referat!

5/16/2018 referat! - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/referat-55b07a7664b90 1/9

1

Captarea energiei solare din județul Buzău

Structura referatului

1.Introducere

2. Obiective

3. Metodologia de lucru

4. Rezultatele obținute

1. Introducere

1.1. Energia Solară

O cantitate imensă de energie solară ajunge la suprafața pământului în fiecare zi. Această

energie poate fi captată și folosită sub forma de caldură în aplicații termo-solare, sau poate fi

transformată direct în electricitate cu ajutorul celulelor fotovoltaice (CF).

Pentru a întelege cum sistemele termo-solare captează energia solară, este important să înțelegem

cum aceasta își urmează cursul de la soare spre Pământ și cum acest flux se schimbă periodic.

Soarele este o sferă cu diametrul de aproximativ 1.4 milioane de km, formată din gaze cutemperaturi 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 decat aceea a atmosferei Pământului creează condițiile ideale pentru reacțiile de fuziune.

Reacția de fuziune

Reacțiile de fuziune din soare au loc între atomi de hidrogen, care se combină și formează

atomi de helium. În urma acestui proces se degaja energie sub forma unor radiații cu energie

mare, mai cu seama raze gamma. În timp ce aceaste radiații migrează din centrul spre exteriorulsferei solare, ele reactionează cu diferite elemente din interiorul soarelui și se transformă în

radiații cu energie mică. Soarele a produs în acest fel energie timp de aproximativ 5 miliarde de

ani și va continua să facă la fel pentru încă 4-5 miliarde. Pământul se rotește în jurul soarelui la o

distanță de aproximativ 150 milioane de km. Radiațiile se extind la viteza de 300.000 de km pe

secundă, viteza luminii. Timpul necesar pentru a ajunge pe Pământ este de aproximativ 8 min.



2

Catitatea de radiații ce ajung pe Pământ

Cantitatea de energie solară ce atinge la un moment dat un anumit loc de pe suprafața

Pământului se numește constanta solară, valoarea ei depinzând de mai mulți factori. Dacă soarele

este la amiază și cerul este senin, radiația pe o suprafață orizontală este de aproximativ 1000 de

W pe metru pătrat. Se observă scaderea constantei solare cand suprafața nu este orientată

perpendicular pe razele soarelui.

Variația sezonieră

Pamâtul se învarte în jurul axei sale o dată pe zi și se rotește, într-o orbită eliptică, în jurul

soarelui, o dată pe an. Axa în jurul careia se învarte Pământul este înclinată cu aproximativ 23 de

grade de la verticală. Această înclinare a dat naștere anotimpurilor: când axa Pământului este

î nclinată spre soare, emisfera nordică primește mai multe radiații solare (vara). Șase luni maitârziu, cand axa nu este înclinată spre soare, în emisfera sudică este vară, deci cantitatea de

radiații solare ce va atinge Pământul este mai mare. Înălțimea la care se găsește soarele pe cer

afectează și ea valoarea constantei solare.

1.2. Energia termo-solară

Tehnologiile "termo-solare" folosesc caldura razelor de soare pentru a produce apa caldă,

energie electrică și pentru a î ncălzii unele locuințe. Aplicațiile termo-solare se întind de la un

simplu sistem rezidențial de încalzire a apei până la stații foarte mari de generare a energieelectrice.

