0 titluri

Tel: 0722.940.581

  1. Acasă
  2. Cărţi: Poţi face şi singur
  3. Energia solară
Carte

Energia solară

Energia solară. Editura
CumpărDetalii carte

Ghid de captare şi conversie a energiei solare pentru utilizare

Autor(i): Victor Emil Lucian
Editura: Universitară
Anul apariţiei: 2014
Pagini: 208 (-x- cm)
Preţ: 30,00 Lei
Disponibilitate: în stoc

Pământul primeşte energia necesară desfăşurării tuturor activităţilor inclusiv viaţa, de la Soare.

Durata de viaţă 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 şi deci regenerabilă.

Energia totală captată de scoarţa 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 şi de pătura noroasă existentă, interpusă între Pământ şi Soare.

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

Potenţialul energetic instantaneu total teoretic al Soarelui măsoară 105 TW.

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

Echipamentele actuale au atins la vârf, o eficienţă 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 şi inepuizabilă. Acestea pot asigura 60-70% din nevoia de apă caldă menajeră pe an a populaţiei globului şi poate să funcţioneze tot timpul anului.

Sistemele solare bazate pe colectoarele solare gravitaţionale care funcţionează în perioada primavară-toamnă sunt şi ele din ce în ce mai răspândite.

Imaginaţia 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 şi sunt ideale pentru iluminarea grădinilor, pajiştilor, aleilor, foişoarelor.

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 populaţii a globului, de 15,7 Twh.

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

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

Energia solară ce atinge suprafaţa 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 preţul ei scade rapid şi se estimează că în maxim două decenii, energia electrică produsă din resursă solară va concura cu energia electrică convenţională obţinută 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 siguranţei şi stabilităţii funcţionarii instalaţiilor de captare şi conversie, datorită faptului că nu au în componenţă piese în mişcare şi nu necesită lucrări de întreţinere.

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 şi regenerabile cum ar fi: energia eoliană, energia geotermală, energia mareelor; energia solară se remarcă prin instalaţiile simple, sigure şi 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, instalaţii folosite la încălzirea apei menajere sau a clădirilor.

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

Tehnologia de fabricaţie a echipamentului pentru instalaţiile solare de încălzire a clădirilor este deja destul de bine pusă la punct într-o serie de ţări ca Japonia, S.U.A., China, Australia, Israel, Rusia, Franţa, Canada şi Germania.

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

Unele aspecte ale energiei solare constituie o problemă pentru unii, fiind însă o oportunitate pentru alţii. Pentru simplul fapt că Soarele străluceşte deasupra fiecărui acoperiş al fiecărei case, acesta poate fi un exemplu de avantaj pentru oamenii de rând şi pentru folosirea energiei solare la nivel individual, nu numai în marile companii dotate cu echipamente speciale de captare şi prelucrare a razelor solare, echipamente ce ar fi aşezate pe suprafeţe 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 şi una din cele mai curate forme de energie.

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

Cartea se adresează atât celor ce sunt interesaţi să-şi construiască singuri o instalaţie care să le asigure o independentă energetică cât şi doritorilor de a cunoaşte capabilitatea energiei solare.

