nume

Facultatea de Stiinta

Mediului

An III, grupa 1

2011

Tehnologia avanseaza foarte rapid si societatea de consum iroseste resursele Planetei intr-un mod foarte accelerat. Evolutia a pornit intr-o directie gresita in ultimii 50 de ani si un prim pas spre remediere ar fi sa ne concentram asupra resurselor regenerabile de energie pentru a limita distrugerea mediului inconjurator si implicit a rasei umane.

Una din cel mai frecvent utilizate resurse regenerabile este energia solara. Cu ajutorul sistemelor deja existente la ora actuala am putea economisi mult mai mult si am putea polua mult mai putin mediul inconjurator.

 Energia solara poate fi valorificata in doua moduri:

Din punct de vedere termic (numeroase metode); Fotovoltaic (folosind radiatia luminoasa).

Energia solară este energia emisă de Soare pe întreg domeniul radiaţiei sale electromagnetice. Energia solară este considerată energie regenerabilă şi stă la baza celor mai multe forme de energie de pe Pământ: energia hidraulică, energia eoliană, energia combustibililor etc. Conversia în energie a combustibililor se face prin fotosinteză.

Energia solară poate fi captata si convertita in: electricitate prin celule solare (fotovoltaice); electricitate prin centrale termice solare (heliocentrale); incalzire imobile in mod direct; incalzire imobile prin pompe de căldură; incalzire clădiri şi producerea apei calde de consum prin panouri solare termice; lucru mecanic cu ajutorul motoarelor Stirling si concentratoarelor de radiatii.

Instalaţiile solare sunt de două tipuri: termice şi fotovoltaice.Instalaţiile fotovoltaice produc energie electrică fără costuri de combustibil. Panourile

solare fotovoltaice produc energie electrică 4 h/zi (calculul se face pe minim: orele de lumină iarna). Ziua, timp de 4 ore, (iarna 1,5 ore) aceste panouri solare produc energie electrică care poate fi stocată în acumulatori, pentru a fi folosită dealungul nopţii, la casele izolate, fără legatură la reţeaua electrică naţională.

Comparativ cu puterea furnizată şi durata de viaţă, investiţia necesară în panourile fotovoltaice este mare. Panourile necesită spaţiu de instalare orientat convenabil, iar fără un sistem de stocare (care, la rândul său, necesită investiţii şi întreţinere) energia generată este disponibilă doar în miezul zilei, cand consumul e mic.

In cele ce urmeaza se doreste prezentarea la modul general a catorva modalitati de valorificare a radiatiei solare.

O celulă solară constă din două sau mai multe straturi de material semiconductor, cel mai întâlnit fiind siliciul. Aceste straturi au o grosime cuprinsă între 0,001 şi 0,2 mm şi sunt dopate cu anumite elemente chimice pentru a forma joncţiuni „p” şi „n”. Această structură e similară cu a unei diode. Când stratul de siliciu este expus la lumină se va produce o „agitaţie” a electronilor din material şi va fi generat un curent electric.

Celulele, numite şi celule fotovoltaice, au de obicei o suprafaţă foarte mică şi curentul generat de o singură celulă este mic dar combinaţii serie, paralel ale acestor celule pot produce curenţi suficient de mari pentru a putea fi utilizaţi în practică. Pentru aceasta, celulele sunt încapsulate în panouri care le oferă rezistenţă mecanică şi la intemperii.

O alta modalitate de captare a energiei solare (termice) este cu ajutorul unor panouri sau tuburi termice care, expuse la soare, incalzesc un agent termic (de obicei apa), caldura putand fi utilizata la diverse necesitati cu ajutorul schimbatoarelor de caldura.

Aceasta este una din cele mai simple modalitati cu costuri minime si in zonele din sudul tarii oamenii au gasit o solutie simpla pornind de la aceasta idee montand rezervoare vopsite in culori inchise (pentru a absorbi mai bine caldura) umplute cu apa pe niste suporti la inaltimi de 2-3m, apa incalzita folosind-o ca apa menajera.

În familia mașinilor termice, motorul Stirling definește o mașină termică cu aer cald cu ciclu închis regenerativ.

Un motor Stirling funcționează prin utilizarea unei surse de căldură externe (ex: radiatia solara) si poate produce lucru mecanic sau energie electrica (cu ajutorul unui generator liniar sau clasic).

Un exemplu de motor Stirling cu generator clasic poate fi observat in figura 1.

Fig. 1 Motorul Stirling (material didactic); 1 Mecanismul de transformare al miscarii rectilinii in miscare de rotatie; 2 Cilindrul de sticla al motorului; 3 Rezervorul de alcool etilic si suportul fitilului; 4 Generatorul electric (max. 12V); 5 Bornele de curent; 6 Suport

In afara de aceste metode uzuale de captare a energiei solare si transformarea acesteia intr-una din necesitatile unei locuinte, mai exista si alte metode care presupun o suprafata de teren mai mare si care se bazeaza pe niste principii simple (dilatarea aerului cald si formarea unor curenti captati in turnuri dotate cu generatoare) sau diverse alte aplicatii care, perfectionate ar putea alimenta orase intregi.

Inainte de a vorbi despre avantajul energiilor neconventionale din punct de vedere al poluarii ar trebui de pus in vedere faptul ca majoritatea energiilor neconventionale, inlocuite cu folosirea combustibililor fosili, ar duce la economii masive in casa fiecaruia daca am investii in una din cele mai convenabile metode pentru zona locuintei noastre.