Istoria energiei termo-solare

Pe parcursul istoriei, oamenii au folosit căldura soarelui pentru diferite întrebuințări

casnice. Astăzi, energia termo-solară este folosită aproape în orice climat pentru a furniza o sursa

sigură și 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 întrebuințări de secole dar conceptul

proriu-zis de energie termo-solară a aparut în anul 1767 cand omul de știință elvețian Horace de

Saussure a inventat primul colector solar, sau "cutia fierbinte". Renumitul astrolog Sir John

Hershel a folosit in anul 1830 aceste "cutii fierbinti" pentru a gatii in timpul expeditie sale in

sudul Africii. Energia termo-solara a devenit foarte importanta in unele parti ale Africii pentru

gatit si pentru distilarea apei. Încălzirea solară a început sa ia amploare cand Clarence Kemp a



3

patentat primul sistem comercial de încălzire 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 încalzire. Încălzirea solară a apei a înflorit (in S.U.A.) în timpul aniilor în care

prețul energiei era mare (anii ’70). Datorită faptului că încălzirea apei într-o reședință poate

însemna până la 40% din consumația totală de energie, încălzirea solară joacă un rol important în

multe țării. De exemplu, aproximativ 1.5 mil de clădiri din Tokyo, Japonia și peste 30% dintre

cele din Israel au sisteme de încalzire solară a apei.

2. Obiective

Obiectivul principal este introducerea metodei utilizării unui sistem de panouri solare în

cadrul unei pensiuni din județul Buzău, deoarece un astfel de sistem s-a dovedit a fi cea mai

ecologică și economică metodă de încălzire.

Romania, după orientarea ei pe glob și climă de care dispune, este o țară favorizată din

punct de vedere al soarelui cu respect a celorlalte țări din Europa, pentru a utiliza raza de soare

ca forța principală de energie, pentru fiecare metru patrat pe an soarele emană 1500 Kw de

energie.

Energia solară este practic inepuizabilă. Este cea mai curată formă de energie de pe pământ şi este formată din radiaţii calorice, luminoase, radio sau de altă natură emise de soare.

Cantităţile uriaşe ale acestei energii stau la baza aproape tuturor proceselor naturale de pe

Pământ. Cu toate acestea, este destul de dificilă captarea şi stocarea ei într -o anumită formă (în

principal căldură sau electricitate) care să pemită utilizarea ei ulterioară.

Energia solară poate încălzi locuinţele în mod pasiv, datorită construcţiei acestora (casele

pasive) sau poate fi stocată în acumulatoare termice sub formă de energie termică. Căldura

generată solar se poate folosi în principal la prepararea apei calde menajere, încălzirea agentuluitermic responsabil de temperatură ambiantă a casei şi încălzirea piscinelor. Există chiar şi

instalaţii de aer condiţionat bazate pe căldura solară, unde aceasta reprezintă energia principală

necesară răcirii aerului.



4

Utilizarea energiei solare reprezintă la nivel global cea mai eficientă metodă de a aduce

căldura în locuinţe. în general, cantitatea de căldură solară ce cade asupra acoperişului unei case

este mai mare decât energia totală consumată în casă.

Cu mijloace simple, eficiente constructiv, se poate utiliza energia solară pentru a reduce

sau chiar pentru a înlocui total celelalte surse de energie necesare traiului dintr-o locuinţă

modernă.

Sistemul instalațiilor termice solare preia energie de la soare și o răspândește în încăpere.

Este vorba de o reducere de 90% a consumului de energie electrică.

Utilizarea energiei solare cu ajutorul panourilor solare este o modalitate ecologică și

economică de preparare a apei calde menajere, precum și de încălzire a locuinței.

3. Metodologia

Sisteme de captare a energiei termo-solare

Centralele electrice termo-solare folosesc mai multe metode pentru captarea razelor de

soare:

1. Sisteme cu receptor central. Aceste sisteme concentreaza razele de soare spre un colector

central cu ajutorul unor oglizi plasate radiar. Sistemul este alcătuit dintr -un câmp de heliostats

(oglinzi), aranjate în jurul Turnul, chasing şi captarea lumina soarelui prin flipping it şiconcentrarea acestuia într-un cazan (receptor) montat pe un turn. Lichidul (de exemplu, un nitrat

topit) care circulă în receptor este încălzită şi energia produsă este efectuat într -un circuit închis

(buclă închisă) între receptor, cisternelor de depozitare și sistemul de conversie electrice.

