafa a celulei de 21,6 cm2, corespunzând unui cost de 5-10ă ţă Euro/W.Sistemele GaAs au costuri de 5 pân la 10 ori mai mari.ăÎmb trânirea conduce la sc derea randamentului cu cca 10 % în 25 ani. Fabrican ii dauă ă ţ garan ii peţcel pu in 80 % din puterea maxim în 20 ani.ţ ă În spa iu constanta solar este mai mare decât iluminarea global pe p mînt, totodatţ ă ă ă ă celulelesolare îmb trânesc mai repede. Panourile pentru sateli i ating momentan (2005) ună ţ randament de25 % la o durat de via de 15 ani.ă ţă 12


Avantajele si dezavantajele folosirii celulelor fotovoltaice pentru obtinerea energiei electrice

2.4. Panoul fotovoltaic

Un panou fotovoltaic spre deosebire de un Panou solar termic transform energiaăluminoas din razele solare direct în energie electric . Componentele principale aleă ă panouluifotovoltaic sunt celulele fotovoltaice.

Panou fotovoltaic

13


Pentru utilizarea energiei solare ca surs de energie electric , poten ialul exploatabilă ă ţ esteridicat, iar conversia energiei solare în energie electric se realizeaz cu instala iiă ă ţ fotovoltaicecare cuprind module solare, în configura ii şi de dimensiuni diferite.ţ Un sistem clasic fotovoltaic insular este alcatuit din urmatoarele componente:-panouri fotovoltaice,-regulatorul de incarcare al bateriilor,-grupul de baterii de 12, 24 sau 48 V DC-invertor, ce tranforma curentul continuu DC in curent alternativ AC

Costul investi iei pentru realizarea sistemelor fotovoltaice a avut o evolutie favorabilţ înultimele decenii, costul unui modul solar s-a diminuat treptat, ajungandu-se în prezent la unnivel de aproape 6 $/Winstalat . Un panou fotovoltaic de 1 kW poate produce 800 kW de curent

14


electric într-un an, contribuind astfel la protejarea mediului înconjurator de 500 kg de dioxid decarbon si alte elemente daunatoare. Cantitatea energiei solare accesibile se schimb în decursul zilei din cauza mişc riiă ă relativea Soarelui şi depinde de gradul înnour rii cerului. La miezul zilei pe un timp frumos,ăiluminarea energetic , format de soare, poate ajunge la 1000 Wt/mp sau poate fi maiă ă mic deă100 Wt/mp în condi ii cu nivel înalt de acoperire a cerului cu nori. Cantitatea energieiţ solare seschimb odat cu unghiul de înclinare a instala iei şi orient rii suprafe ei ei, sc zând peă ă ţ ă ţ ă m suraăîndep rt rii de direc ia sudului.ă ă ţ România dispune de o cantitate de energie solar mult mai mare decât alte riă ţă dezvoltate precum Gemania, Austria, Belgia , Olanda, ceea ce face ca utilizarea oric ruiă panou solar, pentru producerea curentului electric, în locatii unde nu exist acces laă reteaua na ional de energie, s devin nu numai interesant , ci şi necesar . Panourile solare seţ ă ă ă ă ă utilizeaz separat sau legate în baterii pentru alimentarea consumatorilor independen iă ţ sau pentru generarea de curent electric ce se livreaz în re eaua public .ă ţ ă

2.4.1. Caracteristicile unui sistem fotovolatic

a. Modularitate

Un sistem fotovoltaic poate fi proiectat pentru o uşoarã expandare. Dacã cererea de puterear creste, singurul obstacol care poate interveni în expandarea sistemului fotovoltaic este lipsaspa iului necesar amplasãrii modulelor suplimentare; ne referim desigur la lipsa unuiţ spa iuţiluminat de soare.b. Autonomie

Nu necesitã un consum suplimentar şi cheltuieli de între inere. Alimentarea cuţ combustibilconventional şi depozitarea lui poate costa mai mult decât combustibilul însusi. Energia solarãeste oferitã gratis. Deoarece tendinta actualã este orientatã spre optimizarea din punct de vedereenergetic, pentru asigurarea func ionalitãtii în conditii de maximã eficientã, s-au dezvoltatţaplicatii în care sistemele fotovoltaice sunt dotate cu sisteme inteligente pentru controlulfunctionãrii, dotãri care asigurã personalizarea acestor aplicatii.c. Durabilitate Marea majoritate a modulelor fotovoltaice de astãzi sunt bazate pe tehnologii care audovedit o degradare minima dupã 20 de ani de functionare, ele fiind garantate 30 de ani.Sistemele fotovoltaice produc energie electricã ziua, dar energia electricã livratã ziua costã maimult. În România, deja se practicã tarifare diferentiatã zi-noapte deci, sistemul fotovoltaicproduce energie electricã gratis sau aproape gratis în timpul zilei, când energia electricã estemai scumpã, iar pe timpul noptii când sistemul fotovoltaic nu produce sau al orelor de vârf,necesarul de energie electricã este preluat din reteaua electricã de distributie localã. Un mareavantaj pe care-l prezintã sistemele fotovoltaice este acela cã se pot integra în cladiri, potînlocui subansamble, materiale de constructie sau chiar întregi pãrti componente ale clãdiri cumarfideexempluacoperisul. Modulele solare pot avea mai multe întrebuintari; astfel, ele pot înlocui suprafe eleţ maiscumpe ale cladirilor şi pot oferi în plus alte avantaje. De exemplu, în fa ade, ele potţ înlocuiuşor oglinzile sau geamurile colorate, asigurã umbrã şi, în acelasi timp, pot genera electricitate.În interiorul acestor module de geam dublu, spa iul dintre celulele solare opace esteţ transparent. 15


d. Reciclare

Cu toate c durata de via a panourilor solare este de 20-40 ani, în prezent seă ţă acumuleazădeja deşeuri de ordinul a sutelor de tone annual (2004). Pe plan mondial singura instala ieţ pilotde reciclare a celulelor solar de siliciu cristalin se afl în Freiberg-Germania. Aici la oătemperatur de 600°C se ard materialele sintetice incluse în panouri, rezultând sticl ,ă ă metal,material de umplere şi celulele solare. Aceste celule pot fi reutilizate dup prelucrare cuăpierderi minime de material. Panouri fotovoltaice functioneaza pe lumina, asta este diferenta intre un panou fotovoltaicsi unul solar. Chiar daca afara este inorat, el tot produce curent electric, dar nu la acelasirandamentcaintr-ozicusoare. Un sistem de panouri fotovoltaice pentru energie electrica, trebuie sa aiba neaparat unulsau mai multi acumulatori. Energia produsa pe timp de zi, ce nu este consumata este stocata inacesti acumulatori pentru consumul de noapte.

