Dimensionarea unui Sistem Fotovoltaic pentru un Apartament de Locuit

1. Notiuni generale despre energia solara

Energia solara se refera la o sursa de energie reinnoibila care este direct produsa prin lumina si radiatia solara. Aceasta poate fi folosita sa genereze electricitate prin celule solare (fotovoltaice); sa genereze electricitate prin centrale electrice termale; sa genereze electricitate prin turnuri solare; sa incalzeasca blocuri, direct; sa incalzeasca blocuri, prin pompe de caldura; sa incălzeasca blocuri prin cuptoare solare.

Avantaje:

Energia solara este disponibila in cantitati imense, este inepuizabila (cel putin pentru cateva miliarde de ani) si este ecologica. Mijloacele de captarea energiei solare nu sunt poluante si nu au efecte nocive asupra atmosferei, iar in conditiile in care degradarea Terrei atinge un nivel din ce in ce mai ridicat, aceasta problema incepe sa fie luata in seama de tot mai multi oameni. Si acest lucru se vede. In cazul producerii de energie electrica prin intermediul panourilor fotovoltaice, procentul energiei solare din totalul energiei produse pe glob a crescut de la 0,04% in 2004 la peste 0.3% si se estimeaza ca va depasi 0,4% pana la finalul lui 2010. In continuare este un procent minuscul, dar este de apreciat faptul ca omenirii a inceput sa ii pese. Iar pe masura ce tehnologia se va dezvolta, energia solara va fi utlizata din ce in ce mai mult.7

Dezavantaje:

Raspandirea foarte limitata a utlizarii tehnologiei pentru captarea energiei solare are foarte multe cauze.

In primul rand, tehnologia de captarea a energiei solare este inca la inceput si costisitoare. Pretul producerii unui WATT in prezent, prin intermediul celulelor fotovoltaice, este de 6-7 ori mai mare decat cel al producerii sale in termocentrale. De aceea investitia initiala intr-un sistem de producere a energiei prin captarea razelor solare este mare, chiar daca amortizarea se produce in timp, sistemele fiind in general foarte fiabile si putand functiona 10-25 de ani fara mari costuri de intretinere.

In plus, panourile solare au un randament foarte scazut daca raportam cantitatea de energie produsa la dimensiunea lor: pentru acoperirea necesitatilor unei locuinte fiind necesare panouri solare de cateva zeci de metri patrati. Dar si acest lucru se va schimba pe masura ce tehnologia evolueaza.

Cel mai mare dezavantaj este insa acela ca energia solara este dependenta de razele soarelui, cu alte cuvinte de cantitatea de radiatii solare care ajung pe Pamant. Iar aceasta este variabila, in functie de ora, de perioada a anului, de conditiile atmosferice, etc. Si nu in ultimul rand, randamentul sistemelor solare depinde in mare masura de unghiul sub care cade raza de soare pe panoul solar, asadar de pozitia pe glob. Energia solara este cu siguranta o alternativa, la fel ca si energia eoliana sau marina. Pentru ca in conditiile actuale, necesarul energetic al Terrei are nevoie de existenta centralelor pe baza de carbune sau nucleare. Dar in viitor, acest fapt se va schimba cu singuranta.

Majoritatea energiilor solare sunt derivate prin utilizarea energiei fotovoltaice. Aceste dispozitive folosesc materiale semiconductoare pentru a converti lumina soarelui in putere utilizabila, in forma de energie electrica. O data cu fotonii emisi de razele soarelui, pe suprafata celulelor solare fotovoltaice, electronii sunt dislocati din materialul semiconductor. Din ce in ce mai multi electroni sunt stramutati, fluxul acestor electroni devine un curent electric direct (DC).

Cand este canalizat si directionat, acest curent poate fi folosit, cu ajutorul unui invertor solar, pentru a da putere aparatelor din casa, pentru incalzirea apei, pentru a incarca baterii solare si de a furniza energie electrica la orice alta sursa din reteaua electrica.