34
Slune Slune č č n n í í energie energie slune slune č č n n í í elektr elektr á á rny rny fotovoltaick fotovoltaick á á p p ř ř em em ě ě na na Stirling Stirling ů ů v v motor motor

Slune ní energie - O UEENmastny/vyuka/mmze/prednasky/06_pr.pdf · Energie slunečního záření vznik sluneční energie Ke vzniku energie slunce dochází v jeho nitru. Nitro slunce

  • Upload
    others

  • View
    3

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

SluneSluneččnníí energieenergie

slunesluneččnníí elektrelektráárnyrnyfotovoltaickfotovoltaickáá ppřřememěěnana

StirlingStirlingůůvv motormotor

Energie sluneEnergie sluneččnníího zho záářřeneníínejnejččististšíší a neja nejššetrnetrněějjšíší zpzpůůsob zsob zíískskáávváánníí energieenergie

NNěěkterkteréé ddůůleležžititéé konstanty pro Slunce pozorovatelnkonstanty pro Slunce pozorovatelnéé ze zemze zeměě::

ststřřednedníí vzdvzdáálenost od Zemlenost od Zeměě: 147 a: 147 ažž 152 mili152 milióónnůů kilometrkilometrůůprprůůmměěr Slunce: 1 400 000 kmr Slunce: 1 400 000 kmslunesluneččnníí konstanta:konstanta: 1360 W.m1360 W.m––22

slunesluneččnníí konstanta konstanta -- mnomnožžstvstvíí energie, dopadajenergie, dopadajííccíí za jednotku za jednotku ččasu na jednotkovou plochu mimo zemskou atmosfasu na jednotkovou plochu mimo zemskou atmosfééru. Jejru. Jejíí

hodnota je 1360 Whodnota je 1360 W..mm--22. .

Energie sluneEnergie sluneččnníího zho záářřeneníívznik slunevznik sluneččnníí energieenergie

Ke vzniku energie slunce dochKe vzniku energie slunce docháázzíí v jeho nitru. v jeho nitru. Nitro slunce mNitro slunce máá ttřři vrstvy:i vrstvy:

jjáádro dro –– termonukletermonukleáárnrníí reakce (preakce (přři teploti teplotěě13.1013.1066K)K)

oblast atmosfoblast atmosfééry (fotosfry (fotosfééra, chromosfra, chromosfééra ra -->>korkoróónana) ) –– vznik elektromagnetickvznik elektromagnetickéého zho záářřeneníí

slunesluneččnníí vvíítr tr –– emitaceemitace protonprotonůů, , αα –– ččáástic, stic, elektronelektronůů

SluneSluneččnníí energie na Zemienergie na Zemi

SlunceSlunceabsolutnabsolutněě ččernernéé ttěělesolesoteplota 6000 Kteplota 6000 Khustota zhustota záářřivivéého toku na ho toku na povrchu 60 000 povrchu 60 000 kWkW/m/m--22

ze sluneze sluneččnníího výkonu ho výkonu (3,8(3,8⋅⋅10102323 kWkW) dopadne ) dopadne na Zemi pouze malý na Zemi pouze malý zlomek cca 1,8zlomek cca 1,8⋅⋅10101414 kWkW

