Solárne dniSolárne dni

• Vladimíra Grocká

Solárna energia

ObsahObsah• Slnko• Slnečná energia• Globálne horizontálne žiarenie v Európe• Výhody solárnej energie• Solárne systémy• Pasívne(priame) solárne systémy• Aktívne(nepriame) solárne systémy• Premena na tepelnú a elektrickú energiu• Solárny kolektor• Slnečná pec• Slnečný varič• Fotovoltaický článok• Slnečná prúdová veža• Fotovoltaické solárne kolektory• Solárne články• Solárne elektrárne

SLNKO SLNKO Slnko môžeme využiť aj ako zdroj energie. Je najväčším

dodávateľom energie na Zemi.

• Slnečná energia sa podieľa na vzniku prakticky všetkej energie, ktorá je na Zemi k dispozícii . Samotná energia, ktorá vo forme slnečného žiarenia dopadá na zemský povrch, vzniká jadrovými reakciami vo vnútri Slnka. Vzhľadom k tomu, že vyčerpanie zásob kyslíka na Slnku je očakávané zhruba za 5-8 miliárd rokov, je táto energia zaradená medzi obnoviteľné zdroje.

Globálne horizontálne žiarenie v EurópeGlobálne horizontálne žiarenie v Európe

Výhody solárnej energieVýhody solárnej energie

• Nevyčerpateľnosť- slnečné žiarenie bude dopadať na

Zem ešte 5-8 miliárd rokov. • Lacná prevádzka- Slnečné žiarenie je zadarmo, a tak

je prevádzka solárnych systémov pomerne lacná .• Jednoduchá obsluha a dlhá životnosť

zariadenia- Solárne systémy pre domácnosti vynikajú jednoduchou obsluhou s minimálnou potrebou ľudských zásahov.

• Ekologická šetrnosť- solárne systémy nenarušujú ráz

krajín.

Solárne systémySolárne systémy

Poznáme:termické solárne systémy na ohrev vody termické solárne systémy pre vykurovanie fotovoltaický solárny systém pripojený do distribučnej siete fotovoltaický solárny systém ostrovnej

Solárne systémy delíme z hľadiska využívania solárnej energie:Pasívne(priame) solárne systémy Aktívne(nepriame) solárne systémy Hybridné(kombinované) solárne systémy

Pasívne(priame) solárne systémyPasívne(priame) solárne systémy

• Spočívajú vo využívaní slnečného žiarenia na vyhrievanie alebo ochladzovanie miestnosti. Väčšinou fungujú na princípe premeny viditeľného - svetelného slnečného žiarenia po jeho dopade na povrchy stien, podláh(absorbér)na dlhovlnné infračervené - tepelné žiarenie (fototermická premena)

Aktívne(nepriame) solárne systémyAktívne(nepriame) solárne systémy

• Využívajú technické zariadenia, ktoré zachytávajú, akumulujú a odovzdávajú teplo, resp. elektrickú energiu získanú zo solárnej energie

Premena na tepelnú energiuPremena na tepelnú energiu

• Solárny kolektor• Slnečná pec• Slnečný varič

• Fotovoltaický článok• Slnečná prúdová veža

Premena na elektrickú energiuPremena na elektrickú energiu

Solárny kolektor

• Zariadenie na premenu slnečnej energie na tepelnú. Slnečné teplo tu ohrieva čierny povrch kolektora. Prenos energie do rúrky s kvapalinou prebieha na veľmi veľkú vzdialenosť, následkom čoho sú problémy s výmenou tepla pri nízkych a premenlivých hustotách toku energie

Slnečná pec

• Slnečná pec je technologické zariadenie pracujúce na princípe sústreďovania slnečnej energie pomocou sústavy zrkadiel do jedného bodu. Teplota ktorú možno takýmto spôsobom dosiahnuť je okolo 3 000 °C.

