Bardejovské solárne dni 2012 Európske solárne dni 2012 http://ssjh.sk/bsd/ Gymnázium Bardejov, Slovenská 5

1. Solárne dni
Solárna energia
• Vladimíra Grocká

2. Obsah
• Slnko
• Slnečná energia
• Globálne horizontálne žiarenie v Európe
• Výhody solárnej energie
• Solárne systémy
• Pasívne(priame) solárne systémy
• Aktívne(nepriame) solárne systémy
• Premena na tepelnú a elektrickú energiu
• Solárny kolektor
• Slnečná pec
• Slnečný varič
• Fotovoltaický článok
• Slnečná prúdová veža
• Fotovoltaické solárne kolektory
• Solárne články
• Solárne elektrárne

3. SLNKO
Slnko môžeme využiť aj ako zdroj energie. Je najväčším
dodávateľom energie na Zemi.

4. • Slnečná energia sa podieľa na vzniku
prakticky všetkej energie, ktorá je na Zemi
k dispozícii . Samotná energia, ktorá vo
forme slnečného žiarenia dopadá na
zemský povrch, vzniká jadrovými
reakciami vo vnútri Slnka. Vzhľadom k
tomu, že vyčerpanie zásob kyslíka na
Slnku je očakávané zhruba za 5-8 miliárd
rokov, je táto energia zaradená medzi
obnoviteľné zdroje.

5. Globálne horizontálne žiarenie v Európe

6. Výhody solárnej energie
• Nevyčerpateľnosť- slnečné žiarenie bude dopadať na
Zem ešte 5-8 miliárd rokov.
• Lacná prevádzka- Slnečné žiarenie je zadarmo, a tak
je prevádzka solárnych systémov pomerne lacná .
• Jednoduchá obsluha a dlhá životnosť
zariadenia- Solárne systémy pre domácnosti vynikajú
jednoduchou obsluhou s minimálnou potrebou ľudských
zásahov.
• Ekologická šetrnosť- solárne systémy nenarušujú ráz
krajín.

7. Solárne systémy
Poznáme:
termické solárne systémy na ohrev vody
termické solárne systémy pre vykurovanie
fotovoltaický solárny systém pripojený do distribučnej siete
fotovoltaický solárny systém ostrovnej
Solárne systémy delíme z hľadiska využívania solárnej energie:
Pasívne(priame) solárne systémy
Aktívne(nepriame) solárne systémy
Hybridné(kombinované) solárne systémy

8. Pasívne(priame) solárne systémy
• Spočívajú vo využívaní slnečného žiarenia
na vyhrievanie alebo ochladzovanie
miestnosti. Väčšinou fungujú na princípe
premeny viditeľného - svetelného
slnečného žiarenia po jeho dopade na
povrchy stien, podláh(absorbér)na
dlhovlnné infračervené - tepelné žiarenie
(fototermická premena)

9. Aktívne(nepriame) solárne systémy
• Využívajú technické zariadenia, ktoré
zachytávajú, akumulujú a odovzdávajú
teplo, resp. elektrickú energiu získanú zo
solárnej energie

10. Premena na tepelnú energiu
• Solárny kolektor
• Slnečná pec
• Slnečný varič
Premena na elektrickú energiu
• Fotovoltaický článok
• Slnečná prúdová veža

11. Solárny kolektor
• Zariadenie na premenu slnečnej energie na tepelnú.
Slnečné teplo tu ohrieva čierny povrch kolektora. Prenos
energie do rúrky s kvapalinou prebieha na veľmi veľkú
vzdialenosť, následkom čoho sú problémy s výmenou
tepla pri nízkych a premenlivých hustotách toku energie

12. Slnečná pec
• Slnečná pec je technologické zariadenie pracujúce na
princípe sústreďovania slnečnej energie pomocou
sústavy zrkadiel do jedného bodu. Teplota ktorú možno
takýmto spôsobom dosiahnuť je okolo 3 000 °C.