Tepelná bilanci přeměny slunečního zářenív atmosféře

TepelnTepelnáá bilance pbilance přřememěěny sluneny sluneččnnííenergieenergie

PPřřibliibližžnněě jedna polovina zjedna polovina záářřivivéého toku ze slunce je pohlcena zemským ho toku ze slunce je pohlcena zemským povrchem a ppovrchem a přřememěěnníí se vse v teplo. Pohlcenteplo. Pohlcenáá tepelntepelnáá energie se nenergie se nááslednsledněěvyzvyzáářříí ve formve forměě IR zIR záářřeneníí, s, s vlnovou dvlnovou déélkou okolo 10 lkou okolo 10 μμm, do okolnm, do okolníího ho vesmvesmííru. Zemru. Zeměě se tedy chovse tedy chováá jako transformjako transformáátor energie.tor energie.VelkVelkáá ččáást energie dopadajst energie dopadajííccíí na ocena oceáány se spotny se spotřřebuje kebuje k odpaodpařřeneníí vody. vody. PPááry jsou vynry jsou vynášášeny vzestupnými proudy vzheny vzestupnými proudy vzhůůru, kde kondenzujru, kde kondenzujíí a a ppřřededáávajvajíí svsvéé skupenskskupenskéé teplo okolteplo okolíí. Toto je z. Toto je záákladnkladníí zpzpůůsob ohsob ohřřevu evu hornhorníích vrstev troposfch vrstev troposfééry.ry.CirkulacCirkulacíí zahzahřřááttéého vzduchu vznikajho vzduchu vznikajíí vvěětry. Kineticktry. Kinetickáá energie venergie věětru tru pochpocháázzíí tedy ze slunetedy ze sluneččnníího zho záářřeneníí. Celkov. Celkováá energie nahromadenergie nahromaděěnnáá vv pohybu pohybu vzduchu dosahuje hodnoty 1020 J.vzduchu dosahuje hodnoty 1020 J.Procesy pProcesy přřememěěny sluneny sluneččnníího zho záářřeneníí vv biosfbiosfééřře jsou sice ze jsou sice z energetickenergetickéého ho hlediska zanedbatelnhlediska zanedbatelnéé (asi jedno promile), av(asi jedno promile), avššak jsou nezbytnak jsou nezbytnéé pro pro žživot na ivot na Zemi.Zemi.

Energie sluneEnergie sluneččnníího zho záářřeneníí

jak bylo uvedeno výjak bylo uvedeno výšše, slunee, sluneččnníí konstanta mkonstanta mááhodnotu Ihodnotu I00 = 1360 W.m= 1360 W.m--22

skuteskuteččnnáá hodnota je vhodnota je vššak jen ak jen ččááststíí ttééto energieto energiemmíírou omezenrou omezeníí je je sousouččinitel zneinitel zneččiiššttěěnníí (Z):(Z):

Z = 2,0 Z = 2,0 –– mmíísta nad 2000 msta nad 2000 mZ = 2,5 Z = 2,5 –– mmíísta nad 1000 msta nad 1000 mZ = 3,0 Z = 3,0 –– venkov bez prvenkov bez průůmyslových exhalacmyslových exhalacííZ = 4,0 Z = 4,0 –– mměěsta a prsta a průůmyslovmyslováá ststřřediskaediskaZ = 5,0 Z = 5,0 –– silnsilněě znezneččististěěnnéé prostprostřřededíí (kr(kráátkodobtkodoběě aažž 8)8)

Energie sluneEnergie sluneččnníího zho záářřeneníí

CelkovCelkovéé slunesluneččnníí zzáářřeneníí je sloje složženo ze zeno ze záářřeneníí::ppřříímméého Iho IPP

difdifúúznzníího Iho IDD

pro ppro přříímméé slunesluneččnníí zzáářřeneníí platplatíí: : intenzita pintenzita přříímméého SZ dopadajho SZ dopadajííccíího na plochu kolmou ho na plochu kolmou

k paprskk paprskůům:m:

A A –– sousouččinitel zinitel záávisvisííccíí na výna výššce h Slunce nad povrchemce h Slunce nad povrchem

pro obecnpro obecněě polopoložženou plochu platenou plochu platíí::

)( 20

−− ⋅⋅= mWAII ZPN

)(cos 2−⋅γ⋅= mWII PNP

Energie sluneEnergie sluneččnníího zho záářřeneníí

pro difpro difúúznzníí zzáářřeneníí platplatíí::jde o rozptýlenjde o rozptýlenéé svsvěětlo po odrazu o molekuly plyntlo po odrazu o molekuly plynůů, , prachu a mrakyprachu a mrakyintenzita difintenzita difúúznzníího zho záářřeneníí vzrvzrůůststáá se souse souččinitelem Zinitelem Zppřři Z = 3 obvykle nepi Z = 3 obvykle nepřřevyevyššuje hodnotu 100 W.muje hodnotu 100 W.m--22

Energie sluneEnergie sluneččnníího zho záářřeneníí

teoretickteoretickéé mnomnožžstvstvíí energie energie QQTDTD dopadajdopadajííccíí na na oslunosluněěnou plochu za den je znou plochu za den je záávislvisléé na sklonu na sklonu kolektoru kolektoru αα a soua souččiniteli zneiniteli zneččististěěnníí ZZúúhel sklonu kolektoru se v prhel sklonu kolektoru se v průůbběěhu roku mhu roku měěnníí::

pro letnpro letníí provoz je provoz je αα = 30= 30°° (a(ažž 4545°°))pro zimnpro zimníí provoz je provoz je αα = 60= 60°° (a(ažž 9090°°))

