25
Universitatea “Dunarea de Jos”, Galati Facultatea de Mecanica Energia solara = Energia viitorului Student : Toader Ionut-Constantin .

Energia Solara

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Energia Solara

Universitatea “Dunarea de Jos”, Galati

Facultatea de Mecanica

Energia solara =Energia viitorului

Student :Toader Ionut-Constantin .

Page 2: Energia Solara

Economia de energie este la ora actuală o prioritate mondială, prezervarea planetei şi a resurselor ei devenind obiective principale internaţionale. Crizei energetice, ce derivă din epuizarea sau exploatarea din ce în ce mai grea a surselor de energie convenţionale, se adaugă schimbări climatice vizibile, cauzate de emisia în atmosferă a gazelor cu efect de seră. În acest context, în anul 1997 a fost negociat şi încheiat protocolul de la Kyoto, care este în vigoare din anul 2005 şi prin care ţările semnatare se obligă să reducă emisiile poluante din atmosferă cu 5,2% în perioada 2008-2012 în raport cu cele din anul 1990. În noiembrie 2004, 127 de ţări ratificaseră deja acordul, inclusiv membrii Uniunii Europene, dintre care făceau parte România şi Bulgaria.

1.Energie solara

Contextul energetic mondial, conduce către o preocupare intensă în domeniul energiilor neconvenţionale. Dintre acestea, energia solară ocupă un loc important. Se poate menţiona faptul că Pământul nu primeşte, la suprafaţa sa, decât o mică parte din radiaţia emisă de Soare, după ce aceasta suferă fenomenele de transmisie, absorbţie şi difuzie la nivelul atmosferei. În aceste condiţii intensitatea ei scade cu 30% în cazul în care cerul este senin şi clar. Anual, pe continente se primesc în jur de 1,5 x 1018 kWh, de 10 000 de ori mai mult decât consumul energetic mondial [WWW. 4], Soarele devenind astfel una dintre cele mai importante surse neconvenţionale.

Energia solară este energia emisă de Soare, fiind o sursă de energie regenerabilă.

Energia solară poate fi folosită să:

genereze electricitate prin celule solare (fotovoltaice) genereze electricitate prin centrale termice solare (heliocentrale)

încălzească clădiri, direct

încălzească clădiri, prin pompe de căldură

încălzească clădiri și să producă apă caldă de consum prin panouri solare termice

Instalațiile solare sunt de două tipuri: termice și fotovoltaice.

Energia solara este o sursa inepuizabila de combustibil pentru panouri solare. Gratuita si ecologica, energia solara este captata de panourile solare sub forma de radiatii solare. Supranumita si energie verde, energia solara va deveni in scurt timp principala sursa de energie termica si energie electrica.

1.1. Radiaţia solară

Energia solară primită anual pe Terra însumează 1,5 x 1018 kWh, aproape de 10 000 de ori mai mult decât consumul anual de energie în lume. Soarele este considerat un corp negru având o temperatură de care interacţionează cu Pământul şi cu atmosfera sa. Intensitatea maximă a radiaţiei solare la intrarea în atmosferă este de 1353 W/m2 şi se numeşte constantă solară. Mici variaţii în jurul acestei valori se datorează variaţiei distanţei dintre Terra şi Soare, aproximativ , iregularităţilor suprafeţei solare şi rotaţiei acestuia.

Soarele emite o radiaţie electromagnetică cu o putere de aproximativ 3.86 × 10 J/s, într-o gamă variată de lungimi de undă, de la raze X la unde radio. Cea mai mare parte din această

Page 3: Energia Solara

energie este emisă între 0,2 şi 8 , repartizată în următoarea manieră: 10% ultraviolet, 40% spectru vizibil şi 50% infraroşu.

