Solárna energia

solárna energia odkazuje na energiu, ktorá je získaná z priameho slnečného žiarenia.

Existujú množstvo spôsobov aplikácie solárnej energie napr:

solárne fotovoltaické systémy – elektrárne solárne koncentračné termické elektrárne

Spôsob výroby elektrickej energie v slnečnej (solárnej) elektrárni:

Pracujú na princípe fotoelektrického javu - priamej premeny svetla na elektrickú energiu. Slnečné žiarenie dopadajúce na polovodičový fotovoltaický článok, vyrobený na báze kremíka produkuje jednosmerný elektrický prúd. 

Fotovoltaické články sú integrované do tzv. modulov s napätím 6 - 12 V, elektricky prepojené moduly vytvárajú solárne systémy s výstupným napätím 230 V a viac.

Solárne fotovoltaické systémy

domáce solárne systémy s výkonom niekoľko W, resp. kW, ktoré zásobujú domácnosti jednosmerným prúdom cez batérie, používajú sa na osvetlenie a malé spotrebiče

väčšie strešné solárne systémy s výkonom niekoľko kW, ktoré okrem zásobovania domácností prebytky elektriny (striedavý prúd) dodávajú do verejnej siete

solárne elektrárne s výkonom niekoľko MW, ktoré dodávajú celú výrobu do verejnej siete.

Na základe inštalovaného výkonu rozoznávame:

Pracujú na princípe koncentrácie slnečných lúčov zrkadlami na malú plochu (ohniska), kde vzniknuté veľké teplo sa využíva na generovanie pary a výrobu elektriny. 

Na koncentráciu slnečného žiarenia sa používajú tri základné typy:

Solárne koncentračné termické elektrárne

lineárne parabolické zrkadlá

tanierové parabolické zrkadlá 

termálne solárne veže

Tieto systémy využívajú parabolické zrkadlá v tvare koryta, ktoré koncentrujú slnečné žiarenie do potrubia umiestneného do ohniska zariadenia.

V potrubí prúdi kvapalina, ktorá sa zohrieva takmer na 400˚C.

Je prečerpávaná cez tepelné výmenníky, takže na konci uniká para s vysokou teplotou ktorá poháňa turbínu generátora vyrábajúceho el. energiu

Lineárne parabolické zrkadlá ( solárne parabolické korytá )

Potrubie v ohnisku parabolických korýt sú zo skla a celý systém je natáčaný smerom k slnku počas dňa. Najväčší takýto systém bol postavený na začiatku

80.tych rokov a 1 z 9 zariadení malo výkon 13,8 MW. 

V roku 1990 boli dokončené ostatné s výkonom až 80 MW. Ako teplonosné médium sa používa olej.

V dôsledku nízkych nákladov na prevádzku a údržbu sa solárne parabolické korytá stali najlacnejšími a najspoľahlivejšími

zariadeniami solárnej- termálnej výroby elektriny.

Využívajú sústavu parabolických zrkadiel v tvare tanierov, ktoré koncentrujú slnečné žiarenie do absorbátora umiestneného v ohnisku paraboly.

 Kvapalina v absorbátore sa zohrieva na 1000˚C využívaná priamo na výrobu elektriny v turbíne pripojenej k absorbátoru. Tieto systémy boli skonštruované v USA.

Tanierové parabolické zrkadlá - solárne parabolické taniere

Výkon majú od 7 kW do 25 kW. Vysoká optická účinnosť a nízke straty energie robia z parabolických tanierov najúčinnejšie solárne zariadenie na výrobu elektrickej energie. Dosahujú účinnosť až 29 %.

Využívajú kruhové pole osadené niekoľkými zrkadlami natáčaných smerom k slnku a koncentrujúcimi lúče do ohniska veže.

Absorbované teplo sa odovzdáva kvapaline. Para poháňajúca turbínu vyrába elektrinu. 

Natáčanie je riadené pomocou PC a dvojosové zariadenie zaisťuje že zrkadlá neustále smerujú lúče na absorbátor. 

Termálne solárne veže 

Kvapalina v absorbátore odovzdáva teplo zásobníku, odtiaľ sa odovzdá na výrobu elektriny a ďalšie priemyselne využitie. 

Teplota je od 548˚C - 1480˚C. V Kalifornii je postavená elektráreň s výkonom 10

MW, ako teplovodné médium bola voda, nahradená je roztokom roztavených solí.

http://www.spslevice.sk/soc-uceb-siz2007/Elektronicka%20ucebnica%20SIZ/Mato/Solarne%20elektrarne.html

Zdroje:

ĎAKUJEM ZA POZORNOSŤ

Daniel Katrinič, 2.G