0 titluri

Tel: 0722.940.581

  1. Acasă
  2. Cărți: Poți face și singur
  3. Energia solară
Carte

Energia solară

Energia solară. Editura Universitară
Cumpăr

Ghid de captare și conversie a energiei solare pentru utilizare

Autor(i): Victor Emil Lucian
Editura: Universitară
Anul apariţiei: 2018
Pagini: 284 (17x24 cm)
Preţ: 45,00 Lei
Disponibilitate: în 7-14 zile

Pământul primește energia necesară desfășurării tuturor activităților inclusiv viața, de la Soare.

Durata de viață a Soarelui este estimată la încă 5 miliarde de ani, de aici încolo, ceea ce conduce la concluzia că, pe scara noastră a timpului, el reprezintă o energie inepuizabilă și deci regenerabilă.

Energia totală captată de scoarța terestră estimată este de 720.000.000 Twh/an.

Disponibilitatea acestei energii depinde de ciclul zi-noapte, de latitudinea locului unde este captată, de anotimpuri și de pătura noroasă existentă, interpusă între Pământ și Soare.

Există mai multe modalități de captare/și conversie a energiei solare. Energia solară poate fi captată cu ajutorul captatorilor termici și stocată în acumulatoare termice sub formă de energie termică sau poate genera electricitate cu ajutorul panourilor fotovoltaice, echipate cu celule fotovoltaice.

Potențialul energetic instantaneu total teoretic al Soarelui măsoară 105 TW.

Dacă ținem seama că atmosfera terestră absoarbe și reflectă o mare parte din această energie (cca 60% din total captat), că eficiența conversiei direct din energie solară în energie electrică este mică (de cca 20%, conform tehnologiilor și echipamentelor actuale), că numai 1% din radiația emisă este captată la nivelul solului, potențialul practic total este de cca 25-30 TW.

Echipamentele actuale au atins la vârf, o eficiență a conversiei direct în energie electrică de 35%, iar pentru panouri solare de încălzire de 50-70%.

Panourile solare folosesc ca sursă energia solară difuză care este gratuită și inepuizabilă. Acestea pot asigura 60-70% din nevoia de apă caldă menajeră pe an a populației globului și poate să funcționeze tot timpul anului.

Sistemele solare bazate pe colectoarele solare gravitaționale care funcționează în perioada primavară-toamnă sunt și ele din ce în ce mai răspândite.

Imaginația omului a ajuns până acolo încât a folosit energia solară pentru utilizări din cele mai diverse. Lămpile solare artizanale pot fi găsite sub formă de set de pitici de grădină, sau alte forme și sunt ideale pentru iluminarea grădinilor, pajiștilor, aleilor, foișoarelor.

Soarele este fără îndoială o vastă sursă de energie. Într-un singur an, el trimite spre Pământ de 20.000 de ori mai multă energie decât cantitatea necesară de consum a întregii populații a globului, de 15,7 Twh.

În numai trei zile, Pământul primește de la Soare echivalentul energiei existente în rezervele geologice energetice de combustibili fosili cunoscute în prezent.

Energia solară reprezintă una din potențialele viitoare surse de energie, folosită fie la înlocuirea definitivă a surselor convenționale de energie cum ar fi: cărbune, petrol, gaze naturale etc., fie la folosirea ei ca alternativă la utilizarea surselor de energie convenționale mai ales pe timpul verii, cea de a doua utilizare fiind în momentul de față cea mai răspândită folosire din întreaga lume.

Energia solară ce atinge suprafața Pământului într-o oră este suficientă pentru a satisface nevoia de energie a tuturor locuitorilor de pe Pământ pentru o perioadă de un an de zile!

Marele avantaj al energiei produse cu surse solare este că prețul ei scade rapid și se estimează că în maxim două decenii, energia electrică produsă din resursă solară va concura cu energia electrică convențională obținută din combustibili fosili.

Poate cel mai evident avantaj, în vederea utilizării acesteia, este acela de a nu produce poluarea mediului înconjurător, deci este o sursă de energie curată; un alt avantaj al energiei solare este faptul că sursa de energie pe care se bazează întreaga tehnologie este gratuită.

