Proiect Energii Regenerabile

Cap 1. Introducere

Energia solara este cea mai curata, dar si cea mai inepuizabila dintre toate sursele de caldura cunoscute. Radiatiile solare sunt compuse din caldura, lumina si alte radiatii emise de soare. Radiatiile solare contin o cantitate uriasa de energie si acestea sunt responsabile de toate pocesele naturale de pe pamant. Energia solara, desi atat de abundenta, a fost foarte greu sa fie exploatata in mod direct pana acum.

Energia solara poate fi clasificata in două categorii, termica si luminoasa.[2]

Energia termica obtinuta de la soare poate fi folosita pentru un numar de aplicatii incluzand producerea de apa calda, incalzirea unor spatii si de asemenea chiar pentru racire, facuta prin intermediul tehnologiei de racire prin absortie. Folosind energia solara si alte forme de energie care se pot reimprospata se va reduce sprijinul dat de produsele petroliere pentru producerea de energie, in asa fel incat se vor reduce emisiile de CO2. Emisiile de CO2 contribuie la incalzirea globală a atmosferei, acesta fiind o depreciere a mediului ambiant careia astazi i se da o deosebita atentie. Media Emisiilor de CO2 datorate uzului casnic vor fi reduse cu 20% prin instalarea unui colector solar.[2]

Energia regenerabila se refera la forme de energie produse prin transferul energetic al energiei rezultate din procese naturale regenerabile. Astfel, energia luminii solare, a vanturilor, a apelor curgatoare, a proceselor biologice si a caldurii geotermale pot fi captate de catre oameni utilizand diferite procedee.[1]

Toate aceste forme de energie sunt valorificate pentru a servi la generarea curentului electric, apei calde, etc[1]

Cap.2 Sisteme de captare a energiei termice

Panourile solare termice sunt instalatii ce capteaza energia continuta in razele solare si o transforma in energie termica. Deoarece aproape intreg spectrul radiatiei solare este utilizat pentru producerea de energie termica, randamentul acestor panouri este ridicat fiind în jur de 60%-75% raportat la energia razelor solare incidente (200 - 1000 W/m² in Europa, in functie de latitudine, anotimp si vreme).Expresii cu semnificatie identica sau apropiata: captatoare solare, colectoare solare. Energia solar termica este captata prin intermediul mai multor sisteme, si acestea pot fi : panouri plate si panouri cu tuburi vidate,[2]

2.1 Panourile plate

In principiu, un panou solar are o carcasa metalica de forma dreptunghiulara in care se afla montate celelalte elemente. Printr-un geam de sticla, razele solare cad pe o suprafata care absoarbe aproape intregul domeniu spectral al acestora.[2]

Energia calorica rezultata nu se pierde, panoul solar fiind izolat termic in toate partile. Caldura de convectie spre exterior este limitata de unul sau mai multe geamuri.[2]

Fig.1. Panou solar plat, [2]

Colectoare solare plane au trei elemente importante :

• Sticla

• Absorber

• Panou propiu zis

Fig2. Elemente componente ale unui panou solar plat,[3]

Sticla - folosita este un sortiment de sticla prismatica rezistenta la socuri termice si mecanice. Acest sortiment de sticla lasa sa treaca circa 92-93% din razele solare, pe cand sticla obisnuita de geam lasa sa treaca decat 85%. In acelasi timp, sticla blocheaza radiatiile termice sa nu se intoarca in mediul exterior, dupa ce piesa denumita absorber deja a fost incazita.[3]

Au aparut si sortimente speciale de sticla pentru colectoare solare, la care, s-a ajuns la 96% impreuna cu imbunatatirea folosirii razelor, care nu cad perpendicular. La aceste sortimente, castigul total este de circa 10% mai mult ca la sortimentele clasice.[3]

Absorberul -este realizat din cupru, cu acoperiri speciale pentru a mari gradul de absorbtie a razelor solare. Se folosesc acoperiri cu oxid de crom, oxid de nichel, oxid de vanadiu, chiar si titan. Aceste materiale au fiecare culoarea lor specifica, nu mereu negru este cea mai buna solutie. De exemplu, acoperirile cu titan dau o tenta albastra si ajuta in special la captarea radiatiei difuze, deja are rezultate superioare iarna.

In unele cazuri se folosesc si lacuri si vopsele, dar in clipa in care trebuie sa reziste la temperaturi in gama 150 -200°C conditiile de indeplinit sunt grele.

Absorberul se infierbanta si isi cedeaza caldura agentului termic care circula prin el. Ca agent termic se poate folosi si apa, in circuit inchis sau deschis, dar de multe ori este folosit antigel.[3]

Pentru a reduce pierderile datorate radiatiei absorberului (orice corp cald radiaza) se izoleaza spatele absorberului si in unele cazuri, tot colectorul solar este vidat. Cu aceasta metoda se poate creste energia cistigata cu 10 - 13 %.[3]

• Avantaje:

Durata medie de functionare mare, se garanteaza uzual 20 - 30 de ani. Simplitate exista solutii care din cauza simplitatii au devenit extrem de fiabile. Experienta indelungata, se gasesc deja exemplare de 30 -40 de ani izolarea nu este perfecta, dar in schimb este stabila in timp, zapada nu ramane pe colector ci se topeste mai usor ajuta acoperisul la izolarea termica, in cazul in care s-a folosit montajul integrat in tigla. Protejeaza antigelul temperatura vara poate sa atinga 200-220°C, iar antigelul la circa 160°C incepe sa se descompuna.[3]

• Dezavantaje

Unghiul de incidenta a razelor solare este optim decat la pranz. Imunitate redusa la vant vantul nu reuseste sa treaca prin panou ca la varianta cu tuburi.[3]