Cuprinsul cărţii: „Energia solară“

  • Introducere
  • Rezumat de prezentare a cărţii
  • Soarele ca sursă de energie. Particularităţi
    • Sistemul solar termic
      • Energia solară, ca sursă inepuizabilă
      • Ciclul solar şi exploziile solare
      • Lumina ca radiaţie electromagnetică purtătoare de energie
      • Interacţiunea radiaţiei solare cu atmosfera
      • Bilanţul energetic al energiei solare
      • Atmosfera, învelişul gazos al Terrei
    • Particularităţi ale energiei solare
      • Consideraţii privind radiaţia solară
      • Distribuţia energiei solare pe teritoriu
      • Compoziţia spectrală a radiaţiei solare
      • Captarea radiaţiei solare
  • Instalaţii de captare, conversie şi stocare a energiei solare
    • Instalaţii de producere a energiei electrice. Panouri echipate cu celule fotovoltaice
      • Componentele instalaţiei de producere a energiei electrice cu panouri echipate cu celule fotovoltaice
        • Dimensionarea componentelor instalaţiei
        • Instrucţiuni de montare şi date tehnice a componentelor
        • Regulatorul automat electronic de încărcare a bateriei
        • Bateria
        • Invertorul
        • Legăturile electrice
        • Modalităţi de conexiuni
      • Dimensionarea instalaţiei la cutremure de pământ
    • Instalaţii solare de producere energie termică, apă caldă
      • Componentele instalaţiei de produs apă caldă
      • Dimensionarea instalaţiei
      • Instrucţiuni de montare a componentelor instalaţiei
    • Alte tipuri de instalaţii 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
      • Instalaţie de reflecţie a radiaţiei calorice solare
      • Colectoarele cu jgheaburi parabolice
      • Cea mai mare instalaţie solară cu oglinzi
      • Centrale cu iaz solar sau gradient diferit
    • Tehnologie nouă şi randament
    • Noutăţi privind mărirea capacităţii de stocare a energiei
  • Măsurători şi observaţii efectuate de autor
    • Panouri fotovoltaice. Studii, măsurători, teste efectuate de autor pe instalaţii componente de sistem şi concluzii rezultate
      • Determinarea calităţii după performanţele realizate
      • Dependenţa curentului
      • Obţinerea eficienţei maxime
      • Compatibilitatea componentelor sistemului
      • Funcţia de izolare, modalitate de creştere a eficienţei
    • Panouri termice cu ţevi
      • Descrierea instalaţiei folosite
      • Măsurători în funcţie de regimul de consum
    • Valabilitatea şi corectitudinea observaţiilor şi măsurătorilor efectuate
    • Costuri de producere a energiei
    • Recuperarea costului investiţiei
    • Instrucţiuni de exploatare, întreţinere şi reparare a instalaţiilor solare şi panouri termice cu ţevi
      • Instalaţii solare fotovoltaice
      • Panouri termice cu ţevi
    • Materiale utilizate pentru execuţia instalaţiilor de conversie, producere energie electrică şi sau termică din sursa solară
  • Determinarea potenţialului energetic solar local
    • Generalităţi
    • Determinarea potenţialului energetic solar în România
    • Încălzirea globală realitate sau păcăleală?
  • Particularităţi constructive ale casei alimentată cu energie de la Soare
    • Detalii constructive
    • Recomandări practice pentru execuţia unei locuinţe
    • Conceptul de locuinţă „pasivă“ din punct de vedere energetic
    • Avantaje ale producţiei individuale de energie
    • Modalităţi de economisire a terenurilor agricole
  • Alte domenii de utilizare a energiei solare
    • Aparate de zbor
      • HB-SIA sau Solar Impulse - Date tehnice şi istorice
      • Schema de concepţie proprie de producere a energiei electrice pentru aparate de zbor
      • Alte proiecte de aparate de zbor
      • Balonul solar
    • Aparate de navigaţie pe apă
    • Automobile terestre
      • De ce este necesară schimbarea tipului de alimentare?
    • Trenuri cu tracţiune electrică alimentate cu energie solară
    • Iluminat ornamental din parcuri şi grădini
    • Iluminat stradal
      • Variantă
      • Comanda automată a funcţionării corpului de iluminat
      • Avantajele variantei prezentate
      • Variantă
      • Variantă
      • Semnalizarea semnelor de circulaţie în timpul nopţii
    • Încălzirea pasivă a clădirilor
      • Încălzirea pasivă a clădirilor
      • Încălzirea cu aer cald a clădirilor
      • Încălzire solară cu apă
    • Alimentarea cu energie electrică şi apă în locuri izolate
    • Maşini de gătit şi cuptoare solare
    • Purificarea apei potabile
    • Energia solară folosită în război
    • Încărcarea acumulatorilor diferitelor dispozitive mobile
    • Masdar – primul oraş din lume în întregime ecologic
    • Reducerea poluării
    • Planificări, finanţări şi investiţii pentru energie verde, prezent şi viitor
    • Aeroportul „verde“
  • Captarea şi producerea energiei din întuneric
    • Existenta energiei în orice spaţiu
    • Captarea energiei
    • Fotosinteza
    • Poluarea aerului şi fotosinteza
    • Radiaţia solară în oraşe
    • Procese cheie ale fotosintezei simulate la nivel cuantic
  • Anexe
  • Bibliografie