2. Panouri solare

Cele mai bune performante ale unui panou solar le obtinem de la tuburile vidate. Tehnologia avansata de fabricatie a sticlei tubului cat si vidarea lui fac din acestea "regele" energiei solare termice. La randul lor, tuburile, sunt vopsite cu substante speciale care amplifica absorbtia radiatiei soarelui pe metru patrat de-a lungul unei zile. In functie de tija interioara, materialul tubului si a absorberului acestea se impart in conductoare,superconductoare si ultraconductoare. Fiecare are o anumita forta de colectare si de transformare a energiei in apa calda folosita menajer sau ca aport la incalzire.Tuburile vidate sunt pretentioase la intretinere si din acest motiv se folosesc numai acolo unde este nevoie de surplus de apa calda sau se pot curata constant de praf sau de zapada.Privit din sens opus, principiul vidului, are proprietatea ca temperatura exterioara a tubului ramane constanta atat pe timp de vara cat si pe timp de iarna. Dar pe timp de vara se poate aseza praful pe sticla si reduce performanta ajungand similar cu panoul solar, pe timp de iarna o ninsoare abundenta scoate practic complet din functiune acel sistem de panouri solare timp de mai multe zile. 

Page 4: Energia Solara

Zapada asezata si neindepartata la timp poate ingheta pe suprafata tuburilor anihiland puterea energetica pana se va topi de la soare. Daca se intervine dupa ce a inghetat zapada pe tuburi trebuie foarte mare atentie sa nu se sparga la manipulare. De aceea este de preferat ca instalatiile solare ce folosesc tuburi vidate sa fie montate la sol. O alta solutie este montarea verticala spre sud dar astfel va trebui supradimensionat sistemul pe calculator pentru ca se pierde in randament. Interventiile de service, de schimbare a glicolului sau de verificare a aerisitorilor se face numai de personal specializat fara a afecta randamentul sistemului montat.

In timpul iernii, colectorii cu tuburi vidate sunt functionali doar pe o perioada scurta dupa-amiaza tarziu atunci cand soarele apune. Colectoarele plane in contrast, lucreaza

Page 5: Energia Solara

toata ziua si furnizeaza caldura la un nivel de temperatura suficient. Acest lucru indica faptul ca, colectorii cu tuburi vidate sunt acoperiti cu zapada sau gheata, iar dezghetarea lor se face foarte lent datorita izolatiei lor cu vid foarte eficienta. Pe de alta parte, ea devine blocata intre tuburile de sticla ale colectorului vidat.Si, daca ne gandim si la partea estetica, putem alege panouri solare plane inserate direct in acoperis care par sa arate ca ferestrele de mansarda.

Cantitatea de energie solara care ajunge la pamant in decursul unui an este de aproximativ 7000 de ori mai mare decat energia consumata la nivel global in acelasi interval de timp. Astfel, in 2005, consumul la nivel global a fost de 0.014% din cantitatea totala de energie solara. Se preconizeaza ca pana in 2100 vom avea nevoie de 0.051% din energia solara care ajunge la pamant in decursul unui an.

2.1.Panouri solare cu tuburi vidate si rezervor

Sistemul este alcatuit din mai multe tuburi din sticla, fiecare avand in interior un tub din material superconductor (in general cupru). Volumul ramas liber intre cele doua tuburi este vidat pentru a asigura o mai buna izolare termica. Tubul superconductor contine o cantitate mica de lichid antigel.

Principiul de functionare este simplu: radiatia solara incalzeste tuburile din material superconductor; cand lichidul antigel ajunge la 30 de grade Celsius se vaporizeaza si se ridica in sonda termica unde cedeaza caldura si condenseaza, ciclul reincepand. Sonda termica asigura transferul de caldura rezervorului de apa. Pentru perioadele in care radiatia solara nu este suficienta pentru a asigura incalzirea apei, rezervorul este prevazut si cu un sistem de rezistente electrice.

Avantajele acestui sistem:

datorita formei cilindrice a tuburilor, razele solare cad perpendicular pe suprafata aproape intreaga zi, eficienta fiind aproape maxima;

Page 6: Energia Solara

sistemul functioneaza la temperaturi reduse (inclusiv iarna), in zilele ploioase sau atunci cand cerul este acoperit de nori;

sistemul functioneaza, insa nu la capacitate maxima, chiar daca unul sau mai multe tuburi sunt defecte;

tuburile rezista la grindina de maxim 30 mm diametru.