2.4.2. Utilizarea panourilor fotovoltaice

Conversia fotovoltaica. Principiul de functionare

16


Domenii de utilizare a principalelor tipuri de instala iiţ solareIMAGINI

INSTALA IIŢCU TEMPERATURI DOMENIU

-încãlzire-preparatapãcaldã-uscare-desalinizare

Colector plan 100°C

Colectorcuconcentratorcilindrico-parabolic

300 - 500°C-de producere aapei fierbin i şi aţaburului

-procesetehnologice dedescompunere aunor substan eţpentru produceredelucrumecanicşienergie electricã

-pentrudeterminareaperforman elorţdiferitelormaterialelatemperaturiînalte

Colectorcuconcentratorde revolu ieţ

600 - 900°C

Sistemedeconcentrarea radia iei cuţheliostateşireceptorturn

3000 - 5000°C

Panourile fotovoltaice sunt folosite pentru producerea de energie electrica in domeniidiverse, incepand de la centrale solare si terminand cu dispozitive complexe, cum ar fi satelitii.

17


Cel mai adesea sunt insa intalnite in producerea de energie pentru locuintele individuale. Ele semonteaza pe acoperisurile caselor sau pe niste stand-uri separate si asigura o parte din necesarulhabitatului. De cele mai mutle ori ele sunt parte a unui sistem complex, ce contine baterii, oturbina eoliana dar si un generator de urgenta (diesel, pe gaz sau pur si simplu reteaua deelectricitate). Acesta din urma este obligatoriu pentru a asigura alimentarea cu energie alocuintei 100% din timp, sistemele alternative fiind dependente de prea multi factori externi.III. Proiectare sisteme solare. Aplicatii ale sistemelor solare

3.1. Dimensionarea unei instalatii fotoelectrice- factori

a. Evaluarea necesitatilor

Este important de subliniat ca primordiala este economia de energie la nivelulconsumatorilor. Aceasta implica un pret de achizitie mai mare, dar costul global va fi mai mic,deoarece va rezulta necesitatea unei instalatii mai mici.

b. Orientarea şi înclinarea modulelor

Randamentul modulelor fotoelectrice este influen at direct de pozi ia acestora faţ ţ ţă deradia ia solar . Este foarte important s fie bine plasate pentru a beneficia la maxim deţ ă ăposibilit ile lor.ăţ Dac este posibil de ales, este foarte simplu de determinat orientarea ideal aă ă modulelorfotoelectrice: se plaseaz pe direc ia Ecuatorului. Dac site-ul este în emisfera nordic ,ă ţ ă ă panoulva fi orientat c tre Sud, iar în emisfera sudic , c tre Nord.ă ă ă În ceea ce priveşte înclinarea, aceasta se determin mai special. S consider m maiă ă ă întâi oaplica ie autonom , care consum energie cvasi-constant pe toat durata anului. Peţ ă ă ă durata ierniitrebuie optimizat produc ia, fiind perioada mai pu in însorit . Panourile trebuie să ţ ţ ă ă recuperezeenergia Soarelui, a c rui în l ime este mic . În Europa, pentru o utilizare pe toat durataă ă ţ ă ă anului,înclinarea ideal este aproximativ egal cu latitudinea amplasamentului + 10°. Aceastaă ăînseamn c în România, vom avea un amplasament numit "55° Sud" (orientare Sud,ă ă înclinare55°). Dac aplica ia nu func ioneaz decât vara, se prefer o înclinare de 20 - 30°, cuă ţ ţ ă ă aceeaşiorientare. În cazul în care panourile sunt instalate pe acoperişul locuin ei, nu totdeauna esteţ posibilăorientarea c tre Sud, datorit amplasamentului casei. În acest caz, trebuie ştiut c trebuieă ă ăexcluse orient rile c tre Nord, Nord-Est, Nord-Vest, care sunt foarte defavorabile. Dină ă contr ,ăpentru un site a c rui amplasament ideal este de exemplu "30° Sud", nu vom pierdeă decât celmult 15% din produc ia anual , dac panourile sunt orientate c tre Est, Vest, Sud-Est sauţ ă ă ă Sud-Vest, iar înclinarea panourilor nu dep şeşte 30° fa de orizontal .ă ţă ă Transformarea, sau conversia energiei solare în energie termic , este realizat înă ă captatorisolari, având func ionarea bazat pe diverse principii constructive. Indiferent de tipulţ ăcaptatorilor solari, pentru ca randamentul conversiei energiei solare în energie termic să ă fieridicat, este important ca orientarea captatorilor spre Soare, s fie cât mai corect .ă ă Pozi ia captatorilor solari este definit prin dou unghiuri şi anume, unghiul deţ ă ă înclinarefa de orizontal , prezentat în figura 3.1. a) şi notat cu , respectiv unghiul azimutului,ţă ă αreprezentând orientarea fa de direc ia sudului, prezentat în figura 3.1. b).ţă ţ 18


Fig 3.1 a) Unghiul de înclinare a captatorilor solari fa deţă orizontală www.viessmann.com

Fig 3.1. b) Unghiul azimutului (orientarea fa de direc iaţă ţ Sud) www.viessmann.com

Diagrama de mai jos prezint într-un mod sintetic, influen a combinat a celor doiă ţ ăparametrii care definesc orientarea captatorilor solari, asupra gradului de captare a energieisolare disponibile. A fost trasat pentru Germania, dar concluziile care se pot ob ine cu ajutorul acesteiaă ţ pot fiextrapolate pentru majoritatea rilor din Europa, inclusiv pentru România.ţă