Aceste sisteme permit să producă căldură temperatura variind de la 500 la 1.500 °C.

2. Sisteme cu albii. Albiile sunt lungii, formate din oglinzi curbate ce concentreaza razele

soarelui pe niste tevi umplute cu un lichid. Acest lichid poate atinge temperaturi foarte mari,de

exemplu în centralele din Sudul Californiei poate ajunge până la 400 grade C.

3. Sisteme cu parabola. Folosesc o parabolă ce concentrează radiațiile solare spre un

colector montat în punctul focal al acesteia.

Folosind albii, parabole sau receptori centrali uzinele electrice termo-solare concentreaza

razele soarelui spre colectori care ating temperaturi foarte mari(uneori pana la 600 de grade C).



5

Astazi, exista un numar mare de centrale comerciale active, altele mai mari urmand sa fie

construite.

Celulele fotovoltaice

Celulele fotovoltaice transformă razele solare în electricitate. În ultimii ani au aparut noi

tehnologii de conversie fotovoltaică cu o eficiență mare și preț redus. Panourile fotovoltaice sunt

în ziua de azi din ce în ce mai folosite, mai ales în zonele izolate, în care nu se poate produce

energie electrica prin metode conventionale. Sistemele fotovoltaice sunt usor de mânuit, au

nevoie rar de întretinere și nu poluează mediul înconjurător. Celulele fotovoltaice(CF) folosesc

materiale semiconductoare pentru a capta energia solara. Pentru a creste cantitatea de radiiatii ce

alimenteaza panourile fotovoltaice se folosesc sisteme de concentrare si cautare a razelor solare.

Conversia fotovoltaică Acest capitol prezintă felul în care celulele fotovoltaice captează radiatiile solare și le

transformă în energie electrică. Se va explica numai cazul în care celulele sunt fabricate din

cristale de siliciu, deși există și cazuri în care acestea sunt formate din alte materiale

semiconductoare. Totuși principiile de bază sunt aceleași.

Alcatuirea dispozitivelor fotovoltaice

O celulă solară convențională constă într-o napolitană de siliciu de o grosime de

aproximativ 0.5 mm. Celulele tipice au un diametru de 10 cm, produc 1 W de energie și suntgrupate în module de 12. Modulele sunt la rândul lor grupate în panouri, care formează

dispozitive de captare a energiei solare.

Modul de functionare al celulelor fotovoltaice

Când un cristal pur de siliciu(A-B) este luminat de o rază de soare, unul sau mai mulți

electroni sunt îndepărtați de nucleu (C), în locul acestora formându-se "găuri". Aceste “găuri”

sunt umplute ulterior cu alți electroni, proces în urma căruia se degaja energie (D).

Randamentul celulelor fotovoltaice

Celulele fotovoltaice conventionale transformă între 5 și 15% din energia solara în

energie electrică. Unele celule experimentale, fabricate din materiale foarte scumpe, au o

eficiență aproape dublă dar numai în anumite condiții de laborator. Cele mai multe celulele

fotovoltaice din ziua de azi sunt celule cu un singur cristal de siliciu. Celulele de siliciu sunt



6

relativ ieftine, eficiente și fiabile. Pentru a menține unele sisteme de irigații se folosește energia

electrică solară obtinută cu ajutorul celulelor fotovoltaice.

Obiectul principal este introducerea sistemului de panouri solare în cadrul unei pensiuni

din județul Buzău și anume pensiunea Casa Matei. Aceasta este localizată pe Valea Buzăului, în

localitatea Berca, la o distanţă de 16 km de oraşul Buzău. În apropierea pensiunii se află Vulcanii

Noroioşi de la Berca şi localitatea Pleşcoi, unde se pregătesc tradiţional gustoşii Cârnaţi de

Pleşcoi – marcă europeană înregistrată.

