UDAKO EUSKAL UNIBERTSITATEA

IRUREA 1979

EGUZKITIKO ENERGIA

PRESTATZAILE: PERIKO ALKAIN

AURKIBIDEA

Horria

SARRERA 0

2• EGUZKITIKO ENERGIAREN BIHURPENA 2

2.1 Eguzkiaren irradiazioa

2.1.1 Intentsitatea. Argiaren espektruakespazioan eta Lurrean 2

2.1.2 Neurgailuak. Etorkizunerako beharrak. 5

2.2 Eguzkitiko energia zuzena

2.2.1 Definizioa. Zertan den 72.2.2 Energia eguzkitiarraren eskala handiko

bihurpenak sortzen dituen arazoak . . . 82.2.2.a. Kokatze eta hedaduraren

arazoak 82.2.2.b. Ekologi arazoa 92.2.2.e. Energia eguzkitiarraren

perspektibak 112.2.3 Energia eguzkitiarrez eginiko bero-

bihurpenaren oinarri fisikoak 132.2.4 Eguzkitiko beroaren aplikabideak . . 27

2.2.4.a. Uraren berotze eguzk. 272.2.4.b Lehorgailu eguzkitiarrak 292.2.4.c Beroztapena 30

3- EGUZKITIKO ENERGIAZ LORTURIKO ELEKTRIZITATEA . . . . 35

3.1 Sarrera 35

3.2 Bihurpen termodinamikoa 37

3.2.1 Orientazio arazoa 373.2.1.a. Sarrera ' 373.2.1.b. Eguzkiaren higidurari

jarraitzen zaizkionbilgailuen orientazioak . 40

3.2.2 Xafla launezko. bilgailuz osoturikogeneradorea 47

3.2.3 Foko linealeko generadorea 493.2.3.a. Historia apur bat . . . 493.2.3.b. Azpira parabolikoen

diseinuaz 493.2.3.c. Enfoke linealeko energi-

zentralak 523.2.4.Eguzkitiko energiazko zentral biltzailea 55

II3.3 Bihurpen fotoboltaikoa 65

3.3.1 Zelula eguzkitiarra 653.3.2 Efektu fotoboltaikoaren oinarri fisik 663.3.3 Generadore fotoboltaikoak.Panel eguz-

kitiarrak 773.3.4 Zelula eguzkitiarren perspektiba

ekonomikoa 80

4- EGUZKITIKO ENERGIAZ ESKALA HANDIKO ELEKTRIZITATEAREN

PRODUKZIORAKO PERSPEKTIBAK 82

4.1 Eskala handiko elektrizitate eguzkitiarraren

sormenerako espazioaren eskakizuna 82

4.2 Kokatze eta muntatze arazoak 82

4.3 Generadore eguzkitiar independenteak, erregai

konbentzionalezko energi zentralak osotzeko 85

4.4 Eskala handitako elektrizitate eguzkitiarra-

ren metaketa 88

4.5 Karga-kapazitatearen kalkulua energi zentral

eguzkitiarretan 89

5- PE-2.SFEKTIBAK 94

1-- 1S ARRERAI

Eguzkitiko energiaren transformazioa ekologo

baten ametsa dirudi. Baina, duela 200 urte arte, energi iturri

bakarra eguzkia izan zen. XVIII. mendearen arte erregai fosila-

ren erabilketa mespreziagarria izan da, nahiz eta erregai fosi-

lak aintzinatik ezagutuak izan badira ere.

Baina, zergatik energia fosila XIX. mendearen

energia bihurtu? XVIII. mendearen azkenaldian iraultza industria-

la agertu zelako, aurrerakuntza zientifiko eta teknikoen ondo-

rioz. Eta jainko berri bat azaldu zitzaigun: motorea. Beraren

atzetik, XIX. mendeko azkenaldian, jainkosa bat:' elektrizita-

tea. Eta honela hasi den lasterketarik handiena eta garestie-

netariko bat: erregai fosilen ateratzea. 1973-1974 tarteko ur-

teetan gertatu den petrolioaren krisiak lurralde askotako eko-

nomiaren hazkuntza gutxitu egin du.

Gaur egungo gizona kutsaduraren kalteaz eta

energi iturriak mugatuak daudela konturat.zen hasi da. Eta ez

mugatuak erregai-kopuruak urritzen doazelako, baizik eta era-

bilketan mugak daudelako ere. Energia nuklearra kasu. Energia

merkearen epea bukatu zaigu; beraz, energi iturri berri batzu

asmatzea----eguzkitiko energia beraien bat da--energia ez honda-

tzearen eta ondo erabiltzearen bezain inportantea dela kontsi-

deratzen hasi da.

