Energia Solara

Trimis la data: 2002-09-24 Materia: Fizica Nivel: Liceu Pagini: 10 Nota: / 10 Downloads: 15163
Autor: Catalin Pavelescu Dimensiune: 717kb Voturi: Tipul fisierelor: doc Acorda si tu o nota acestui referat: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
vezi mai multe detalii vezi mai putine detalii
Raporteaza o eroare
O cantitate imensă de energie solară ajunge la suprafaţa pământului în fiecare zi. Această energie poate fi captată, şi folosita sub formă de caldură în aplicaţii termo-solare, sau poate fi transformată direct în electricitate cu ajutorul celulelor fotovoltaice(CF) .

Energia Solară

Introducere

O cantitate imensă de energie solară ajunge la suprafaţa pământului în fiecare zi. Această energie poate fi captată, şi folosita sub formă de caldură în aplicaţii termo-solare, sau poate fi transformată direct în electricitate cu ajutorul celulelor fotovoltaice(CF) .
Pentru a înţelege cum CF şi sistemele termo-solare captează energia solară, este important să înţelegem cum aceasta îşi urmează cursul de la soare spre Pământ şi cum acest flux se schimbă periodic.

Cum produce soarele energie

Soarele este o sferă cu diametrul de aproximativ 1.4 milioane de km, formată din gaze cu temperaturi foarte mari(temperatura interioră a soarelui este de aproximativ 15 milioane de grade Kelvin). Această temperatură imensă, combinată cu o presiune de 70 miliarde de ori mai mare decât aceea a atmosferei Pământului creează condiţiile ideale pentru reacţiile de fuziune.


Reacţia
de fuziune

Reacţiile de fuziune din soare au loc între atomi de hidrogen, care se combină şi formează atomi de helium. În urma acestui proces se degajă energie sub forma unor radiaţii cu energie mare, mai cu seamă raze gamma. În timp ce aceaste radiaţii migrează din centrul spre exteriorul sferei solare, ele reacţionează cu diferite elemente din interiorul soarelui şi se transformă în radiaţii cu energie mica. Soarele a produs în acest fel energie timp de aproximativ 5 miliarde de ani, şi va continua să facă la fel pentru înca 4-5 miliarde.


Cum este transportată energia pe Pământ

Pământul se roteste în jurul soarelui la o distanţă de aproximativ 150 milioane de km. Radiaţiile se extind la viteza de 300.000 de km pe sec, viteza luminii. Timpul necesar pentru a ajunge pe Pământ este de aproximativ 8 min.




Catitatea de radiaţii ce ajung pe Pământ.

Cantitatea de energie solară ce atinge la un moment dat un anumit loc de pe suprafaţa Pământului se numeşte constantă solară, valoarea ei depinzând de mai mulţi factori. Dacă soarele este la amiază şi cerul este senin, radiaţia pe o suprafaţă orizontală este de aproximativ 1000 de W pe metru patrat. Se observă scăderea constantei solare când suprafaţa nu este orientată perpendicular pe razele soarelui.

Variaţia sezonieră

Pămâtul se învârte în jurul axei sale o dată pe zi şi se roteşte, într-o orbită eliptică, în jurul soarelui, o dată pe an. Axa în jurul căreia se învârte Pământul este înclinată cu aproximativ 23 de grade de la verticală. Această înclinare a dat nastere anotimpurilor: când
axa Pământului este înclinată spre soare, emisfera nordică primeşte mai multe radiaţii solare (vara). Şase luni mai târziu, când axa nu este înclinată spre soare, în emisfera sudică este vară, deci cantitatea de radiiaţii solare ce va atinge Pământul este mai mare.
Înălţimea la care se găseşte soarele pe cer afecteaza şi ea valoarea constantei solare.

Energia termo-solara

Introducere

Tehnologiile "termo-solare" folosesc căldura razelor de soare pentru a produce apă caldă, energie electrică şi pentru a încălzii unele locuinţe. Aplicaţiile termo-solare se întind de la un simplu sistem rezidenţial de încălzire a apei până la staţii foarte mari de generare a energie electrice.




Isotria energiei termo-solare


Pe parcursul isotriei, oamenii au folosit căldura soarelui pentru diferite întrebuinţări casinice. Astăzi, energia termo-solara este folosită aproape în orice climat pentru a furniza o sursa sigură şi ieftină de energie. În ultimii ani energia termo-solară este folosită pentru creearea aburilor ce alimentează turbine generatoare de energie electrică.
Oamenii au folosit razele solare pentru diferite întrebuinţări de secole dar conceptul proriu-zis de energie termo-solară a aparut în anul 1767 când omul de stiinţa elveţian Horace de Saussure a inventat primul colector solar, sau "cutia fierbinte". Renumitul astrolog Sir John Hershel a folosit în anul 1830 aceste "cutii fierbinţi" pentru a gătii în timpul expediţie sale în sudul Africii. Energia termo-solară a devenit foarte importantă în unele părţi ale Africii pentru gătit şi pentru distilarea apei. Încălzirea solară a început să ia amploare când Clarence Kemp a patentat primul sistem comercial de încalzire a apei în anul 1891. Ideea a prins repede în regiunile unde trebuia importat combustibil pentru încălzirea apei.
În anul 1987, aproape 30% din casele din Pasadena, California (S.U.A.) aveau un sistem termo-solar de încălzire. Încălzirea solară a apei a înflorit (în S.U.A.) în timpul aniilor în care preţul energie era mare (anii ‘70). Datorită faptului că încălzirea apei într-o reşedinţa poate însemna până la 40% din consumaţia totală de energie, încălzirea solară joacă un rol important în multe ţării. De exemplu, aproximativ 1.5 mil de clădiri din Tokyo, Japonia şi peste 30% dintre cele din Israel au sisteme de încălzire solară a apei. Energia termo-solară mai poate fi folosită şi indirect pentru alimentarea cu aburi a unei turbine generatoare de electricitate. Aceasta metoda este foarte eficientă şi competitiva. Prima aplicaţie comercială a acestui sistem a apărut la începutul anilor ‘80. În Statele Unite aceasta industrie este coordonată de către Departamentul American de Energie şi a crescut foarte mult datorită proiectelor iniţiate de acesta.