PPřřememěěna slunena sluneččnníí energie na Zemienergie na Zemi

slunesluneččnníí energie je vyuenergie je využžíívváána tna třřemi zemi záákladnkladníími mi zpzpůůsoby a to jako:soby a to jako:

tepelntepelnáá –– pro vytpro vytááppěěnníí, oh, ohřřev vody, tavev vody, tavííccíí pecepeceelektrickelektrickáá –– ppřříímmáá ppřřememěěna pomocna pomocíí fotovoltaických fotovoltaických ččlláánknkůůchemickchemickáá

u vu vššech transformacech transformacíí jsou probljsou probléémy s malou plomy s malou ploššnou nou koncentrackoncentracíí, prom, proměěnlivou intenzitou a nlivou intenzitou a nestejnomnestejnoměěrným rozlorným rozložženeníím SZm SZ

PPřřememěěna slunena sluneččnníí energie na Zemienergie na Zemippřřememěěna v tepelnou energiina v tepelnou energii

konekoneččnou formou pnou formou přřememěěn slunen sluneččnníí energie je venergie je vžždy dy teploteploppřřememěěna slunena sluneččnníí energie v tepelnou se provenergie v tepelnou se provááddíípomocpomocíí slunesluneččnníích kolektorch kolektorůůpro zpro zíískskáánníí vyvyššíšší teplotnteplotníí úúrovnrovněě se pouse použžíívajvajííkoncentrkoncentráátory:tory:

SbSběěrnrnéé zazařříízenzeníí DosaDosažženenéé teploty [teploty [°°C]C] úúččinnost pinnost přřememěěny [%]ny [%] PPřřííkladklad

bez koncentracebez koncentrace 60 a60 ažž 200200 30 a30 ažž 5050 rovinný sbrovinný sběěraračč

ststřřednedníí koncentracekoncentrace 250 a250 ažž 700700 50 a50 ažž 7070 parabolický vparabolický vááleclec

vysokvysokáá koncentracekoncentrace 650 a650 ažž 40004000 60 a60 ažž 7575 paraboloidparaboloid

Rovinný sluneRovinný sluneččnníí kolektorkolektor

KoncentrKoncentráátory story s rrůůzným stupnzným stupněěm m koncentracekoncentrace

( )IS

ttMcQQ

A

vs

S

A

⋅−⋅⋅

==η&

&

TepelnTepelnáá úúččinnost sluneinnost sluneččnníích ch kolektorkolektorůů

ISttkkr

A

vs

⋅−⋅+

−−=η)()()1( 21

PPřřememěěna slunena sluneččnníí energie na Zemienergie na Zemislunesluneččnníí kolektorykolektory

ppřříímmáá ppřřememěěna svna svěětelntelnéé energie na elektrickouenergie na elektrickouvyuvyužžíívajvajíí se polovodise polovodiččovovéé prvky prvky –– fotovoltaickýfotovoltaický (sol(soláárnrníí) ) ččlláánekneksolsoláárnrníí ččlláánek je velkoplonek je velkoploššnnáá dioda s jedndioda s jedníím PN pm PN přřechodemechodempro pro fotovoltaickoufotovoltaickou ppřřememěěnu musnu musíí být splnbýt splněěny nny náásledujsledujííccíípodmpodmíínky:nky:

foton musfoton musíí být pohlcenbýt pohlcenfoton musfoton musíí excitovat elektron do vyexcitovat elektron do vyššíššího ho vodivostnvodivostnííhoho ppáásusuvzniklvznikláá dvojice (zdvojice (zááporný elektron porný elektron –– kladnkladnáá ddííra) musra) musíí být separovbýt separováána, aby na, aby se znovu nespojilase znovu nespojilaoddodděělenlenéé nnááboje jsou odvedeny ke spotboje jsou odvedeny ke spotřřebiebiččii

PPřřememěěna slunena sluneččnníí energie na Zemienergie na Zemifotovoltaickfotovoltaickáá ppřřememěěnana

