ENERGETYKA SŁONECZNA

SŁOŃCE jest gwiazdą średniej wielkości, która w terminologii astronomicznej nazywana jest żółtym karłem. Energia docierająca do granicy atmosfery ziemskiej stanowi jedną półmiliardową część energii emitowanej przez Słońce, a jej strumień ma moc około 1,39 k W/m2. Na skutek odbicia, absorpcji i rozproszenia, w zależności od pory dnia i roku, do powierzchni Ziemi dociera średnio mniej niż 50% tej energii. Natężenie promieniowania słonecznego na powierzchni Ziemi zależy od wysokości Słońca nad horyzontem, co wiąże się z grubością warstwy atmosfery, przez którą to promieniowanie jest absorbowane. Im niżej nad horyzontem znajduje się Słońce, tym grubsza warstwa atmosfery absorbuje jego promieniowanie i tym mniej energii słonecznej dociera do powierzchni Ziemi.

Istnieją trzy podstawowe mechanizmy przetwarzania promieniowania słonecznego na inne postacie energii:

  • konwersja fototermiczna (przetworzenie na ciepło) wykorzystywana w kolektorach słonecznych, diodach cieplnych, stawach słonecznych i helioelektrowniach,
  • konwersja fotowoltaiczna (przetworzenie na energię elektryczną) wykorzystywana w fotoogniwach,
  • konwersja fotobiochemiczna (energia wiązań chemicznych) występująca w paliwach stałych (węglach kopalnych), ropie naftowej i biomasie.

ZASADA DZIAŁANIA KOLEKTORA SŁONECZNEGO
Najpopularniejszym urządzeniem do przetwarzania energii słonecznej jest kolektor słoneczny. Obudowę kolektora stanowi rama stalowa lub aluminiowa z płytą szklaną nad absorberem (płytą pochłaniającą energię promieniowania słonecznego) i warstwą izolacji cieplnej pod nim. Promieniowanie wpadające przez płytę szklaną kolektora ogrzewa absorber, wewnątrz którego znajdują się kanaliki z przepływającą przez nie wodą lub inną cieczą. Płyta szklana nie pozwala promieniowaniu słonecznemu po przejściu przez nią wydostać się spowrotem, co daje efekt tzw. pułapki promieniowania. Woda ogrzana w absorberze kierowana jest za pomocą pompy do zbiornika z wymiennikiem ciepła. Po ogrzaniu woda ze zbiornika odprowadzana jest do instalacji grzewczej.

sun

LEGENDA:

1. energia słoneczna
2. płyta szklana
3. płytka metalowa
4. płyta pochłaniająca (absorber)
5. kanalik z cieczą
6. ciecz ochładzana
7. pompa
8. ciecz ogrzana
9. zbiornik z wodą
10. wymiennik ciepła
11. woda odprowadzana
12. woda doprowadzana