2.2.Colectoare parabolice

Acest tip de sistem foloseste oglinzi parabolice lungi pentru a concentra lumina soarelui pe un tub asezat in lungul oglinzii, in focarul acesteia. Prin tub este circulat un fluid, in general ulei, pentru a transfera caldura unei turbine pe baza de abur, aceasta generand curent electric. Acest sistem are aplicatii industriale, fluidul circulat putand ajunge la peste 350 de grade Celsius.

O astfel de centrala electrica functioneaza din iunie 2007 in Boulder City, Nevada si genereaza 64.000kW, suficient pentru a alimenta 14 000 de locuinte.

3. Panouri fotovoltaice  Panourile fotovoltaice sunt elemente de producere a energiei electrice prin utilizarea energiei luminoase (fotoni). Din punct de vedere fizic, celula fotovoltaica este o dioda tip p- n de suprafata mare, cu jontiunea pozitionata aproape de partea superioara. Celula converteste luminozitatea solara in energie electrica. Mai multe astfel de celule sunt asamblate intr-un modul de o anumita putere.

Mai concret, o celulă solară constă din două sau mai multe straturi de material semiconductor, cel mai întâlnit fiind siliciul. Aceste straturi au o grosime cuprinsă între 0,001 şi 0,2 mm şi sunt dopate cu anumite elemente chimice pentru a forma joncţiuni „p” şi „n”. Această structură e similară cu a unei diode. Când stratul de siliciu este expus la lumină se va produce o „agitaţie” a electronilor din material şi va fi generat un curent electric.

Celulele, numite şi celule fotovoltaice, au de obicei o suprafaţă foarte mică şi curentul generat de o singură celulă este mic dar combinaţii serie, paralel ale acestor celule pot produce curenţi suficient de mari pentru a putea fi utilizaţi în practică. Pentru aceasta, celulele sunt încapsulate în panouri care le oferă rezistenţă mecanică şi la intemperii.

Page 7: Energia Solara

Celula fotovoltaica Panou fotovoltaic

Celulele fotovoltaice sunt de mai multe tipuri: monocristaline, policristaline, tip film, amorfe, sferice si concentrate.

Cele mai bune celule sunt cele monocristaline dar si cele mai scumpe. Celulele policristaline au gradul de conversie mai mic, dar sunt mai ieftine, reducandu-se astfel substantial costul pe Watt instalat, fiind mult mai raspandite.

3.1. Caracteristici energetice ale celulelor fotovoltaice

Randamentul unei celule PV este definit ca raportul dintre puterea electrică furnizată la bornele sale şi puterea radiaţiei incidente:

Puterea electrică disponibilă la bornele unei celule PV variază în funcţie de: intensitatea radiaţiei solare, temperatura celulei, unghiul de incidenţă al razelor solare, caracteristicile constructive ale celulei şi condiţiile meteorologice (temperatură ambiantă, viteza vântului etc.).

Răspunsul spectral al unei celule PV este eficacitatea cu care aceasta transformă energia radiaţiei solare în electricitate. Eficacitatea sa depinde în cea mai mare măsură de proprietăţile materialului din care este fabricată. Chiar dacă prin definiţie fotonul are o masă nulă, el deţine totuşi o energie cinetică. Aceasta se defineşte ca fiind produsul dintre constanta lui Planck şi frecvenţa radiaţiei:

Page 8: Energia Solara

Factorul de formă este definit ca raportul dintre puterea maximă furnizată de o celulă PV în condiţii date de funcţionare şi puterea livrată de o celulă ideală, în aceleaşi condiţii de funcţionare:

Pentru celulele cristaline factorul de formă variază între 0,75 şi 0,85, iar pentru cele amorfe între 0,5 şi 0,7.