Princip pPrincip přříímméé ppřřememěěny sluneny sluneččnnííenergie na elektrickou senergie na elektrickou s vyuvyužžititíím m

fotoelektrickfotoelektrickéého jevu: ho jevu: PSiPSi –– polovodivýpolovodivý kkřřememíík typu P, k typu P, NSiNSi –– polovodivýpolovodivý kkřřememíík typu N, k typu N, EC EC –– energie energie vodivostnvodivostnííhoho ppáásu, su,

EVEV –– energie valenenergie valenččnníího pho páásusu

DopadajDopadajííccíí foton slunefoton sluneččnníího zho záářřeneníí je pohlcen valenje pohlcen valenččnníím elektronem, m elektronem, ččíímmžž elektron zelektron zíískskáá dostatedostateččnou energii pro pnou energii pro přřechod zechod z valenvalenččnníího pho páásu su do do vodivostnvodivostnííhoho. Excitac. Excitacíí elektronu vznikelektronu vznikáá ppáár r elektron elektron –– ddíírara (tzv. (tzv. generace). Podmgenerace). Podmíínkou pro pnkou pro přřekonekonáánníí zakzakáázanzanéého pho páásu elektronem je, su elektronem je, aby energie zachycenaby energie zachycenéého fotonu ho fotonu hhνν byla vbyla věěttšíší nenežž je energie zakje energie zakáázanzanéého ho ppáásu su EgEg . . SamotnSamotnáá generace pgenerace pááru elektron ru elektron –– ddííra vra vššak nestaak nestaččíí, je nutn, je nutnéé tento ptento páár r rozdrozděělit potencilit potenciáálovou barilovou bariéérou rou -- separovat, jinak elektron po urseparovat, jinak elektron po urččititéé dobdoběěppřřejde zpejde zpěět do valent do valenččnníího pho páásu a obsadsu a obsadíí volnou dvolnou dííru tzv. ru tzv. rekombinujerekombinuje. . PPřři rekombinaci elektron zpi rekombinaci elektron zpěětntněě vyzvyzáářříí pohlcený foton. Vhodným pohlcený foton. Vhodným prostprostřředkem pro separaci elektronedkem pro separaci elektronůů a da děěr je potencir je potenciáál PN pl PN přřechodu.echodu.Po separaci elektronPo separaci elektronůů a da děěr je nutnr je nutnéé je odvje odvéést zst z oblasti PN poblasti PN přřechodu tzn. echodu tzn. odvodvéést oddst odděělenlenéé nnááboje ke spotboje ke spotřřebiebičči. i.

PPřřememěěna slunena sluneččnníí energie na Zemienergie na Zemifotovoltaickfotovoltaickáá ppřřememěěnana

PPřřememěěna slunena sluneččnníí energie na elektrickou ve energie na elektrickou ve fotovoltaickfotovoltaickéémm ččlláánku probnku probííhháá ve tve třřech krocech krocíích:ch:

FotovoltaickFotovoltaickéé ččlláánkynky

FotovoltaickFotovoltaickéé systsystéémy a aplikacemy a aplikace

fotovoltaickýfotovoltaický systsystéém:m:

sestava fotovoltaických panelsestava fotovoltaických panelůů, podp, podpůůrných rných zazařříízenzeníí, spot, spotřřebiebičče a dale a dalšíších prvkch prvkůů

(akumul(akumuláátorovtorováá baterie, regulbaterie, reguláátor dobtor dobííjenjeníí, , napnapěťěťový stový střříídadačč, indika, indikaččnníí a ma měřěřííccíí ppřříístrojestroje……))

mnomnožžstvstvíí a skladba prvka skladba prvkůů zzáávisvisíí na druhu na druhu aplikaceaplikace

FotovoltaickFotovoltaickéé aplikace:aplikace:systsystéémy nezmy nezáávislvisléé na rozvodnna rozvodnéé ssíítiti

ostrovnostrovníí systsystéémy (my (gridgrid--offoff))výkony tvýkony těěchto systchto systéémmůů se pohybujse pohybujíí v v rozmrozměězzíí 1 W a1 W ažž10 kW.10 kW.je kladen dje kladen důůraz na minimraz na minimáálnlníí ztrztrááty energie a na ty energie a na poupoužžíívváánníí energeticky menergeticky méénněě nnáároroččných spotných spotřřebiebičůčůbudujbudujíí se v lokalitse v lokalitáách, kde nench, kde neníí úúččelnelnéé budovat budovat elektrickou pelektrickou přříípojkupojku