19


Influen a combinat a unghiului de înclinare şi a unghiului azimutului,ţ ăasupra gradului de captare a energiei solare disponibile www.viessmann.com

c. Date meteorologice

O suprafa expus la Soare, primeşte, la un moment dat, un flux de energie dinţă ă radia iaţsolar ce se exprim în W/m² (putere pe unitate de suprafa ). Acest flux depinde de oraă ă ţă zilei,de trecerea norilor. La finalul unei zile, acest flux a produs o anumit cantitate de energieăzilnic , ce este propor ional cu integrala radia iei solare, fiind exprimat în Wh/m² pe zi,ă ţ ă ţ ă fiinddeci produsul dintre radia ie şi timp. Cum radia ia solar instantanee este variabil ,ţ ţ ă ă energiazilnic se ob ine calculând integrala curbei radia iei în func ie de timp.ă ţ ţ ţ Datorit sta iilor meteorologice, se dispune de multe date statistice. Acestea suntă ţ dateglobale zilnice, care servesc la dimensionarea sistemelor fotoelectrice. Pentru o expunere f ră ăumbre, se poate realiza o dimensionare destul de precis , utilizând doar 12 valori aleă radia ieiţsolare, câte una pentru fiecare lun a anului.ă Pentru o dimensionare mai rapid , se poate utiliza valoarea cea mai mic pe durataă ă defunc ionare a aplica iei. În România, de exemplu, pentru o utilizare anual , se poate utilizaţ ţ ăvaloarea lunii decembrie, care este, în general, cea mai mic . Din contr , pentru oă ă utilizareestival , de exemplu între mai şi septembrie, se va utiliza valoarea lunii mai.ă

d. Umbrirea Umbrirea este o caracteristic foarte dificil de determinat, neexistând nici metodeă simple,nici m car grosiere pentru estimarea ei. Umbrire este determinat fie de umbra uneiă ă cl diriă(simplu de determinat), dar şi de trecerea norilor (aleatoare). Pe plan interna ional s-au f cut şi se fac studii şi cercet ri prin care se urm reşteţ ă ă ă realizareaunei armonii între construc ie şi mediul ambiant şi, de asemenea, se urm reşte realizareaţ ă unorconstruc ii ecologice. Se pot da ca exemple în acest sens Programul casei verzi, în MareaţBritanie; Locuin a în armonie cu mediul sau Ecocity, în Japonia; Planul verde, în Canada;ţEcologia şi construc ia, în Fran a. Sectorul de construc ii – şi în special cel de locuin e –ţ ţ ţ ţ este unmare consumator de energie, din care dou treimi sunt folosite pentru înc lzire, ventilare,ă ăclimatizare şi ap cald de consum şi o treime este folosit pentru iluminat, r cire,ă ă ă ă aparatecasnice, etc. 20


3.2. Stocarea energiei solare

Datoritã mişcãrii Pamântului şi datoritã unor factori meteorologici, energia solarã la nivelulscoar ei terestre este o sursã energeticã dependentã de timp. în general, necesitã ile deţ ţ energiepentru cele mai multe domenii de aplica ii sunt de asemenea dependente de timp, însãţ într-omanierã diferitã fa ã de modul în care are loc furnizarea energiei solare. În consecin ã,ţ ţ dacã seurmãreşte ca anumite necesitã i de energie sã fie asigurate folosind energia solarã, esteţ necesarca instala iile solare respective sã fie prevãzute cu elemente corespunzãtoare de stocareţ(acumulare) a energiei. Problema stocãrii energiei trebuie analizatã privind instala ia termo-energeticã ca unţsistem compus din urmãtoarele elemente principale:

��

captatorul de energie solarã,unitatea de stocare a energiei,aparatura de conversie a energiei,instala ia consumatoare de energie,ţconsumatorii auxiliari de energie,sistemul de automatizare si control

Sistem termo-energetic pentru stocarea energiei

Caracteristicile şi randamentul fiecãruia dintre aceste elemente sunt legate de cele alecelorlalte elemente componente din instala ie. Astfel, deoarece randamentulţ captatoarelorsolare depinde de temperaturã, aceasta atrage dupã sine faptul cã randamentul întregului sistemva fi dependent de temperaturã. De exemplu, într-o instala ie termoenergeticã solarã,ţ dacã sefoloseşte un sistem de stocare a energiei termice care este caracterizat printr-o cãdere mare detemperaturã între intrarea şi ieşirea fluidului purtãtor de cãldurã, aceasta va conduce lanecesitatea unei temperaturi ridicate în captator şi deci la un randament scãzut al captatorului;de asemenea, va conduce la o temperaturã scazutã a sursei calde a maşinii termice şi înconsecin ã la un randament scãzut al acesteia.ţ Orice sistem de stocare trebuie sã aibã o anumitã capacitate de stocare a energiei solare.Capacitatea optimã de stocare a energiei solare dintr-o anumitã instala ie depinde de maiţ mul iţfactori ca:�disponibilitatea în timp a radia iei solare în locul respectiv;ţ 21


natura sarcinii energetice a instala iei;ţ modul în care este furnizatã eventuala energie auxiliarã; anumite criterii economice care determinã ponderea din sarcina totalã anualã care trebuieacoperitã cu energie solarã, şi implicit ponderea sursei de energie auxiliarã.

��

Stocarea energiei solare se poate face în diverse moduri, de exemplu sub formã de:�caldurã sensibilã a unui mediu solid sau lichid;�caldurã latentã de schimbare de faza a unor sisteme chimice;�energie chimicã a produselor rezultate dintr-o reac ie chimicã reversibilã.ţ

Dacã energia solarã este transformatã în energie mecanicã, aceasta poate fi transformatã înenergie poten ialã, şi stocatã sub formã de energie poten ialã a unui fluid (de exemplu,ţ ţ prinpomparea apei din aval în amontele unui baraj de acumulare). Alegerea modului de stocare a energiei solare depinde de natura procesului care seurmãreşte în instala ia solarã. De exemplu, pentru încãlzirea apei este practicã folosireaţ stocãriienergiei solare prin caldura sensibilã a apei. Dacã se folosesc captatoare solare cu încãlzireaaerului se poate utiliza pentru stocarea energiei solare cãldura sensibilã a unui pat de pietre înschimbãtoare de cãldurã de tip regenerativ. Dacã în instala ia solarã se folosesc celuleţfotovoltaice sau fotochimice, cea mai indicatã formã de stocare a energiei este, în acest caz,energia chimicã. Proiectantul unei instala ii termoenergetice solare are la dispozitie diverse alternativeţ înceea ce priveşte locul de plasare a unitã ii de stocare a energiei în ansamblul instala iei.ţ ţ Spreexemplu în figura urmãtoare se considerã o instala ie în care o masinã termicã transformãţenergia solarã în energie electricã. în acest caz energia se poate stoca fie sub formã de energietermicã, într-o unitate plasatã între captatorul solar şi masina termicã, fie sub formã de energiemecanicã într-o unitate de stocare plasatã între masina termicã şi generatorul electric, sau, înfine, sub formã de energie chimicã în baterii de acumulatoare electrice plasate între generatorulelectric şi consumatorul de energie electricã.

Cele trei alternative de plasare a unita ii de stocare a energiei nu sunt echivalente înţ ceea cepriveşte:1. capacitatea de stocare necesarã,2. costul instala ieiţ3. efectele solu iei adoptate asupra proiectãrii instala iei în ansamblu şi asupraţ ţ performan elorţacesteia.