3.2. Sisteme fotovoltaice

Un sistem clasic fotovoltaic insular este alcatuit din urmatoarele componente:

-panouri fotovoltaice,

-regulatorul de incarcare al bateriilor,

-grupul de baterii de 12, 24 sau 48 V DC

-invertor, ce tranforma curentul continuu DC in curent alternativ AC

Se pot realiza sisteme ce pot diversifica energia produsa (surplusul de energie) in retea.

Un astfel de sistem este compus din:

• panouri fotovoltaice pentru conectare la retea

• invertor pentru divertare in retea

• contor electric pentru a masura cantitatea de energie produsa si livrata in retea.

Page 9: Energia Solara

3.3.Aplicatii ale panourilor fotovoltaice

Există o varietate de aplicaţii ce utilizează energia electrică produsă de către celulele solare pornind de la aparate de uz comun şi ajungând până la tehnica spaţială.

Ceas de mână

Ceasurile produse de firma japoneză Citizen sunt dotate cu o celulă solară inclusă în cadran care încarcă un acumulator cu litiu având o independenţă de 150-240 zile şi care după o funcţionare de 20 ani prezintă o scădere de capacitate de maximum 20%.

Calculator de buzunar

Calculatoarele de buzunar pot dispune de alimentare dublă de la baterie şi celulă solară sau alimentare simplă doar de la celule solare, caz în care pentru funcţionare este nevoie de o iluminare relativ puternică.

Aparat de taxare în parcări

Aparatele automate de taxare în parcări aparţin sitemelor cu alimentare autonomă care pe lângă un modul cu celule solare mai este înzestrat şi cu un acumlator pentru a se asigura alimentarea continuă cu energie electrică

Page 10: Energia Solara

Lampion

Este compus din mai multe celule solare îmbinate estetic formînd corpul lampionului ce încarcă un acumulator în cursul zilei care mai apoi alimentează o sursă de lumină noaptea. Este portabil, putând fi utilizat pemtru iluminare unui interior noaptea.

Lampadar

Pe un stâlp de iluminare se montează un panou solar de cca 40 Wc care alimentează o bateria de cca 50Ah. Acesta asigură o autonomie de cca 5 zile a 8 ore de noapte. Aprinderea şi stingerea luminii se asigură cu un programator inclus.

Iluminarea panourilor publicitare

La fel ca si in cazul lampadarelor, panourile publicitare sunt iluminate cu ajutorul unor lampi alimentate de la un panou solar.

Balize luminoase

Balize luminoase sunt corpuri de iluminat incluse în asfalt, ce emit o lumină difuză produse cu ajutorul unuia sau mai multor LED-uri pe baza energiei acumulate în cursul zilei prin intermediul celulelor solare. Dispun de o autonomie de 6-7 zile fără soare.

Page 11: Energia Solara

Pompe de apă

Sisteme de panouri solare cu o putere instalată cuprinsă între 80Wc şi 1200 Wc ce alimentează prin intermediul unui panou de comandă pompe elicoidale cu o înălţime de pompare de 5-230m şi un debit de 0,8m³/ zi - 95m³/zi.

Automobile solare

Automobilele solare sunt construite utilizând rezultate din tehnica spaţială, tehnologia de fabricaţie a bicicletelor, industria de automobile şi tehnologia energiei reinnoibile. Cadrul este realizat din materiale composite uşoare (fibră de carbon, fibră de sticlă, Kevlar) asamblate prin lipire cu răşini sintetice (epoxidice) şi este purtătorul a sute de celule solare legate între ele. Un astfel de ansamblu, într-o zi însorită, poate produce o putere de pînă la 2kW(2,6CP) Firma Venturi AstroLab în 2006 a promis că va scote pe piaţă primul automobil comercial electro-solar hibrid în ianuarie 2008.

Mijloace de transport pe apă

La mijloacele de transport pe apă panourile solare se utilizează :

Pentru generarea de curent electric stocat ulterior în acumulatoare pentru alimentarea utilităţilor de bord de exemplu în cazul ambarcaţiunilor. De exemplu o baterie de acumulatoare se poate încărca de la panouri solare montate pe bord la un curent de 9A.