Slnečný varičSlnečný varič

Slnečný varič môže pracovať na podobnom princípe ako slnečná pec, no v oveľa menšej mierke. Slúži na bežné varenie v miestach s nedostatočnou dostupnosťou palív.

Fotovoltaický článokFotovoltaický článok

• Zariadenie, ktoré premieňa slnečnú energiu priamo na elektrickú. Tieto články sa nachádzajú napr. v kalkulačkách, hodinkách. Fotovoltaický článok je vlastne veľkoplošná polovodičová dióda, na ktorej vzniká napätie. Podstatou celej premeny slnečného žiarenia na elektrickú energiu je vnútorný fotoelektrický jav. Svetlo dopadajúce na polovodičový materiál v ňom zvyšuje koncentráciu nosičov náboja oproti stavu bez osvetlenia. Dopadajúce fotóny, ktoré sú polovodičovým materiálom prijaté, odovzdaním svojej energie vytvárajú elektróny a diery. Elektróny a diery separované PN prechodom sú potom zberané do vonkajšieho obvodu, kde je ich prítomnosť registrovaná ako elektrické napätie alebo jednosmerný prúd. Využívajú sa aj vo vesmírnych sondách.

Slnečná prúdová vežaSlnečná prúdová veža

• Slnečná prúdová veža pracuje na princípe kombinácie troch zložiek. Efektu komína, skleníkového efektu a veternej turbíny.

• Vzduch nahromadený v priestore podobnému obrovskému skleníku, ktorý je umiestnený dookola základne vysokého komína je ohrievaný slnečným žiarením, následkom čoho zohriaty vzduch uniká hore komínom. Vzniknuté prúdenie vzduchu poháňa turbíny produkujúce elektrickú energiu

Fotovoltaické solárne kolektoryFotovoltaické solárne kolektory

• Fotovoltaické solárne kolektory slúžia na priamu výrobu elektrickej energie zo slnečného žiarenia. Tohto efektu premeny energie je možné dosiahnuť vďaka tzv. fotovoltaickému či fotoelektrickému javu. Ide o jav , pri ktorom sa uvoľňujú elektróny z látky (najčastejšie kovu) v dôsledku pohlcovania

elektromagnetického žiarenia (svetla) touto látkou (teda kovom). • Najdôležitejšou časťou fotovoltických solárnych kolektorov sú

solárne články, ktoré predstavujú práve tú látku, z ktorej sa uvoľňujú elektróny pri dopade slnečného žiarenia. Ide o ploché polovodičové súčiastky, ktoré takto produkujú napätie o hodnote 0,6-0,7 V. Dochádza tak k vzniku voľných elektrických nábojov v polovodičmi, ktoré sú ako elektrická energia z článkov odvádzané cez regulátor do akumulátora k spotrebiču, alebo do rozvodnej siete.

Pre použitie vo fotovoltaických kolektoroch existujú 3 druhy solárnych

článkov: • Panely s monokryštalickými článkami :Kryštály kremíka

sa vyrábajú pomocou chemického procesu, kedy sa kremík taví a potom naťahuje do tyčovitého tvaru s priemerom až 30 cm. Takto vzniknuté tyče sa potom rozrežú na tenké plátky, ktoré potom slúžia na využitie v solárnych článkoch.

• Panely s polykryštalickým článkami: Aj v týchto paneloch sa využívajú tenké plátky kremíka, tzv podložiek. Na rozdiel od monolytických článkov sú tu však použité podložky menších priemerov a každý článok sa tak skladá z niekoľkých kryštálo

• Panely s amorfnými článkami: U týchto panelov sa nepoužívajú narezané kryštály kremíka, ale tenká kremíková vrstva, ktorá sa naparuje na sklo, alebo fóliu.

Solárne elektrárneSolárne elektrárne

Sanlucar La Mayor, Španielsko

Bavaria Solarpark, Nemecko

Ďakujem za pozornosť