FotovoltaickFotovoltaickéé systsystéémy a aplikacemy a aplikace

FotovoltaickFotovoltaickéé aplikace:aplikace:systsystéémy s pmy s přříímým napmým napáájenjeníímm

(ostrovn(ostrovníí systsystéémy)my)

vyuvyužžititíí v aplikacv aplikacíích, kde nevadch, kde nevadíí, , žže el. zae el. zařříízenzeníí je je funkfunkččnníí pouze po omezenou dobupouze po omezenou dobujde o prostjde o prostéé propojenpropojeníí solsoláárnrníího panelu a spotho panelu a spotřřebiebiččee

ččerperpáánníí vody pro zvody pro záávlahuvlahunapnapáájenjeníí oboběěhovhovéého ho ččerpadla pro perpadla pro přříípravu TUVpravu TUV

FotovoltaickFotovoltaickéé systsystéémy a aplikacemy a aplikace

FotovoltaickFotovoltaickéé aplikace:aplikace:systsystéémy s akumulacmy s akumulacíí elektrickelektrickéé energieenergie

(ostrovn(ostrovníí systsystéémy)my)

jsou vyujsou využžíívváány i v dobny i v doběě nedostatku slunenedostatku sluneččnníí energieenergiesousouččááststíí systsystéému jsou akumulmu jsou akumuláátorovtorovéé bateriebaterielze provozovat spotlze provozovat spotřřebiebičče nape napáájenjenéé stejnosmstejnosměěrným rným proudem (12 a 24 V), ale takproudem (12 a 24 V), ale takéé ststřříídavým proudem davým proudem (230 V/ 50HZ) nap(230 V/ 50HZ) napáájenjenéé ppřřes stes střříídadačč

FotovoltaickFotovoltaickéé systsystéémy a aplikacemy a aplikace

FotovoltaickFotovoltaickéé aplikace:aplikace:ssííťťovovéé fotovoltaickfotovoltaickéé systsystéémy (my (gridgrid--on)on)

el. energie jo dodel. energie jo dodáávváána pna přřes ses sííťťový stový střříídadačč do do rozvodnrozvodnéé ssííttěěfotovoltaickfotovoltaickéé panely tpanely těěchto systchto systéémmůů jsou pjsou přřeveváážžnněěintegrovintegrováány do plny do plášášťůťů budovbudov

FotovoltaickFotovoltaickéé systsystéémy a aplikacemy a aplikace

SluneSluneččnníí ((fotovoltaickfotovoltaickéé) elektr) elektráárnyrny

V pV přříípadpaděě ČČR je vR je věěttšíší vyuvyužžititíí slunesluneččnníí energie zatenergie zatíím m na pona poččáátku svtku svéého rozvoje. V prho rozvoje. V průůbběěhu poslednhu posledníídekdekáády minuldy minuléého stoletho stoletíí se se ČČR omezila na ostrovnR omezila na ostrovníísystsystéémy pro nezmy pro nezáávislvisléé napnapáájenjeníí objektobjektůů a zaa zařříízenzeníí v v lokalitlokalitáách bez pch bez přřipojenipojeníí na rozvodnou sna rozvodnou sííťť. . PrvnPrvníí slunesluneččnníí elektrelektráárna o výkonu 10 rna o výkonu 10 kWkW byla byla uvedena do provozu auvedena do provozu ažž v roce 1998 na vrcholu hory v roce 1998 na vrcholu hory MraveneMraveneččnníík v Jesenk v Jesenííkkáách (dnes je umch (dnes je umííststěěna jako na jako demonstrademonstraččnníí zazařříízenzeníí v arev areáálu JE Dukovany jako lu JE Dukovany jako sousouččáást informast informaččnníího centra). ho centra).