22


De exemplu, capacitatea necesarã a unitã ii de stocare a energiei plasate în pozi ia Bţ ţ estemai micã decât cea necesa in pozi ia A într-un raport aproximativ egal cu randamentulţconvertizorului de energie. Astfel, capacitatea sistemului de stocare plasat în B trebuie sã fie de15% din capacitatea lui A dacã procesul de conversie a energiei se desfãşoarã cu un randamentde 15%. Stocarea energiei termice în pozi ia A prezintã avantajul cã, convertizorul deţ energiepoate fi proiectat pentru o func ionare aproape continuã, conducând la un randament alţconversiei mai bun şi la un factor de folosire a convertizorului mai ridicat, ceea ce conduce lascãderea capacitã ii convertizorului prin eliminarea necesitã ii de func ionare a acestuia înţ ţ ţregim de vârf de sarcinã, corespunzator energiei solare incidente. Alegerea plasãrii unitã ii deţstocare între A şi B poate avea efecte foarte diferite asupra temperaturii de lucru a captatorului,asupra dimensiunilor captatorului şi, în final, asupra costului instala iei. În instala iileţ ţ hibrideaceste argumente pot fi substan ial modificate,în func ie de cantitatea de energieţ ţ auxiliarãfolositã.

3.3. Aplicatii ale sistemelor solare Alimentarea cu energie solara a unei locuinte este costisitoare. In ciuda beneficiilor petermen lung, nu toti dintre noi putem plati in numerar pentru investitia initiala. Din fericire,deoarece soarele este o sursa constanta de energie, mintile inovatoare au gasit multe modalitatide a valorifica razele soarelui. Iata o lista cu top 5 lucruri privind alte forme de valorificare aenergiei solare care s-ar putea potrivi mai bine cu bugetul dvs. si cu nevoile pe care le aveti.a. Boilerul solar

Boilerele solare vin intr-o varietate de tipuri si modele, ceea ce inseamna ca sunt o optiunepractica pentru toti cei care adora un dus fierbinte. Cum functioneaza? Majoritatea folosesccaldura de la soare pentru a incalzi apa, ceea ce inseamna ca acestea consuma mult mai putinaenergie electrica. Beneficiile acestei tehnologii: pret, randament si marime. Puteti modifica unboiler deja existent intr-un boiler ce foloseste energia solara pentru o suma destul de mica.Calculele arata ca facturile care le plateati pentru incalzirea apei vor scadea cu 50-80% dupainstalare. Va veti recupera investitia mult mai repede decat cu alt sistem solar.

b. Luminatoare si tuburi solare

Pentru majoritatea locuintelor instalarea unui luminator poate fi costisitoare. Luati inconsiderare un tub solar – un tub reflectorizant care directioneaza lumina in interiorul spatiilorfara ferestre. Tuburile solare ofera lumina naturala fara a consuma energie electrica, sunt ieftinesi nu ocupa loc mai mult decat orice alt corp de iluminat.c. Incarcatoare solare pentru baterii

Panouri solare portabile care iti incarca telefonul, ipod-ul sau laptop-ul. Acestea seregasesc sub forma de saculeti sau rucsaci si sunt perfecti pentru excursii in aer liber, mai alesin caz de urgente. Aceste este un item mai scump, insa cu totii stim frustrarea pe care o avemcand ne moare bateria.

d. Luminatoare solare de gradina

Acestea sunt probabil cele mai cunoscute si accesibile produse solare de pe piata. Cu totiiam vazut luminile mici din unele gradini care parca ies din pamant. Pe langa acestea mai existasi lanterne portabile pentru camping sau urgente. La scara larga, unele orase au investit in

23


felinare solare. Daca doriti sa iluminati ceva si nu aveti energie electrica, solutia perfecta oreprezinta energia solara.

e. Perdele solare

Oricat de mult am iubi soarele, uneori avem nevoie de o pauza la umbra. “Energia solarapasiva” este o modalitate fantezista de a spune “soare cald, umbra rece”. Puneti in functiuneacest principiu in casa dvs. controland cand si unde lasati soarele sa intre. Daca lasati soarele saintre pe durata iernii, va tine de cald. Daca vara il lasati sa intre mai putin, va usura muncaaparatului de aer conditionat, in special in zilele toride. Punerea energiei solare in avantajulvostru poate reduce facturile de energie electrica. Puteti vedea din aceste lucruri faptul ca nu este neaparat nevoie sa cumparati panouri solareimense pentru a putea beneficia de energia soarelui. Unele tehnici, cum ar fi energia solarapasiva, nu necesita nici un ban. “Solar” inseamna mult mai mult decat plachete de siliciu saugadget-uri de lux – este orice aplicatie care pune la munca soarele. Multe din aceste aplicatii vapot ajuta sa economisiti bani si sa incurajati o tehnologie energetica puternica si practica.Exist o varietate de aplica ii ce utilizeaz energia electric produs de c tre celuleleă ţ ă ă ă ă solarepornind de la aparate de uz comun şi ajungând pân la tehnica spa ial care este multă ţ ă maicostisitoare.

f. Ceas de mână

Ceasurile produse de firma japonez Citizen sunt dotate cu o celul solar inclus înă ă ă ă cadrancare încarc un acumulator cu litiu având o independen de 150-240 zile şi care dup oă ţă ăfunc ionare de 20 ani prezint o sc dere de capacitate de maximum 20%.ţ ă ă

g. Aparat de taxare în parc riă

Aparatele automate de taxare în parc ri apar in sitemelor cu alimentare autonom careă ţ ă pelâng un modul cu celule solare mai este înzestrat şi cu un acumlator pentru a se asiguraăalimentarea continu cu energie electrică ă

h. Automobile solare

Automobilele solare sunt construite utilizând rezultate din tehnica spa ial , tehnologiaţ ă defabrica ie a bicicletelor, industria de automobile şi tehnologia energiei reinnoibile. Cadrulţ esterealizat din materiale composite uşoare (fibr de carbon, fibr de sticl , Kevlar) asamblateă ă ă prinlipire cu r şini sintetice (epoxidice) şi este purt torul a sute de celule solare legate întreă ă ele. Un

24


astfel de ansamblu, într-o zi însorit , poate produce o putere de pîn la 2kW(2,6CP) Firmaă ăVenturi AstroLab în 2006 a promis c va scote pe pia primul automobil comercială ţă electro-solar hibrid în ianuarie 2008.

i. Trecerile de pietoni din Bucuresti au fost dotate cu sisteme solare de avertizare

In capitala, un numar de 25 de treceri de pietoni, au fost dotate cu primele sisteme solare deavertizare. Acestea constau in panouri luminoase, becuri si marcaje rutiere care se declanseaza,aprinzandu-se, imediat ce se pune piciorul pe trecerea de pietoni. Aceasta masura de amplasarea sistemelor solare de avertizare, in cadrul trecerilor de pietoni, s-a realizat datorita faptului caau fost inregistrate un numar mare de accidente, soldate cu decesul unui numar impresionantde bucuresteni. Proiectul derulat de Administratia Strazilor Bucuresti, a fost aprobat, suma destinataacestuia fiind de 5.600.000 de euro.