Pensiunea Casa Matei este singura pensiune apreciată cu patru margarete de către

Autoritatea Naţională pentru Turism şi ANTREC, din întreaga zonă turistică de pe Valea

Buzăului. Pentru calitatea serviciilor sale şi pentru specificul său inconfundabil, Pensiunea Casa

Matei a fost propusă pentru nominalizare la premiul Margareta de Aur - ANTREC 2008.

Conducerea pensiunii Casa Matei își propune să facă o investiție pentru o metoda deîncălzire economică și în același timp ecologică. Investiţia se ridică la 8.000 de euro, care

reprezintă un credit solicitat la Banca Română de Dezvoltare Sucursala Buzău.

Investiția constă în cumpararea următoarelor:

1. instalație solare presurizată cu tuburi termosifon

Aceste tipuri de panouri solare presurizate folosesc acele tipuri de colectoare solare ce

pot fi amplasate pe orice suprafață disponibilă: terasă, acoperiș, garaj sau chiar la nivelul solului.

Aceste instalații solare se leagă direct la rețeaua de apă comunitară, hidrofor sau orice alta sursă

de apa presurizată. Montajul lor este simplu și nu sunt necesare modificari majore în instalația

existentă. Pot furniza apa calda menajeră și pe timpul iernii dacă sunt luate masuri de protecție.

Protecția la îngheț este realizată prin separarea circuitului de încalzire, utilizarea soluției de

antigel în circuitul de încalzire sau montarea unei rezistențe electrice.

http://www.casa-matei.ro/Vulcanii.aspx




http://en.wikipedia.org/wiki/Berca

http://en.wikipedia.org/wiki/Berca





7

2. panou solar nepresurizat

Panourile solare nepresurizate se montează la înălțime, de regulă pe acoperiș, iar apa încalzită se alimentează prin cadere directă, datorită diferenței de nivel. Apa este încălzită direct

în tuburile vidate prin termosifonare și din această cauză nu se pot lega direct la rețeaua de apă.Legatura se face printr-un dispozitiv de umplere automat mecanic sau electronic. Rezervorul esteconfecționat din oțel inoxidabil și izolat termic. Pierderile de caldură fiind de aproximativ 20grade C în 24 de ore.

3. panouri solare fotovoltaice

Panourile solare fotovoltaice sunt dispozitive de producere a energiei electrice princonversia energiei solare. Aceste panouri solare sunt alcătuite din mai multe celule fotovoltaice

interconectate. Cele mai utilizate tipuri de celule fotovoltaice sunt cele monocristaline șipolicristaline. Cele mai răspândite (datorită prețului mai redus) sunt cele policristaline dar careau însă un randament mai scăzut. Celulele solare monocristaline sunt fabricate din pastile desiliciu cu grosimi cuprinse între 200 și 350 microni și au un randament cuprins între 16% și max20%. Sistemele solare fotovoltaice sunt în momentul de față o opțiune pentru aplicațiile dinzonele în care nu există acces la rețelele naționale, pe ambarcațiuni,rulote, cabane, case devacanță, deci aceste sisteme sunt ideale pentru Casa Matei.



8

Rezultate obținute

Pensiunea Casa Matei a făcut această investiție pentru producerea apei calde menajere încamere și în restaurantul pensiunii, încălzirea bazinului de înot și a piscinei.

După realizarea acestei investiții care este costisitoare la început, pensiunea Casa Mateiva reduce cheltuielile de încălzire și întreținere.

Avantajele utilizării panourilor solare:

Nu contaminează mediul Investiție cu funcționare îndelungată

Durabilitate îndelungată Costuri zero cât timp este soare indiferent de anotimp.