Page 12: Energia Solara

Pentru propulsarea vasului, caz în care panourile solare vor acoperi o suprafaţă de obicei orizontală de tip acoperiş, sau chiar o parte din puntea vasului.

Vehicule pe şine

Vagon autonom acţionat de motor electric alimentat cu curentul produs de panouri solare şi stocat în baterii de acumulatoare. ELSE este un vagon experimental cu 6-8 locuri Puterea maximă de 3 kW este dezvoltată de un motor cu un randament de 95% la 24 V. Viteza de croazieră este de 15 km/h (teoretică maximă 50 km/h). Autonomia în condiţii de umbră este de 60 km.

Avioane fără pilot

Primul avion cu o greutate de 12 kg a fost Sunrise I având o putere de 450W furnizată de cca 1000 celule solare. A efectuat primul zbor la 4 noiembrie 1974. A urmat Sunrise II la 27. 09. 1975 acţionat de un motor de 600 W alimentat de 4480 celule solare.

La 11 septembrie 1995 Pathfinder a realizat recordul de zbor de 12 ore la 15.240 m altitudine corectat la 7 iulie 1997 la 21.802 m. În 1998 din Pathfinder a rezultat Pathfinder_plus cu o puterea instalată a celulelor solare de 7,5 kW alimentând 6 motoare cu o putere de 1,5 kW fiecare.

Avionul fără pilot HELIOS cu o greutate de 580 kg avea suprafaţa acoperită cu 66000 celule solare cu randamentul de 22% şi o putere de 35 kW. Viteza de zbor era de 30 până la 50 km/h. Helios s-a prăbuşit la 29 Mai 2003 lângă Hawaii în oceanul Pacific.

Page 13: Energia Solara

Avioane cu pilot

In 1979 Gossamer Penguin a efectuat primul zbor cu pilot la o înălţime de 4 m având o putere de 600 W. Primul avion solar se consideră a fi Solar Challenger cu care s-a reuşit la 7 iulie 1981 traversarea canalului mânecii lăsând în urmă 163 mile după un zbor la o altitudine de 3000 m. Solair I a efectuat la 21. August 1983 un zbor de 5 h 41 m. Solair II cu o putere de 1600W a efectuat primul zbor de test reuşit.

Bertrand Picard intenţionează ca în 2010 să traverseze oceanul Atlantic, iar în 2011 să înconjoare globul cu un avion solar având o suprafaţă de cca 250mp acoperită cu celule solare din siliciu monocristalin de 130μm grosime şi un randament de 20%.

Sateliţi

Satelitul STARDUST are o suprafaţă de panouri solare de 6,6 mp ce stochează energia necesară în perioda de umbră în acumulatoare de nickel-hydrogen (NiH2) cu o capacitate de16 Ah Staţia Spaţială Internaţională (ISS) este alimentată cu energie electrică având ca sursă celule solare ce echipează 8 panouri desfăşurate pe o lungime de câte 35,05 m lungime şi 11,58 m lăţime cu o masă de 1,1 T fiecare. Celulele solare pe o aripă sunt în număr de 32800 aşezate în rânduri de câte 400. Un panou furnizează staţiei 32,8 Kilowatt energie electrică, la o tensiune reglată la 140 V prin Utility Transfer Assembly (UTA). Pe perioada de eclipsă (35 min din fiecare 90 min a rotaţiei pe orbită). Energia este stocată ăn baterii de nichel-hidrogen proiectate pentru 38.000 cicluri de încărcare descărcare respective o durată de viaţă de 6,5 ani. Pentru maximizarea puterii furnizate panourile sunt orientate permanent către soare de sistemele BGA (Beta Gimbal Assembly) şi SARJ (Solar Alpha Rotary Joint).