V naV naššich podmich podmíínknkáách je solch je soláárnrníí systsystéém o výkonu m o výkonu 1 1 kWkW schopen vyrobit 900schopen vyrobit 900--1000 1000 kWhkWh elektrickelektrickééenergie za rok. energie za rok. U souU souččasnasněě provozovaných sluneprovozovaných sluneččnníích elektrch elektrááren o ren o instalovaných výkonech od 2,6 instalovaných výkonech od 2,6 kWkW do 36 do 36 kWkW (s(sííťťsolsoláárnrníích systch systéémmůů na stna střřednedníích odborných ch odborných šškolkoláách po ch po 1,2 1,2 kWkW) jde v) jde věěttššinou o napinou o napáájenjeníí aplikacaplikacíí bez bez ppřřipojenipojeníí k rozvodnk rozvodnéé ssííti. ti. V souladu s cV souladu s cííli EU by celkový instalovaný výkon li EU by celkový instalovaný výkon solsoláárnrníích systch systéémmůů v v ČČR mR měěl do roku 2010 dosl do roku 2010 dosááhnout hnout 84 MW a do roku 2020 541 MW.84 MW a do roku 2020 541 MW.

SluneSluneččnníí ((fotovoltaickfotovoltaickéé) elektr) elektráárnyrny

Elektrickou energii lze zElektrickou energii lze zíískat ze sluneskat ze sluneččnníí energie renergie růůznými znými zpzpůůsoby, psoby, přříímo i nepmo i nepřříímo:mo:

PPřříímmáá ppřřememěěnana vyuvyužžíívváá fotovoltaickfotovoltaickééhoho jevu, pjevu, přři kteri kteréém m se v urse v urččititéé lláátce ptce půůsobensobeníím svm svěětla (fotontla (fotonůů) uvol) uvolňňujujííelektrony elektrony NepNepřříímmáá ppřřememěěnana je zaloje založžena na zena na zíískskáánníí tepla pomoctepla pomocííslunesluneččnníích sbch sběěraračůčů. V ohnisku sb. V ohnisku sběěraračůčů umumííststííme me termotermoččlláánky (popnky (popřříípadpaděě tepelntepelnéé motory), ktermotory), kteréé mměěnnííteplo vteplo v elektelektřřinu inu –– jde o tzv. jde o tzv. SeebeckSeebeckůůvv jev (v obvodu ze jev (v obvodu ze dvou rdvou růůzných materizných materiáállůů vznikvznikáá elektrický proud, pokud elektrický proud, pokud jejich spoje majjejich spoje majíí rrůůznou teplotu). znou teplotu).

SluneSluneččnníí elektrelektráárny rny -- principprincip

SluneSluneččnníí ((fotovoltaickfotovoltaickéé))elektrelektráárny rny -- principprincip

přímá přeměna sluneční energie na elektrickou

nepřímá přeměna slunečníenergie na elektrickou

SluneSluneččnníí elektrelektráárnyrnyStirlingStirlingůůvv solsoláárnrníí motormotor

StirlingStirlingůůvv motormotor

vyuvyužžíívváá jako pracovnjako pracovníí lláátku plyn, nejltku plyn, nejléépe pe ideideáálnlníí plyn, kterplyn, kteréému se nejvmu se nejvííce pce přřibliibližžuje uje vodvodíík (pro obtk (pro obtíížžnou nou ututěěsnitelnostsnitelnost vodvodííku se ku se vvššak ak nejnejččastastěěji pouji použžíívváá vzduch)vzduch)je to pje to píístový motor se syststový motor se systéémem vnmem vněějjšíšího ho spalovspalováánníí, u n, u něěhohožž nedochnedocháázzíí kk výmvýměěnněěpracovnpracovníího plynu ho plynu

ve ve StirlingovStirlingověě motoru dochmotoru docháázzíí k pk přřememěěnněětepelntepelnéé energie v mechanickouenergie v mechanickouvyuvyužžíívváá se principu regenerace se principu regenerace –– nenneníí potpotřřeba eba ppřřiviváádděět velkt velkéé mnomnožžstvstvíí tepelntepelnéé energie energie (energie je akumulov(energie je akumulováána v regenerna v regeneráátoru)toru)StirlingStirlingůůvv motor vyumotor využžíívváá CarnotovaCarnotova cyklucyklu