3.4. Evolutia sistemelor PV in Romania.Prima fabrica de panouri fotovoltaice dinRomania

1974 - Laborator Surse Noi de Energie – NESL Institutul de Cercetari pentru Industria Electrotehnica - ICPE1976 - 1980 - Prima generatie de celule: Si mono, 2” si 3”. Productie industriala

25


1982 - Module PV de 6.5-10 Wp – laminare PVB/ EVA1982 – 1986 - Aplicatii pentru locuri izolate: • pomparea apei • protectie catodica • telecomunicatii • iluminat si semnalizari.1984 - Demararea Programului PVT Producerea combinata de caldura si electricitate(ICPE)1985 - Lentile Fresnel liniare si sferice .Celule solare GaAs1986 - Concentratoare cilindro-parabolice celule solare din Si monocristalin. Utilizareindustriala pentru producerea de energie termica.1987 - Solar Home System (ICPE) 1kWp. Aplicatie autonoma 48/220V, 50Hz

1989 - Demararea Programului de Centrale Solare (ICPE): •Centrala autonoma de 10kWp •Centrala conectata la retea de 10kWp1993 - Demararea programului de aplicatii autonome personalizate : UVT-DCEM.1995 - Demararea Programului privind Integrarea în cladiri a sistemelor PV la UniversitateaValahia din Târgoviste.1998 - Demararea programului de electrificare rurala: ICEMENERG, ICPE, UVT- DCEM“100 de Case alimentate din surse regenerabile”.1999 - Amfiteatrul Solar din Targoviste: Prima BIPV aplicata in Romania 10kWp connectata laretea . Prima (si înca singura) instalatie solara de 10kW integrata în mediul construit. ProiectINCOP din 1998. Functionala din mai 2001.

2002 - “Casa inteligenta si ecologica” la ICPE-NESL Baza de cercetare Agigea.

26


2004 - Demararea programului national de “Cercetare de excelenta”:• celule solare în strat subtire /celule solare organice /noi materiale pentru celule solare avansate• sisteme PV integrate în cladiri / sisteme complementare PV si solar termic• sisteme conectate la retea / producere distribuita / sisteme hibride cu pile de combustie• sfârsitul anului 2008 a marcat rezultate deosebite.PROGRAM BLOCAT ÎN IANUARIE 2009.

2005 - Centrala de 30kWp conectata la retea la Universitatea “Politehnica” Bucuresti - Proiect“PV enlargemen”

2007 - Centrala de 40kW, conectata la retea ICEMENERG-Bucuresti2008 - Centrala de 10kWp conectata la retea la Universitatea “Transilvania” Brasov Colaborarecu ICPE Bucuresti & UVT-DCEM

2008 - Dezvoltare de Piata • legea energiilor regenerabile • programe si proiecte din fonduri nationale sau europene

27


• înfiintarea SunE.

2009 - Centrala de 22kWp conectata la retea. Electrica, statia Floresti. Girasolar Romania

Satu Mare este primul jude din România în care func ioneaz oficial, începând din 2ţ ţ ă iunie2010 prima fabric în care se produc panouri solare, o alternativ eco care utilizeaz caă ă ă surs deăenergie energia solar , înlocuind astfel curentul. Investi ia se ridic la 10 milioane de euroă ţ ă şi vacrea aproximativ 50 de locuri de munc . La inaugurare au participat reprezentan ii firmei,ă ţ atâtde la Bucureşti – Andre Fraga, cât şi de la Satu Mare – Andrei Dâng , colaboratori locali şiăregionali, autorit i locale şi jude ene, respectiv reprezentan ii mass-media local şiăţ ţ ţ ă regional .ăCei prezen i au vizitat fabrica timp de 20 de minute, prezentându-li-se procesul tehnologicţ derealizare a panourilor solare. Reprezentan ii firmei Renovatio Solar, care face parte dintr-oţcompanie na ional , spun c investi ia de la Satu Mare se ridic la 10 milioane de euro, iarţ ă ă ţ ă laora actual sunt angaja i 17 muncitori dar pân la finele anului vor fi 50. Investitorii auă ţ ă alesjude ul Satu Mare pentru aceast fabric datorit proximit ii fa de pie ele de care suntţ ă ă ă ăţ ţă ţinteresa i ei şi datorit for ei de munc specializat sau dispus s se specializeze înţ ă ţ ă ă ă ă domeniu.Autorit ile locale şi jude ene spun c noua investi ie este benefic pentru creştereaăţ ţ ă ţ ă economiei,crearea de noi locuri de munc şi nu în ultimul rând este o mândrie pentru Satu Mare.ă “Aceastăinvesti ie duce la creşterea economiei jude ului, crearea de noi locuri de munc şi, în plus,ţ ţ ă esteo mândrie pentru Satu Mare deoarece este prima fabric din România.ă

Totodat prin aceste elemente produse şi puse în func iune aici se protejeaz mediulă ţ ăînconjur tor”, a declarat Csehi Arpad, preşedintele Consiliului Jude ean Satu Mare.ă ţ Companiaproduc toare de panouri foto-voltaice are linie de produc ie destinat numai pentruă ţ ă export.Deocamdat , în fabrica de la Vetiş se testeaz prima produc ie de panouri care vor urmaă ă ţ săajung pe pia a de desfacere din Europa. Grupul interna ional de companii din care faceă ţ ţ parte şifabrica de la Vetiş are activit i în domeniul energiei regenerabile, atât eolian cât şiăţ ăfotovoltaic . Compania are birouri locale în Polonia, Italia, Bulgaria, România şi proiecteă dedezvoltare în SUA, Bahamas şi Malta.

3.5. Sisteme solare - preturi, amortizarea investitiilor

28


Pretul panourilor solare este in general ridicat. Insa sistemele ce le utilizeaza sunt foartefiabile, astfel ca investitia initiala se va amortiza in timp. Scopul acestei pagini este de a vaajuta in a va face o idee generala asupra investitiilor intr-un astfel de sistem. In cazul in careveti dori sa va montati unul, vor fi necesare calcule mai amanuntite, preturile variind in functiede necesitati.

