Osnovni načini uporabe sončne energije

1. Ogrevanje stavb in sanitarne vode
Vvečji del toplote lahko zagotovimo s solarnim ogrevalnim sistemom;

2. Pridobivanje električne energije
Električno energijo pridobivamo iz fotonapetostnih sistemov;

3. Hlajenje stavb
Pri solarnem hlajenju element mehanski kompresor zamenjamo z absorbcijskim komporesorjem, ki namesto električne energije za svoje delo uporablja sončno energijo.

Ogrevanje

Potrebna toplota za pripravo tople sanitarne vode v stavbah je med 10 in 25 kWh na m2 bivalne površine. Večji del toplote lahko zagotovimo s solarnim ogrevalnim sistemom. Nosilec toplote s pomočjo obtočne črpalke kroži med sprejemnikom sončne energije in hranilnikom toplote. Iz hranilnika toplote imamo zajem tople sanitarne vode.

Pri nizkoenergijskih in pasivnih stavbah uporabljamo solarni ogrevalni sistem tako za pripravo tople sanitarne vode kot tudi za ogrevanje stavbe. Takšna vrsta ogrevanja je prikazana na zgornji sliki. V prikazanem primeru je hranilnik toplote za segrevanje tople sanitarne vode potopljen v večji hranilnik toplote, namenjen ogrevanju.

Za pridobivanje toplote iz sončnega sevanja so najbolj razširjeni solarni sistemi, ki delujejo na srednjetemperaturnem nivoju (45–120 °C). Namenjeni so segrevanju kapljevin, ki se nato uporablja za ogrevanje stavb, pripravo tople sanitarne vode in ogrevanje bazenov. Njihov sestavni del so sprejemniki sončne energije (SSE) in hranilnik toplote. Glavna naloga SSE je, da v čim večji meri pretvorijo sončno sevanje v toploto, ki jo oddajo kapljevini.

Pridobivanje električne energije

Električno energijo pridobivamo iz fotonapetostnih sistemov. Sistem vsebuje razsmernik, s katerim spremenimo enosmerno napetost v izmenično napetost. Če stavba ni priključena na javno omrežje, mora imeti vgrajene baterije za shranjevanje električne energije.

Zaradi visoke odkupne cene električne energije se večina proizvedene elektrike iz sončne energije pošilja naprej v javno omrežje in se prodaja distribucijskim podjetjem. V krajih, ki so oddaljeni od javnega električnega omrežja, imamo vgrajene samostojne sisteme, ki so sestavljeni iz modula, baterije in regulatorja polnjenja. Tak primer fotovoltaičnega sistema je na gorskih postojankah v Triglavskem narodnem parku.

Sončne celice so naprave, ki neposredno pretvarjajo sončno sevanje v električno energijo. V procesu fotoni oddajo svojo energijo elektronom, ki se osvobodijo vezi z atomskim jedrom in postanejo prosto gibljivi. Te elektrone usmerimo in nastane električni tok.
Sončne celice so osnovni gradnik fotonapetostnih modulov. Skupek fotonapetostnih modulov gradi fotonapetostni sistem

imageMonokristalne celice

Izdelane si iz tanke rezine enega samega kristala silicija. Postopek izdelave celic tega tipa je drag , saj je rast kristala počasna. To so sončne celice, ki imajo najvišji izkoristek, v laboratorijskih pogojih do 25 %, v serijski proizvodnji pa od 15 do 17,5 %.

 

 

imagePolikristalne celice

Izdelujemo jih na podoben način kot monokristalne, le da so sestavljene iz večjega števila kristalov. V laboratorijskih pogojih dosegajo izkoristke do 21 %, v serijski proizvodnji pa med 13 in 15 %.

 

 

 

imageCelice iz galijevega arzenida

Imajo izkoristke od 25 do 28 %, a je njihova izdelava dražja. Primerne so za sisteme s koncentratorji, saj se z naraščanjem temperature izkoristek ne spreminja.

imageAmorfne silicijeve celice

Sestavljene so iz tanke plasti amorfnega silicija, ki ima neurejeno strukturo. Laboratoriji imajo izkoristke do 12 %, izkoristke v serijski proizvodnji pa med 6 in 8 % ter krajšo življenjsko dobo. Izkoristek začne padati že po nekaj mesecih. Izdelava te vrste celic je cenejša in energetsko varčnejša kot izdelava kristalnih.

imageFotonapetostni modul

S povezovanjem več fotonapetostnih celic v serije sestavimo fotonapetostni modul. Modula ne moremo zapolniti v celoti s sončnimi celicami, zato je njegov izkoristek nekaj odstotkov nižji.

 

 

 

Absorbcijski/adsorbcijski hladilni sistem

Medij odvoda toplote iz stavbe je voda, ki se dovaja končnim porabnikom v stavbi. V tem primeru se mehanski kompresor zamenja s toplotnim kompresorjem, ki namesto električne energije za svoje delovanje uporablja toplotno energijo, pridobljeno s sončnimi kolektorji.

Sušilno-hlapilni hladilni sistem

Hladilni medij je ohlajen zrak, ki mu pred vstopom v prostore uravnavamo temperaturo in vlažnost. Zrak najprej osušimo s sušilnim kolesom in ga nato navlažimo in ohladimo. Ohlajeni zrak vpihujemo v prostor. Odvedeni zrak iz prostora spet vlažimo, tako lahko hlad odvedenega zraka preko rotacijskega regeneratorja prenesemo na vpihovani zrak. Toplota solarnega sistema se uporablja za regeneracijo sušilnega kolesa.

Astra Website Security