Page 14: Energia Solara

Utilizare casnică

În utilizarea casnică panourile solare au o importanţă mai mare în cazul locuinţelor izolate fără racord la reţeaua de curent alternativ. În general în sistemele mai evolute, opţional pe lângă panouri se mai montează:

baterie de acumulatore pentru a pute livra energie şi în lipsa luminii solare

un regulator de tensiune pentru prevenirea supraîncărcării bateriei

un dispozitiv de deconectare în cazul descărcării sub limită a acumulatoarelor

un dispozitiv de măsurare ce indică direcţia de alimentare şi cantitatea de energie produsă/consumată

în cazul utilizării de consumatori de current alternativ, este nevoie şi de un invertor. În acest caz la locuinţele racordate la reţeaua de curent alternativ teoretic ar exista posibilitatea eliminării din schemă a bateriei de acumulatoare, energia suplimentară fiind măsurată în ambele direcţii (la surplus sau lipsă).

Proiectul model al blocului 103/104 din Berlin- Kreuzberg în condiţiile din Germania a condus la o scădere cu cca 50 Pf a costului energiei. Pe o suprafaţă de 240 m² 213 panouri solare cu o eficienţă de 16% produc 20 kW energie electrică însumând 14.000 kWh pe an.

Utilizare industrială

Panourile solare sunt utilizate pe scară tot mai largă la producerea de curent electric Ca surse principale/secundare de curent electric în cazul clădirilor.

Dat în funcţiune în anul 1984 acoperişul din panouri solare al Universităţii din Georgetown situat în centrul dens populat al Washingtonului produce anual energie electrică în valoare de 60000$.

Faţa sudică a clădirii din Tübingen/Germania terminată în anul 2004 a fost acoperită cu 970 panouri fotovoltaice cu o putere instalată de 43,7 kW care produc anual 26000 kWh energie.

Page 15: Energia Solara

Din 1998 în Gleisdorf/Austria, pe strada energiei solare se găseşte arborele solar înalt de 17,3 m, o structură de oţel de 12,7 t pe care se află montate 140 panouri solare cu o producţie anuală de 6650 kWh cu care se alimentează 70 de stâlpi de iluminare.

Centrale solare

Centralele de producere a energiei electrice pe bază de panouri solare câştigă teren

Centrala solară din Atzenhof suburbia oraşului Fürth/Germania produce 1 MW energie electrică cu ajutorul a 144 panouri solare ce acoperă o fostă haldă de deşeuri menajere.

Centrala solară din Quierschied suburbia oraşului Göttelborn /Germania construită pe o suprafaţă de 165000 mp în 2004/2005 produce 7,4 MW energie electrică utilizând panouri solare.

Actualmente cea mai mare centrală solară se află în Pocking/ Bavaria compusă din 57912 panouri solare de înaltă performanţă cu o putere de 10 MW. În Shinan/Corea de Sud a început construirea unei mari centrale solare cu o putere instalată de 20 MW, producţie anuală estimată la 27000 MWh ce va acoperi cu 109000 panouri solare o suprafaţă egală cu cea a 80 de terenuri de fotbal. În Brandis/Saxonia/Germania a început construirea celei mai mari centrale solare având o putere de 40 MW, pe un teren al unei foste baze militare, acoperindu-se o suprafaţă egală cu a 200 terenuri de fotbal cu 550.000 panouri solare din film subţire. Se preconizează ca în primul an de funcţionare să se recupereze integral cheltuielile de construcţie care se estimează a costa cu 20%-40% mai puţin decât preţul comercial. Primele module vor fi operaţionale la sfârşitul lunii iunie.

4.Avantaje si dezavantaje

Page 16: Energia Solara

Avantajul cel mai semnificativ il reprezinta faptul ca, cel putin teoretic, au durata de viata nelimitata, insa putem lua in considerare si ca au un cost de intretinere foarte scazut.

Investitia initiala este marele dezavantaj al tuturor sistemelor energetice alternative, si astfel si a celor bazate pe panouri fotovoltaice. Insa aceasta se amortizeaza in timp, astfel incat pe mai multi ani, instalarea unui astfel de sistem este un lucru recomandat.