3.5.1. Sisteme solare de incalzire – preturi

��

Acestea contin in mare urmatoarele componente: panouri solare un rezervor pentru stocare apei calde sisteme de racord, de prindere, tevi optional: pompa, boiler electric, sistem de comanda, etc

Preturile incep de la 1500 - 2000 RON pentru sistemele foarte simple ce pot fi utilizate doarvara. Ele pot urca pana spre 3000 - 8000 de euro, pentru cele mai complexe, care pot fi utilizatepe tot parcursul anului. Preturile variaza insa in fuctie de componente, de numarul de panouri side dimensiunea rezervorului de stocare.Amortizarea investitiei

Panourile solare de acest tip au o perioada medie de amortizare a investitiei de 5-10 ani. Cutoate acestea, sunt foarte multi factori care influenteaza acest fapt, asadar o apreciere exacta nuse poate face decat pentru o serie de parametri fixi: pozitia geografica, clima locala, nivelul deutilizare, capacitatea etc. Tinand cont insa de faptul ca durata de viata garantata a acestorsisteme este de 20 de ani, investitia intr-un astfel de sistem poate fi una de viitor.

3.5.2. Sisteme de producere a energiei electrice – preturi De cele mai multe ori, sistemele fotovoltaice sunt integrate cu sisteme eoliene sau cusistemul electric general, pentru reducerea facturii la energie electrica. Functionarea uneilocuinte doar cu ajutorul energiei solare este posibila, insa in practica ea nu este tot timpulposibila. De aceea existenta unui sistem de back-up este necesara, fie ca e vorba de ungenerator diesel sau reteaua de la Electrica.Un sistem fotovoltaic simplu contine urmatoarele elemente: � panouri fotovoltaice � baterii pentru stocarea energiei + regulator de incarcare a bateriilor � invertor pentru trnasformarea curentului continuu din baterii in curent alternativPreturile pornesc de la 1000 - 2000 de euro (pentru sisteme de 150-200 W) si pot urca foartemult, in functie de necesitatea energetica, de sistemele de back-up folosite, etc.Amortizarea investitiei

In general, sistemele fotovoltaice moderne pot fi folosite pe tot parcursul anului si chiar sinoaptea, cu un randament mai scazut insa. Durata de utilizare preconizata este de pana la 25 deani, caz in care randamentul lor nu ar trebui sa scada sub 70% din cel initial. In prezent recuperarea investitiilor facute intr-un sistem de panouri fotovoltaice se face in8-10 ani. Daca ne uitam la preturile resurselor energetice obisnuite, producatoare de energieelectrica, observam ca pretul acestora tot creste, iar pretul obtinerii energiei electrice prinenergia solara, cu ajutorul panourilor fotovoltaice, devine tot mai mica.

29


Avand in vedere preturile crescatoare, poluarea si volumul limitat a resurselor energeticefosile, folosirea resurselor energetice regenerabile si a energiei solare prin panouri fotovoltaice,ne ofera solutii tot mai favorabile. In Romania numarul orelor insorite este in medie intre 1900-2200 ore/an. Energia solara dinradiatiile solare, care ajunge pe suprafata pamantului este 1000-1300kWh/m² / an, ceea ce neofera posibilitati de exploatare excelente prin panouri fotovoltaice.IV. Analiza SWOT a sistemelor ce capteaza energia solara

Analiza SWOT consta in elaborarea unei tehnici prin care se pot identifica punctele tari siaspectele slabe ale unei afaceri si examineaza oportunitatile si amenintarile unui proiect,aceasta analiza putand fi utilizata ca element in realizarea bilantului unei afaceri. Examinareafactorilor (produs ,întreprindere, angajat, etc) care determina succesul sau esecul a determinatcearea unor metodologii specifice de analiza si diagnosticare a activitatii afacerii. 'SWOT' esteun acronim care provine din limba engleza de la initialele cuvintelor strenghts - puncte tari,weaknesses - puncte slabe, opportunities - oportunitati si threats - amenintari. Analiza SWOT este folosita in managementul strategic si consta intr-un proces prin care ofirma poate obtine efecte materializate in cresterea semnificativa a performantelor sale, inconsolidarea pozitiei ei pe piata, prin elaborarea, implementarea si controlul strategiei firmei invederea realizarii misiunii asumate si asigurarii avantajului competitiv. Analiza SWOT este practic un inventar intern al organizatiei si o schema proiectata ariscurilor externe la care poate fi supusa o afacere. Aceasta centralizare ia in calcul atat factoripozitivi cat si negativi, oportunitati si amenintari pe piata de profil.

Etapele analizei S.W.O.T. sunt urmatoarele:

1. Enumerarea principalelor puncte tari si puncte slabe ale societatii, produdului, angajatului,etc.;2. Enumerarea oportunitatilor (posibilitatilor) si amenintarilor (pericolelor) prezente si viitoare;3. Identificarea aspectelor critice;4. Definirea factorilor de success.

30


ANALIZA SWOT Sisteme de captare a energiei solare

- emisii reduse de noxe- protectia mediului inconjurator;

- posibilitatea asigurarii energiei electrice in locuri izolate,- costuri ridicate;

fara acces la reteaua de energie electrica;- perioada de amortizare de aproximativ 2-7;

- intretinerea sistemelor este facila- nu necesita decat

curatarea de impuritati a suprafetei;- prelungesc indirect viata sistemului de incalzire existent allocuintei, din Aprilie pana in Noiembrie nu este necesarautilizarea incalzirii clasice- durata medie de utilizare 15-25 de ani

- rezitenta la intemperii- cheltuielile initiale de instalare;- soarele nu ofera energie constanta in nici unloc de pe pamant;

- datorit rota iei P mântului în jurul axei sale, şi deci aă ţ ăalternan ei zi-noapte, lumina solar nu poate fi folosit laţ ă ăgenerarea electricit ii decât pentru un timp limitat înăţfiecare zi;- necuratarea panourilor duce la reducerearandamentului cu 30%;- existen a zilelor noroase, când poten ialul de captare alţ ţenergiei solare scade sensibil datorit ecran rii Soarelui.ă ă

S W ani- depinde din ce materiale sunt confectionatepanourile;- unele studii arata ca este necesara mai

multa energie electrica pentru a crea o celuladecat pentru a o da inapoi sub forma de energieelectrica.

