Energia Solară

Introducere

Scurt istoric

În secolul al XVIII-lea naturalistul Horace-Bénédict de Saussure a construit precursorul panoului solar de azi, o cutie simplă de lemn, cu interiorul vopsit în negru şi acoperită cu sticlă. Cu acest prim panou solar s-a atins o temperatură de 87°C(1767).

La mijlocul secolului al XIX-lea francezul Augustin Mouchot a dezvoltat panoul lui Saussure adăugându-i oglinzi concave, iar în anul 1878 la expoziţia mondială din Paris a expus o maşină cu aburi acţionată cu energie solară şi a făcut propunere utilizării acesteia pentru generarea de electricitate.

În 1903, colonelul spaniol Isidoro Cabanyes a descris un semineu solar în revistă "La energía eléctrica". O descriere a unor centrale electrice avand la baza semineurile solare a fost înregistrata in 1931 cu un autor german, Hanns Günther. Începând cu 1975, Robert E. Lucier a cerut patente pe un generator de putere de turn solar solar electric, iar intre 1978 si 1981 aceste patente au fost inregistrate în Australia, Canada, Israel si USA.

Capitolul I. Tipuri de energie solara

Energie solara termică— căldura soarelui este folosita pentru încălzirea unui agent termic care, mai apoi permite încălzirea apei calde menajere dar şi încălzirea locuinţei. Sistemele sunt de regulă folosite pentru gospodarii şi uz individual.

Energie solara fotovoltaica fotovoltaică— radiaţiile solare sunt captate printr-un sistem de celule fotovoltaice şi transformate direct în energie electrică. Energia electrica este fie utilizata direct, fie stocată în acumulatori speciali, fie introdusă în sistemul energetic naţional.

Energie solară concentrată (Concentrating solar power CSP) – sunt sisteme de captare a energiei solare de mari dimensiuni, adevărate ferme solare. Acestea folosesc de regulă un sistem complex de oglinzi de mari dimensiuni ce concentrează şi direcţionează radiaţiile solare într-un punct fix pentru a supraîncălzi un lichid (uleiuri speciale) pentru a produce aburi care, ulterior pun în funcţiune o turbină generând astfel energie electrică.

Ambele procese, nu au nimic in comun cu tehnologia folosita si nici aplicatiile lor.

Vorbim prima data de sistemele termice, in caldura stransa in colectoarele solare este destinata pentru numeroase operatiuni destinate uzului intern. De exemplu, se poate obtine apa calda menajera pentru uzul domestic/industrial, sau pentru incalzirea centrala a locuintelor, indiferent de marimea lor.

O alta utilitate care o putem avea din radiatia solara este aerul conditionat pe perioada verii, mai exact cand afara radiatia solara este foarte puternica. In efect, pentru a obtine rece, trebuie sa dispunem de o forta calda, astfel un mini sistem solar instalat pe acoperis sau pe sol va aduce aparatului de condensatie, caldura necesara pentru a emana aer rece. In tarile arabe majoritatea aparatelor de aer conditionat functioneaza cu o mini instalatie solara. In acest mod aparatul de aer conditionat trebuie doar sa imprastie aerul condensat de masina exterioara, iar masina exterioara, ce inainte trebuia sa consume minim 2,4Kw/h pentru a incalzi o rezistenta electrica ce produce condensatia, va consuma cat forta unui bec adica 100w.

Capitolul II. Distributia radiatiei solare in Romania

In privinţa radiaţiei solare, ecartul lunar al valorilor de pe teritoriul României atinge valori

maxime în luna iunie (1.49 kWh/ m2/zi) şi valori minime în luna februarie ( 0.34 kWh/ m2/zi).

Pornind de la datele disponibile s-a intocmit harta cu distributia in teritoriu a radiatiei solare

in România. Harta cuprinde distributia fluxurilor medii anuale ale energiei solare incidente pe suprafata orizontala pe teritoriul Romaniei.

Sunt evidentiate 5 zone, diferentiate prin valorile fluxurilor medii anuale ale energiei solare incidente. Se constata ca mai mult de jumatate din suprafata tarii beneficiaza de un flux de

energie mediu anual de 1275 kWh/m2.

Harta solara a fost realizata prin utilizarea si prelucrarea datelor furnizate de catre: ANM

precum si NASA, JRC, Meteotest.

Datele sunt exprimate in kWh/m2/an, in plan orizontal, aceasta valoare fiind cea uzuala folosita in aplicatiile energetice atat pentru cele solare fotovoltaice cat si termice.

Zonele de interes, areale, deosebit pentru aplicatiile electroenergetice ale energiei solare in

tara noastra sunt:

- Cel mai ridicat potenţial acoperă Dobrogea şi o mare parte din Câmpia Română

- Cu un potenţial bun, se incadreaza nordul Câmpiei Române, Podişul Getic, Subcarpatii Olteniei şi Munteniei o bună parte din Lunca Dunării, sudul şi centrul Podişului Moldovenesc şi Câmpia şi Dealurile Vestice şi vestul Podişului Transilvaniei unde radiaţia solară pe suprafaţă orizontală se situează între 1300 şi 1400 MJ / m2.

- Cu potenţialul moderat, dispune de mai puţin de 1300 MJ / m2şi acoperă cea mai mare parte a Podişului Transilvaniei, nordul Podişului Moldovenesc şi Rama Carpatică.

Indeosebi în zona montană variaţia pe teritoriu a radiaţiei solare directe este foarte mare, formele negative de relief favorizănd persistenţa ceţii si diminuând chiar durata posibilă de strălucire a Soarelul, în timp ce formele pozitive de relief, în funcţie de orientarea în raport cu Soarele şi cu direcţia dominantă de circulaţie a aerului, pot favoriza creşterea sau, dimpotrivă determina diminuarea radiaţiei solare directe.

2.1 Locatii pentru aplicatii solare

Avand in vedere:

- potentialul energetic solar din Romania (o medie de 1275 kWh / m2 / an radiatie

globala incidenta in plan orizontal);

- distributia potentialului solar in teritoriu (care are variatii relativ reduse de sub

200kW/h/m2/an intre zonele sudice si nordice ale tarii noastre);

- performantele echipamentelor solare (termice sau fotovoltaice) care se preteaza la orice tip de

aplicatie termica/electrica; Se poate aprecia ca, in general, orice zona insorita (fara obstacole

majore) este propice pentru aplicatii solare.