Teorie

Energia electrică termo-solară se obţine cu ajutorul tehnologiilor ce folosesc radiaţiile solare pentru a obţine aburi. Acesti aburi alimentează turbine generatoare de electricitate.
Sistemele de încălzire a apei de dimensiuni mici folosesc colectori
cu taler plat pentru a capta căldura soarelui, în timp ce uzinele electrice alimentate de energia termo-solară folosesc procedee mai complexe pentru captarea radiaţiilor.

Colectori cu taler plat

Colectorii cu taler plat transferă căldura soarelui către apă fie direct, fie cu ajutorul altor lichide şi a unui sistem de schimbare a căldurii.

Componentele unui colector cu taler plat

Colectorul este acoperit cu sticlă, sau cu un alt material transparent, pentru a menţine căldura solară în el. Partea posterioară a colectorului se acoperă cu un matrial izolator pentru a nu lăsa căldura să se degaje. Între materialul transparent şi izolator se află un material de absorbire a căldurii.

Există 3 tipuri de sisteme termo-solare de încălzire a apei ce folosesc colectorul cu taler plat:
A: Sistemul este format dintr-o pompă, un colector şi un bazin de stocare. Pompa trece apa prin colector, acesta o încălzeşte, după care este stocată în bazin
B: Sistemul este format dintr-un colector ce reprezintă în acelaşi timp şi bazinul de stocare.
C: Sistemul este format dintr-un colector şi un bazin de stocare a apei.





Transformarea energiei termo-solare în energie electrică

Centralele electrice termo-solare produc electricitate folosind o turbină alimentată cu aburii produşi prin clocotirea unui lichid cu ajutorul radiaţiilor soarelui.

Sisteme de captare a energiei termo-solare

Centralele electrice termo-solare folosesc mai multe metode pentru captarea razalor de soare:
1. Sisteme cu receptor central (alte poze la pagina )
Aceste sisteme concentrează razele de soare spre un colector central cu ajutorul unor oglizi plasate radiar.

2. Sisteme cu albii (alte poze la pagina )
Albiile sunt lungii, formate din oglinzi curbate ce concentrează razele soarelui pe nişte ţevi umplute cu un lichid. Acest lichid poate atinge temperaturi foarte mari,
de exemplu in centralele din Sudul Californiei poate ajunge până la 400 grade C.


3. Sisteme cu parabolă (alte poze la pagina )
Folosesc o parabolă ce concentrează radiaţiile solare spre un colector montat în punctul focal al acesteia.



Aplicaţii

Apa caldă poate fi produsă la o scară mică pentru utilizări casinice sau la o scară mare pentru alimentarea centralelor electrice termo-solare. Aplicaţiile la scară mică folosesc în general colectori cu taler plat, în timp ce centralele electrice folosesc sisteme de concentrare a radiaţiilor solare.

1. Apa caldă pentru uz cansnic
Instalarea unui sistem ce foloseşte energia solară pentru încălzire este economic şi poate satisface 60-80% din totalul necesar de apă caldă.
SRCC sau Solar Rating & Certification ...

Nota explicativa
Referatele si lucrarile oferite de Referate.ro au scop educativ si orientativ pentru cercetare academica.

Iti recomandam ca referatele pe care le downloadezi de pe site sa le utilizezi doar ca sursa de inspiratie sau ca resurse educationale pentru conceperea unui referat nou, propriu si original.

Referat.ro te invata cum sa faci o lucrare de nota 10!
Linkuri utile
Programeaza-te online la salonul favorit Descarca gratuit aplicatiile pentru iOS si Android Materiale educative Jocuri Cele mai tari jocuri de pe net Referate scoala Resurse, lucrari, referate materiale pentru lucrari de nota 10
Toate imaginile, textele sau alte materiale prezentate pe site sunt proprietatea referat.ro fiind interzisa reproducerea integrala sau partiala a continutului acestui site pe alte siteuri sau in orice alta forma fara acordul scris al referat.ro. Va rugam sa consultati Termenii si conditiile de utilizare a site-ului. Informati-va despre Politica de confidentialitate. Daca aveti intrebari sau sugestii care pot ajuta la dezvoltarea site-ului va rugam sa ne scrieti la adresa webmaster@referat.ro.
Confidentialitatea ta este importanta pentru noi

Referat.ro utilizeaza fisiere de tip cookie pentru a personaliza si imbunatati experienta ta pe Website-ul nostru. Te informam ca ne-am actualizat politica de confidentialitate pentru a integra cele mai recente modificari privind protectia persoanelor fizice in ceea ce priveste prelucrarea datelor cu caracter personal. Inainte de a continua navigarea pe Website-ul nostru te rugam sa aloci timpul necesar pentru a citi si intelege continutul Politicii de Cookie. Prin continuarea navigarii pe Website-ul nostru confirmi acceptarea utilizarii fisierelor de tip cookie conform Politicii de Cookie. Nu uita totusi ca poti modifica in orice moment setarile acestor fisiere cookie urmarind instructiunile din Politica de Cookie.


Politica de Cookie
Am inteles