- necesita expunere solara prelungita - 60%din timp;

- resursele naturale utilizate in sistemele clasice de producere aenergiei electrice sunt neregenerabile si epuizabile; O T

31


Riscurile instalarii de sisteme solare

1. Panourile solare instalate acasa reprezinta un risc imens pentru un eventul incendiu. Cand vainstalati sistemul, aveti de facut multe conexiuni. Creati una eronat si este posibil sa aveti partemai tarziu de un scurt-circuit. Au fost mai multe cazuri de acest gen in ultimii ani, cele maimulte fiind cauzate de sisteme de o calitate inferioara insa.2. Panourile solare ocupa foarte mult spatiu. Vreti un sistem care sa produca destula energieelectrica si sa eliminati factura la curent electric? Va dati seama ca este posibil sa aveti nevoiede peste 1000 de metri patrati? Nu toate acoperisurile sunt potrivite pentru instalarea panourilorsolare. Acoperisul poate sa nu fie perfect orientat spre Soare sau, daca este un acoperis maivechi, poate sa nu treaca de inspectie.

3. Intregul sistem solar are nevoie de multi ani pentru a returna investitia. Ar putea sa ia peste20 de ani pentru a va recupera banii. Ca multe alte energii regenerabile, energia solara inca nu afost dezvoltata destul de mult pentru a fi pe cat de eficienta trebuie sa fie. Va fi extraordinaraatunci cand va avansa, insa in prezent nu este destul de eficienta pentru cei care vor sa isireduca costurile facturilor la energie electrica.Sistemele solare, risc şi beneficiu

De ce risc? Deoarece produsele foarte ieftine îşi pot pierde din randament chiar şi după unan. Instalarea unui panou solar pentru înc lzirea apei calde menajere este rentabil maiă ă alesdac nu sunt gaze naturale în zon .ă ă„Sunt mul i care spun c investi ia se recupereaz în doitrei ani, dar mint. Gazul esteţ ă ţ ă ieftinacum şi merit s î i montezi panou solar dac eşti într-o zon f r gaze, cum eă ă ţ ă ă ă ă Alexandria, depild ”. Un sistem de 3.600 euro, de pild , pentru înc lzirea apei menajere (cu boiler deă ă ă 300 litrişi trei panouri cu 12 tuburi solare vidate) poate fi considerat amortizat dup cinci ani,ăcomparativ cu alimentarea electric , sau în 15 ani, comparativ cu cea pe gaz.ă Cât de repede ne recuper m investi ia depinde totuşi de ce fel de tip de sistem solară ţ alegemşi cât de bine este dimensionat consumului real, pentru a nu func iona cu pierdere. Deţ aceea, serecomand efectuarea de c tre firme specializate a unei simul ri pe calculator.ă ă ă De asemenea, trebuie s v gândi i dac vre i ap înc lzit solar tot anul sau doară ă ţ ă ţ ă ă ă pentruperioada cald (martie-septembrie). Panourile solare din a doua categorie sunt cele maiă ieftine,dar trebuie golite înainte de primul înghe si reumplute cu ap prim vara, inclusivţ ă ă tuburile. Dac v l sa i p c li i de pre urile cele mai mici, ale produselor fabricate de regul înă ă ă ţ ă ă ţ ţ ăChina, a i putea constata c dup un an ave i probleme deja. „La panourile chinezeştiţ ă ă ţ vidul dintuburi se pierde foarte uşor, astfel c nu mai re ine c ldura”, explic Domi ian Covaci,ă ţ ă ă ţmarketing manager la Solariss. De aceea, ine i cont de garan ia sistemului, dar şi a manoperei. Nefiind mul iţ ţ ţ ţ instalatorispecializa i, pute i fi taxa i serios. Pe de alt parte, un sistem solar care asigur şi aport laţ ţ ţ ă ăînc lzirea casei poate duce la economii în perioada de iarn de 30-45%, mai ales dac eă ă ă asociatcu înc lzirea prin pardoseal .ă ă 32


Intrebari frecvente cu privire la sistemele de captare a energiei solare:Ce se intampla daca intr-o zi ploua sau este inorat? Pe o parte trebuie sa fim constienti de zona climatica unde ne situam, evident nu avemaceeasi zona climatica in toata Romania. Detinem 5 zone climatice ce se diferentiaza de radiatiasolara asupra suprafetei orizontale. Odata amintit acest concept, la fel trebuie sa ne amintim capanelele solare nu doar capteaza radiatia directa, capteaza si radiatia ravasita care o avem, nudoar in zilele de soare, dar si in zilele inorate. Logic cand nu este radiatie solara, captorul nuaduna suficienta radiatie. Din aceasta cauza intotdeauna trebuie sa compensam cu un sistem deajutor pentru aceste zile unde energia soarelui nu ajunge la 100% din necesarul nostru.

Ce masuri de protectie sunt necesare pentru a evita supraincalzirea din instalatie? Probleme care pot duce la supraincalzirea sistemului sunt simple si la fel de simplu deevitat. Se poate pune problema supraincalzirii in conditii de soare puternic ( si sistemele potface insolatie ), consum redus, utilizare rara etc. Solutia ideala pentru rezolvarea acestei probleme este montarea in circuitul hidraulic de lainstalatie, o aeroterma, numita si risipitor de caldura. Cand senzori de temperatura detecteaza otemperatura superioara a celei de siguranta, o parte din acest lichid se pune in circulatie catre oalta instalatie integrata in panoul solar, acesta din urma are ca efect racirea instalatiei cucirculatie fortata, scotand caldura in exterior si prin aceasta metoda reducem temperatura apei.

Ce se intampla pe timp de iarna?

Dupa cum stim iarna se produce inghetul, este foarte important sa stim ca lichidul carecircula prin instalatia noastra nu este acelasi cu cel pe care il folosim la consum, avem circuitprimar si secundar. Circuitul primar este umplut cu un lichid antigel de uz alimentar, substantapropilen-glicol este cea care suporta temperaturile scazute de pana la -20ºC, acest lichidtransfera caldura in apa care noi o consumam.