13. Slnečný varič
Slnečný varič môže pracovať na podobnom princípe ako slnečná
pec, no v oveľa menšej mierke. Slúži na bežné varenie v
miestach s nedostatočnou dostupnosťou palív.

14. Fotovoltaický článok
• Zariadenie, ktoré premieňa slnečnú energiu priamo na elektrickú.
Tieto články sa nachádzajú napr. v kalkulačkách, hodinkách.
Fotovoltaický článok je vlastne veľkoplošná polovodičová dióda, na
ktorej vzniká napätie. Podstatou celej premeny slnečného žiarenia
na elektrickú energiu je vnútorný fotoelektrický jav. Svetlo
dopadajúce na polovodičový materiál v ňom zvyšuje koncentráciu
nosičov náboja oproti stavu bez osvetlenia. Dopadajúce fotóny,
ktoré sú polovodičovým materiálom prijaté, odovzdaním svojej
energie vytvárajú elektróny a diery. Elektróny a diery separované
PN prechodom sú potom zberané do vonkajšieho obvodu, kde je ich
prítomnosť registrovaná ako elektrické napätie alebo jednosmerný
prúd. Využívajú sa aj vo vesmírnych sondách.

15. Slnečná prúdová veža
• Slnečná prúdová veža pracuje na princípe kombinácie troch zložiek.
Efektu komína, skleníkového efektu a veternej turbíny.
• Vzduch nahromadený v priestore podobnému obrovskému skleníku,
ktorý je umiestnený dookola základne vysokého komína je
ohrievaný slnečným žiarením, následkom čoho zohriaty vzduch
uniká hore komínom. Vzniknuté prúdenie vzduchu poháňa turbíny
produkujúce elektrickú energiu

16. Fotovoltaické solárne kolektory
• Fotovoltaické solárne kolektory slúžia na priamu výrobu
elektrickej energie zo slnečného žiarenia. Tohto efektu premeny
energie je možné dosiahnuť vďaka tzv. fotovoltaickému či
fotoelektrickému javu. Ide o jav , pri ktorom sa uvoľňujú elektróny z
látky (najčastejšie kovu) v dôsledku pohlcovania
elektromagnetického žiarenia (svetla) touto látkou (teda kovom).
• Najdôležitejšou časťou fotovoltických solárnych kolektorov sú
solárne články, ktoré predstavujú práve tú látku, z ktorej sa uvoľňujú
elektróny pri dopade slnečného žiarenia. Ide o ploché polovodičové
súčiastky, ktoré takto produkujú napätie o hodnote 0,6-0,7 V.
Dochádza tak k vzniku voľných elektrických nábojov v polovodičmi,
ktoré sú ako elektrická energia z článkov odvádzané cez regulátor
do akumulátora k spotrebiču, alebo do rozvodnej siete.

17. Pre použitie vo fotovoltaických
kolektoroch existujú 3 druhy solárnych
článkov:
• Panely s monokryštalickými článkami :Kryštály kremíka
sa vyrábajú pomocou chemického procesu, kedy sa kremík taví a
potom naťahuje do tyčovitého tvaru s priemerom až 30 cm. Takto
vzniknuté tyče sa potom rozrežú na tenké plátky, ktoré potom slúžia
na využitie v solárnych článkoch.
• Panely s polykryštalickým článkami: Aj v týchto
paneloch sa využívajú tenké plátky kremíka, tzv podložiek. Na
rozdiel od monolytických článkov sú tu však použité podložky
menších priemerov a každý článok sa tak skladá z niekoľkých
kryštálo
• Panely s amorfnými článkami: U týchto panelov sa
nepoužívajú narezané kryštály kremíka, ale tenká kremíková vrstva,
ktorá sa naparuje na sklo, alebo fóliu.

18. Solárne elektrárne
Bavaria Solarpark,
Nemecko
Sanlucar La Mayor,
Španielsko

19. Ďakujem za pozornosť