Utilizarea energiei solare cu ajutorul panourilor solare este o modalitate ecologic ă șieconomică de preparare a apei calde menajere, precum și de încălzire a pensiunii. Prin acestprocedeu, cheltuielile de încălzire se reduc considerabil. Instalațiile de panouri solare nu necesită

practic nici un fel de întreținere și au o durată de viață de circa 20 de ani.Panourile solare se montează pe acoperiș, în partea dinspre sud sau într-un loc în care să

fie soare cât mai mult timp, la un unghi de circa 45 grade. Greutatea panourilor este mică, decateva zeci de kilograme astfel ca nu ar trebui să constituie o problema la montaj. Avantaje aleutilizării panourilor solare:

1. S-a dovedit ca sistemele de panouri solare sunt cea mai ecologică și economică metodade încălzire. Prin folosirea unui astfel de sistem, anual eviți degajarea unei cantități de CO2 înnatura cantitate echivalentă cu emisia de gaze a unui autovehicul care a parcurs mai mult de10.000 km.

2. Sistemul instalațiilor termice solare preia energie de la soare și o răspândește în încăpere. Energia solară este inepuizabilă și ecologică, este lumină pură, nealterată.

Rezistența electrică nu va mai trebui utilizată atat timp cat puterea solară poate acoperinecesarul de încălzire. Și putem vorbi de o reducere de 90 pana la 100% a consumului de energieelectrică.

3. Panourile solare sunt funcționale și pe timp de iarnă. Acest lucru se datorează construcției tuburilor din sticlă în cazul colectorilor cu tuburi vidate și tehnicii performanteaplicate în construirea colectorilor plati. Temperatura exterioară nu influențează funcționareainstalației, ea va produce apă caldă absorbind radiația solară în orice anotimp și indiferent decondițiile meteo.

Este bine să ții totusi cont de faptul că iarna ziua este mai scurtă, astfel că perioada deinsolație zilnică este mai mică și desigur eficientă scade pe timp de ceață sau nori.

4. Dacă este corect dimensionată și numărul de panouri, respectiv tuburi, este suficient,instalația solară poate asigura un aport considerabil la necesarul de caldură în locuința pe timp deiarna. Acest lucru depinde de modul în care este construită casa - expunere sudică, dar mai alesmodul în care este realizată izolația termică a construcției.



9

5. Agentul termic din instalația solară poate ajunge la 270°C. Temperatura apei dinacumulatorul termic poate ajunge pana la 80°C. Prin urmare, apa caldă menajeră poate fifurnizată la 75-85°C pe timp de vară și la 45-55°C pe timp de iarnă. Totuși, în general, este binesă se limiteze temperatura apei calde menajere la 55°C pentru a evita depunerile de calcar și dinmotive de siguranță în utilizare.

6. Energia solară este practic inepuizabilă și nu este influențată în nici un fel de creșteride preț. Este cea mai curată formă de energie de pe pământ și este formată din radiatii calorice,luminoase, radio sau de alta natură emise de soare.

7. Utilizarea energiei solare reprezintă la nivel global cea mai eficientă metodă de a aducecaldură în locuințe. În general, cantitatea de caldură solară ce cade asupra acoperișului unei caseeste mai mare decat energia totală consumată în casă.

8. Instalațiile de panouri solare nu necesită practic nici un fel de întreținere și au o durată de viață de circa 20 de ani. Desigur, asa cum sunt aparate a căror durata medie de viață este de 5-

8 ani și care funcționează chiar și după 10-15 ani, colectoarele solare pot funcționa 25-30 de anif ără probleme deoarece nu conțin piese în mișcare iar materialele din care sunt fabricate sunt, înprincipal cupru, aluminiu,otel inoxidabil și sticlă.

Întroducerea acestor sisteme de panouri solare va conduce la scaderea costurilor deîntreținere a instituțiilor publice și a pensiunilor și hotelurile din județul Buzău, ce asigură necesarul de apă caldă menajeră în jurul a 80% de-a lungul întregului an f ăcându-se astfeleconomii consistente la gaz, curent, lemne.

referat!

Documents

Transcript of referat!