OBSERVATII SI CONCLUZII

Energia solar poate înc lzi locuin ele în mod pasiv, datorit construc iei acestoraă ă ţ ă ţ (caselepasive) sau poate fi stocat în acumulatoare termice sub form de energie termic .ă ă ă C lduraăgenerat solar se poate folosi în principal la prepararea apei calde menajere, înc lzireaă ăagentului termic responsabil de temperatura ambiant a casei şi înc lzirea piscinelor.ă ă Existăchiar şi instala ii de aer condi ionat bazate pe c ldura solar , unde aceasta reprezintţ ţ ă ă ă energiaprincipal necesar r cirii aerului.ă ă ă Utilizarea energiei solare reprezint la nivel global cea mai eficient metod de aă ă ă aducec ldura în locuin e. în general, cantitatea de c ldur solar ce cade asupra acoperişuluiă ţ ă ă ă uneicase este mai mare decât energia total consumat în cas .ă ă ăCu mijloace simple, eficiente constructiv, se poate utiliza energia solar pentru a reduceă sauchiar pentru a înlocui total celelalte surse de energie necesare traiului dintr-o locuinţă modern ,ăîn Europa, România se afl în zona a doua de însorire, în România se pot defini 4 zone deăînsorire, de la un maxim de 1600 kWh/m2 în Dobrogea la 1250 kWh/m2 în nordul rii,ţă anual. Deşi energia solar este reînnoibil şi uşor de produs, problema principal este că ă ă ă soarelenu ofer energie constant în nici un loc de pe P mânt. În plus, datorit rota ieiă ă ă ă ţ P mântului înă 33


jurul axei sale, şi deci a alternan ei zi-noapte, lumina solar nu poate fi folosit laţ ă ă generareaelectricit ii decât pentru un timp limitat în fiecare zi. O alt limitare a folosirii acestui tipăţ ă deenergie o reprezint existen a zilele noroase, când poten ialul de captare al energieiă ţ ţ solare scadesensibil datorit ecran rii Soarelui, limitând aplica iile acestei forme de energieă ă ţ reînnoibil .ă Nu exist nici un dezavantaj deoarece instala iile solare aduc beneficii din toateă ţ punctele devedere. Panourile solare produc energie electric 9h/zi (calculul se face pe minim; iarna ziuaă are 9ore) Ziua timp de 9 ore aceste panouri solare produc energie electric şi în acelaşi timpăînmagazineaz energie în baterii pentru a fi folosit noaptea.ă ă Instala iile solare sunt de 2 tipuri: termice şi fotovoltaice. Cele fotovoltaice producţ energieelectric gratis. Cele termice ajut la economisirea gazului în propor ie de 75% pe an. Oă ă ţ casăcare are la dispozi ie ambele instala ii solare (cu panouri fotovoltaice şi termice în vid)ţ ţ esteconsiderat "FARA FACTURI" deoarece energia acumulat ziua în baterii este trimis înă ă ăre ea).ţ In ciuda pretului si a dependentei de factorii externi, panourile solare sunt o solutie pentruviitor. Acest lucru este dovedit si de cresterea de aproape 50% inregistrata in numarul de astfelde sisteme folosite pe glob, in fiecare an din 2002 incoace. Procentul utilizarii energiei solareeste in continuare minuscul, estimand ca va ajunge la 0,40% in 2010. Insa pe viitor, odata cudezvoltarea tehnologiei si micsorarea costurilor initiale, panourile fotovoltaice vor deveni cusiguranta din ce in ce mai utilizate. In final, lucrurile sunt destul de simple. Carbunele se va termina, la fel si gazul si petrolul.In aceste conditii, ce va face omenirea? Nu este cazul sa luam atitudine? Ba da. Iar instalareaunui sistem de energie ecologic este un prim pas. Da, poate investitia initiala va fi mare, insa nuuita celebrul proverb: suntem prea saraci ca sa ne permitem lucruri ieftine. La baza producerii energiei electrice sta celula fotovoltaica. Pe scurt, in contact cu razelesoarelui, aceasta produce energie electrica. Pentru a intra in detaliu, ne-ar fi necesare insacunostinte de chimie destul de avansate: fotonii din razele solare “bombardeaza” atomiimaterialelor din care este realizata celula fotovoltaica. Sub aceasta actiune, acestia tind sa seelibereze si astfel se formeaza energia electrica. Majoritatea panourilor existente sunt rigide, dar in unele domenii se folosesc si panourisolare flexibile. In ambele cazuri, celulele fotovoltaice sunt protejate impotriva interperiilor,furtunilor sau razelor ultraviolete de un strat protector de sticla speciala. Astfel producatorii potafirma ca panourile fotovoltaice actuale sunt destinate unei utilizari de lunga durata, ce poatedepasi 20 de ani. Electricitatea solarã poate sã-si aducã o importantã contributie la pãstrarea rezervelor deenergie ale pamântului si, în acelasi timp poate contribui la încetinirea modificãrilor climaticegenerale: reduce consecintele efectului de serã si ale gazelor poluante din atmosferã. Costulenergiei produse de sistemele fotovoltaice continuã sã scadã. Oricum, costul energieifotovoltaice este, în general, mai mare decât al energiei produse în mod conventional. De

34


oglinzile sau geamurile colorate, asigurã umbrã si, în acelasi timp, pot genera electricitate. Îninteriorul acestor module de geam dublu, spatiul dintre celulele solare opace este transparent.

Avantajele esentiale ale sistemelor fotovoltaice sunt:�

�

�

producenergieelectricafaraefectepoluanteasupramediului(+ reciclare completa)nu au componente in miscare: o fiabilitate ridicata, durata de viata lunga o exploatare usoara, ieftina o tehnologie fara poluare fonicaproducere si consum in acelas loc, pentru puteri instalate mai mici, consumabile local: o pierderi de transport reduse o spatii pentru producere si transport reduse o nu produce modificari in mediu .

Specialistii prevad un viitor stralucitor pentru energia solara. Considerat mult timpneprofitabil, acest tip de energie incepe sa castige teren, datorita imbunatatirii tehnologiilor sicostului tot mai ridicat al resurselor energetice traditionale. Chiar si fara subventiiguvernamentale, in maximum cinci ani, estimeaza specialistii McKinsey, energia solara arputea costa la fel ca electricitatea produsa din combustibili fosili pentru consumatorul final dinmulte zone, cum ar fi California sau Italia. Pana in 2020, energia solara totala exploatata ar putea creste de 20-40 de ori fata denivelul actual. Cu toate acestea, sectorul este abia la inceput. Chiar daca luam in calcul celemai optimiste previziuni pe termen lung, in 2020, doar 3-5% din electricitatea folosita la nivelglobal va proveni din energie solara.

35


BIBLIOGRAFIE

�

�

�

�

�

�

www.inmh.ro;

www.windenergy.com;

www.magnus.ro.

www.lpelectric.ro

www.wikipedia.org

www.naturenergy.ro

� Kelemen G., Ursa D. – Alternativa energetica. Partea I. Argumente in favoarea utilizariienergiei solare, Rev. Tehnica instalatiilor nr. 5/2003.

� Kelemen G., Ursa D. - Alternativa eneregtica. Partea II. Aplicatii ale sistemelor solare ininstalatiile pentru constructii, Rev. Tehnica instalatiilor nr. 6/2003

36


1

Documents

Energia Solara