În plus, un avantaj de necontestat este acela al siguranței și stabilității funcționarii instalațiilor de captare și conversie, datorită faptului că nu au în componență piese în mișcare și nu necesită lucrări de întreținere.

Procesele tranzitorii în componentele sistemului de conversie de la o stare la alta se produc instantaneu. Dintre toate sursele de energie care intră în categoria surselor ecologice și regenerabile cum ar fi: energia eoliană, energia geotermală, energia mareelor; energia solară se remarcă prin instalațiile simple, sigure și cu costuri reduse ale acestora la nivelul unor temperaturi în jur de 100°C, temperatura folosită pentru încălzirea apei cu peste 40˚C peste temperatura mediului ambiant, instalații folosite la încălzirea apei menajere sau a clădirilor.

De aceea, este deosebit de atractivă ideea utilizării energiei solare în scopul încălzirii locuințelor și se pare că acesta va fi unul dintre cele mai largi domenii de aplicație a energiei solare în acest secol și următorul.

Tehnologia de fabricație a echipamentului pentru instalațiile solare de încălzire a clădirilor este deja destul de bine pusă la punct într-o serie de țări ca Japonia, S.U.A., China, Australia, Israel, Rusia, Franța, Canada și Germania.

România se găsește într-o zonă geografică cu acoperire solară bună cu un flux anual de energie solară cuprins între 1000 kWh/m²/an și 1300 kWh/m²/an. Din această cantitate de energie se pot capta între 600 și 800 kWh/m²/an. Radiația medie zilnică poate să fie de 5 ori mai intensă vara decât iarna. Dar și pe timp de iarnă, în decursul unei zile senine, se pot capta 4 - 5 kWh/m²/zi, radiația solară captată fiind independentă de temperatura mediului ambiant.

Unele aspecte ale energiei solare constituie o problemă pentru unii, fiind însă o oportunitate pentru alții. Pentru simplul fapt că Soarele strălucește deasupra fiecărui acoperiș al fiecărei case, acesta poate fi un exemplu de avantaj pentru oamenii de rând și pentru folosirea energiei solare la nivel individual, nu numai în marile companii dotate cu echipamente speciale de captare și prelucrare a razelor solare, echipamente ce ar fi așezate pe suprafețe mari de teren.

Avantajele sunt multiple: un profit crescut considerabil, o stare de sănătate mai bună a oamenilor determinată de lipsa poluării, sau dacă nu, măcar de diminuarea ei. Avantajul utilizării energiei solare este faptul că aceasta este inepuizabilă, fiind și una din cele mai curate forme de energie.

Nivelul de insolație reprezintă cantitatea de energie solară care pătrunde în atmosferă și ajunge pe suprafața Pământului. Această cantitate de energie solară variază în funcție de latitudine, altitudine și perioada a anului. Nivelul de insolație este exprimat ca media zilnică lunară/anuală în kWh/m².

Cartea se adresează atât celor ce sunt interesați să-și construiască singuri o instalație care să le asigure o independentă energetică cât și doritorilor de a cunoaște capabilitatea energiei solare.