Exista desigur si alte dezavantaje, printre care putem enumera randamentul scazut al celulei fotovoltaice privit prin prisma energiei produse raportata la suprafata si dependenta acuta de radiatia solara (unghiul razei, temperatura, intensitatea, etc).

5.Concluzii

Energia solara este o sursa inepuizabila de combustibil pentru panouri solare. Gratuita si ecologica, energia solara este captata de panourile solare sub forma de radiatii solare. Supranumita si energie verde, energia solarava deveni in scurt timp principala sursa de energie termica si energie electrica.

In ciuda pretului si a dependentei de factorii externi, panourile solare sunt o solutie pentru viitor. Acest lucru este dovedit si de cresterea de aprope 50% inregistrata in numarul de astfel de sisteme folosite pe glob, in fiecare an din 2002 incoace. Procentul utilizarii energiei solare este in continuare minuscul, estimand ca va ajunge la 0,40% in 2010. Insa pe viitor, odata cu dezvoltarea tehnologiei si micsorarea costurilor initiale, panourile fotovoltaice vor deveni cu siguranta din ce in ce mai utilizate.

BIBLIOGRAFIE

Page 17: Energia Solara

http://org.ntnu.no/

www.bpsolar.com

www.wikipedia.org

http://ines.solaire.free.fr/solpv/page1.html

1.Panourile solare functioneaza si iarna?

Page 18: Energia Solara

DA! In perioada de iarna instalatiile trebuie sa fie prevazute cu circuite duble de racire, circuitul exterior jucand rolul unei solutii anti-inghet. Exista panouri solare destinate prin constructie sa functioneze numai pe perioada verii, cele cu tuburi vidate pentru martie-octombrie.

Panourile sunt construite de o asa maniera, incat temperatura exterioara nu afecteaza functionarea instalatiei solare. Astfel ca un panou solar va incalzi apa si iarna, si vara, si primavara, si toamna, prin absorbtia radiatiei solare. Trebuie sa stiti insa ca iarna, perioada de absorbtiea radiatiei solare este mai mica, pentru ca si ziua dureaza mai putine ore. Insa, se poate calcula un sistem care - prin marirea capacitatii suprafetei de absorbtie, sa duca la o temperatura a apei incalzite de sistemul de panouri solare de 50-65°C si iarna.

2.Ce sunt celulele fotovoltaice (PV cells)?

      Celulele fotovoltaice, care compun panouri solare, constau dintr-un material semiconductor care absoarbe lumina soarelui producand energie electrica prin fenomenul numit fotovoltaic: fotonii care compun lumina, "lovesc" electronii de pe straturile superioare ale atomului de siliciu, acestia sar pe alta orbita la un alt atom, dar si aici electronii sunt "loviti" de fotoni si unii dintre ei sar la alt atom. Aceasta "miscare" a electronilor este de fapt curent electric. Mai multe celule legate intre ele formeaza panouri solare fotovoltaice, iar mai multe panouri formeaza o centrala electrica.

3.In ce situatii se recomanda investitia in sisteme fotovoltaice?

Desi pretul panourilor fotovoltaice a scazut substabtial in ultimii ani, investitia in sisteme fotovoltaice este destul de mare si se amortizeaza dupa aproximativ 20 de ani la pretul actual al energiei electrice. Ca urmare, investitia in aceste sisteme se justica doar in situatiile in care obiectivul (imobil, ferma, statie de pompare, cabana, gospodarie, centru de comunicatii, etc) nu se afla in apropierea liniilor de distributie ale SEN (sistemul energetic national), costurile de racordare sunt foarte mari sau panourile fotovoltaice au dubla utilizare (arhitectonica si productie de electricitate). Pentru dezvoltarea investitiilor in sisteme fotovoltaice, statele au pus in practica scheme de sprijin prin care se garanteaza preluarea energiei electrice la preturi subventionate reducind astfel durata de amortizare la 5-10 ani.