SluneSluneččnníí elektrelektráárnyrnyStirlingStirlingůůvv solsoláárnrníí motormotor

princip princip StirlingovaStirlingova motorumotoru

StirlingStirlingůůvv motor pracuje ve motor pracuje ve ččtytyřřech fech fáázzíích : ch : 11→→2 2 –– ffááze izotermickze izotermickéého stlaho stlaččovováánníí, teplo se , teplo se ppřřededáávváá do okoldo okolíí ppřři teploti teplotěě TTminmin..22→→3 3 –– ffááze ze izochorickizochorickééhoho stlastlaččovováánníí, teplo je , teplo je pracovnpracovníí lláátkou ptkou přřijijíímmááno od regenerno od regeneráátoru.toru.33→→4 4 –– ffááze izotermickze izotermickéého rozpho rozpíínnáánníí, teplo je p, teplo je přři i teplotteplotěě TTmaxmax ppřřijijíímmááno od okolno od okolíí..44→→1 1 –– ffááze ze izochorickizochorickééhoho rozprozpíínnáánníí, teplo je , teplo je pracovnpracovníí lláátkou ptkou přřededáávvááno regenerno regeneráátoru toru

SluneSluneččnníí elektrelektráárnyrnyStirlingStirlingůůvv solsoláárnrníí motormotor

SluneSluneččnníí elektrelektráárnyrnyStirlingStirlingůůvv solsoláárnrníí motormotor

αα -- modifikacemodifikace

pracovnpracovníí prostor je rozdprostor je rozděělen mezi dva vlen mezi dva váálcelcev jednom zv jednom z nich je pouze horký a ve druhnich je pouze horký a ve druhéém m pouze chladný plynpouze chladný plynregenerregeneráátor se nachtor se nacháázzíí mezi vmezi váálcilci

SluneSluneččnníí elektrelektráárnyrnyStirlingStirlingůůvv solsoláárnrníí motormotor

ββ -- modifikacemodifikace

mmáá pouze jeden vpouze jeden váálec, vlec, v nněěmmžž se pohybujse pohybujíí oba poba píístystyzmzměěna objemu horkna objemu horkéého prostoru se dho prostoru se děěje prostje prostřřednictvednictvíím m pohybu ppohybu přřememííssťťovacovacíího pho píístu, na zmstu, na změěnněě objemu chladnobjemu chladnééččáásti vsti váálce se podlce se podíílejlejíí oba poba píísty, psty, přřememííssťťovacovacíí i pracovni pracovníívv ururččititéé ččáásti se chod psti se chod pííststůů ppřřekrývekrýváá

SluneSluneččnníí elektrelektráárnyrnyStirlingStirlingůůvv solsoláárnrníí motormotor

γγ -- modifikacemodifikaceregenerregeneráátor nentor neníí mezi vmezi váálci, ale oba vlci, ale oba váálce jsou lce jsou oddodděělenlenééchladný prostor je rozdchladný prostor je rozděělen mezi oba vlen mezi oba váálce a lce a jeho minimjeho minimáálnlníí objem je vobjem je vžždy, i teoreticky dy, i teoreticky nenulový nenulový

Aplikace Aplikace StirlingovaStirlingova solsoláárnrníího ho motorumotoru

SystSystéém m DishDish -- Stirling pro pStirling pro přřememěěnu slunenu sluneččnníí energie v elektrickouenergie v elektrickou

ppřřijijíímamačč tepla systtepla systéému mu DishDish -- StirlingStirling

Na Zemi je asi 22 milionNa Zemi je asi 22 milionůů kmkm22 poupouššttíí, kter, kteréé nelze vyunelze využžíít t ani v zemani v zeměědděělstvlstvíí, ani k chovu dobytka (Sahara, , ani k chovu dobytka (Sahara, KalahariKalahari, , AtakamaAtakama).).

Jejich obrovskJejich obrovskéé rozlohy vrozlohy vššak mohou být alespoak mohou být alespoňň zzččáásti sti vyuvyužžity k pity k přřememěěnněě slunesluneččnníí energie na elektenergie na elektřřinu nebo k inu nebo k rozkladu vody na vodrozkladu vody na vodíík a kyslk a kyslíík. Pro Evropu je nejblk. Pro Evropu je nejblíížže e Sahara, kterSahara, kteráá mmáá rozlohu 7 milionrozlohu 7 milionůů kmkm22..

Je spoJe spoččííttááno, no, žže jen z jedne jen z jednéé desetiny Sahary by dnedesetiny Sahary by dneššnníítechnikou slunetechnikou sluneččnníích elektrch elektrááren bylo moren bylo možžnnéé zzíískat asi skat asi 50 50 terawattterawattůů, co, cožž je 5x vje 5x vííce, nece, nežž lidstvo potlidstvo potřřebuje.ebuje.

SluneSluneččnníí elektrelektráárny a budoucnostrny a budoucnost