Cuprinsul cărţii: „Energia solară“

  • Introducere
  • Rezumat de prezentare a cărții
  • Soarele ca sursă de energie. Particularități
    • Sistemul solar termic
      • Energia solară, ca sursă inepuizabilă
      • Ciclul solar și exploziile solare
      • Lumina ca radiație electromagnetică purtătoare de energie
      • Interacțiunea radiației solare cu atmosfera
      • Bilanțul energetic al energiei solare
      • Atmosfera, învelișul gazos al Terrei
    • Particularități ale energiei solare
      • Considerații privind radiația solară
      • Distribuția energiei solare pe teritoriu
      • Compoziția spectrală a radiației solare
      • Captarea radiației solare
  • Instalații de captare, conversie și stocare a energiei solare
    • Instalații de producere a energiei electrice. Panouri echipate cu celule fotovoltaice
      • Componentele instalației de producere a energiei electrice cu panouri echipate cu celule fotovoltaice
        • Dimensionarea componentelor instalației
        • Instrucțiuni de montare și date tehnice a componentelor
        • Regulatorul automat electronic de încărcare a bateriei
        • Bateria
        • Invertorul
        • Legăturile electrice
        • Modalități de conexiuni
      • Dimensionarea instalației la cutremure de pământ
    • Instalații solare de producere energie termică, apă caldă
      • Componentele instalației de produs apă caldă
      • Dimensionarea instalației
      • Instrucțiuni de montare a componentelor instalației
    • Alte tipuri de instalații de captare a energiei solare
      • Centrale termice solare cu vânt ascensional
      • Centrale termice solare cu vânt descensional
      • Panouri termice cu sisteme de înmagazinare a căldurii
      • Instalație de reflecție a radiației calorice solare
      • Colectoarele cu jgheaburi parabolice
      • Cea mai mare instalație solară cu oglinzi
      • Centrale cu iaz solar sau gradient diferit
    • Tehnologie nouă și randament
    • Noutăți privind mărirea capacității de stocare a energiei
  • Măsurători și observații efectuate de autor
    • Panouri fotovoltaice. Studii, măsurători, teste efectuate de autor pe instalații componente de sistem și concluzii rezultate
      • Determinarea calității după performanțele realizate
      • Dependența curentului
      • Obținerea eficienței maxime
      • Compatibilitatea componentelor sistemului
      • Funcția de izolare, modalitate de creștere a eficienței
    • Panouri termice cu țevi
      • Descrierea instalației folosite
      • Măsurători în funcție de regimul de consum
    • Valabilitatea și corectitudinea observațiilor și măsurătorilor efectuate
    • Costuri de producere a energiei
    • Recuperarea costului investiției
    • Instrucțiuni de exploatare, întreținere și reparare a instalațiilor solare și panouri termice cu țevi
      • Instalații solare fotovoltaice
      • Panouri termice cu țevi
    • Materiale utilizate pentru execuția instalațiilor de conversie, producere energie electrică și sau termică din sursa solară
  • Determinarea potențialului energetic solar local
    • Generalități
    • Determinarea potențialului energetic solar în România
    • Încălzirea globală realitate sau păcăleală?
  • Particularități constructive ale casei alimentată cu energie de la Soare
    • Detalii constructive
    • Recomandări practice pentru execuția unei locuințe
    • Conceptul de locuință „pasivă“ din punct de vedere energetic
    • Avantaje ale producției individuale de energie
    • Modalități de economisire a terenurilor agricole
  • Alte domenii de utilizare a energiei solare
    • Aparate de zbor
      • HB-SIA sau Solar Impulse - Date tehnice și istorice
      • Schema de concepție proprie de producere a energiei electrice pentru aparate de zbor
      • Alte proiecte de aparate de zbor
      • Balonul solar
    • Aparate de navigație pe apă
    • Automobile terestre
      • De ce este necesară schimbarea tipului de alimentare?
    • Trenuri cu tracțiune electrică alimentate cu energie solară
    • Iluminat ornamental din parcuri și grădini
    • Iluminat stradal
      • Variantă
      • Comanda automată a funcționării corpului de iluminat
      • Avantajele variantei prezentate
      • Variantă
      • Variantă
      • Semnalizarea semnelor de circulație în timpul nopții
    • Încălzirea pasivă a clădirilor
      • Încălzirea pasivă a clădirilor
      • Încălzirea cu aer cald a clădirilor
      • Încălzire solară cu apă
    • Alimentarea cu energie electrică și apă în locuri izolate
    • Mașini de gătit și cuptoare solare
    • Purificarea apei potabile
    • Energia solară folosită în război
    • Încărcarea acumulatorilor diferitelor dispozitive mobile
    • Masdar – primul oraș din lume în întregime ecologic
    • Reducerea poluării
    • Planificări, finanțări și investiții pentru energie verde, prezent și viitor
    • Aeroportul „verde“
  • Captarea și producerea energiei din întuneric
    • Existenta energiei în orice spațiu
    • Captarea energiei
    • Fotosinteza
    • Poluarea aerului și fotosinteza
    • Radiația solară în orașe
    • Procese cheie ale fotosintezei simulate la nivel cuantic
  • Anexe
  • Bibliografie