Egoera honetan azaltzen zaigu eguzkitiko e-

nergia. Lan honen helburuak eguzkitiko energiaren bihurpen-pro-

zesuak ezagutzea eta etorkizunerako aurreikuste batzu egitea

dira. Gu eguzkitiko energia zuzenari lotuko gatzaizkio, hots,

eguzkitiko beroztatzeari eta elektrizitate eguzkitiarraren pro-

zesu termodinamiko , eta fotoboltaikoei.

Lan honetarako liburu bat jarraitu dut batez

ere: Electricidad solar. Estudio econOmico de la energia solar.

Wolfgan Palz. Unesco 1977. Edit. Blume 1978

Azkenik, eskerrak eman nahi dizkiot bihotz-

-1-

bihotzez lan hau erditzen eta zaintzen lagundu nauen pertsona

jatorrari:Joserra Etxebarriari.

Periko Alkain

BIBLIOGRAFIA

WOLFGANG PALZ : "Electricidad solar.Estudio econbmico de la

energla solar"

Unesco 1977. Edit. Blume 1978.

UNESCO: "El correo" (aldizkaria).1974.Urtarrila.(ale monogra-

fikoa, egulzkitiko energiari buruz).Edit. Unesco.

BRUCE CHALMERS "Generacibn fotovoltaica de electricidad"

American scientific"(aldizkaria).1978.

180-165 150 135 120 105 90 75 60 45 15 30 45 60 7' 90 105 120 135 150 165 /80

•-• 1

45 '

-

/sr

301

I II L

180 165 150 135 120 105 90 75 60 45 30 15 0 15 30 45 75 90 105 120 135 150 165 180

180 165 150 135 120 105 90 75 60 45 30 15 0 15 30 45

45

30

15

15

30

60

,214madorrecui,eSKALA

1V100.000,00C

1WdZKIT1KC . BIHURPA

2.1 E-,1,1',d'riaren irradiazioa

2.1.1 Intentsitatea. Argiaren espektruak espazioan eta Lurrean

Lehen irudiak Lurrean harturiko batezbesteko irradiazio

0 ,- uzkitiarra azaltzen digu ( Irudia "Atlas of the Heat Balan-

ce of the Earth" liburutik hartu2, da).

Ikuzton diren marrk, ir •adiazio eguzkitiarren isomarrak

dira. Hemen azaltzen zaigun irradiazioa, irradiazio osoa da.

2--

380 165 . 150 135 120 105 90 75 60 45 30 15

Lehen irud.:Urteroko irradia-zio eguzkitiar osoa.(Urteroko Kw.h/nt-tan)

0 15 30 45 60 '75 90 05 120 135 150 165 180

2. irud.:Urteroko irradiazioeguzkitiar difusoa.(Eguneroko W.h/ML-tan)

Irradiazb osoa bi moetatako irradiazioez osoturik dago:

“nt‘NAn

_ biFUSOAA ereclia4.: etior,44:7a.

8 ski4114.: 94.144.-rem- tkorth. eto.

01WIN4/34., 93a.«..9ealt .

areduA.: 8 "edu. bekte.m.

kamks - geop,,u4, ahuottz

exect,Ao.: 8 ortAkt. UN.1,twa.

IN.44• Lopww. 1~1".2.'

(13.10u-- »kadom. ek,amata

.L.~ CibUC4 ► 1- .0~5-tra.. C)) 1 )

Ze cuietto_

3. irud.: Irradiazio eguzkitiar teorikoa, difusoa eta zuzera

irradiazio zuzena eta irradiazio difusoa.

2. irudian irradiazio eEuzkitiar difusoaren mapa adieraz-

ten da. Lorturiko mapa ez da hain zehatza, aurreko irudian bai-

no askoz ere datu guttiago bait daude. Marra jarraiek urtean

zeharreko eguneroko batezbesteko intentsitatea adierazten du-

te, W.h/lit-tan neurturik.

Egunean zehar, bai difusioa eta irradiazio zuzena aldatu

egiten dira, behatzaileak eta zenitak formatzen duten angelua-

ren arauera. Ba daude beste parametro batzu ere: atmosferako

ur-lurruna, CO2 eta hautsa. 9. irudian agertzen zaizkigu para-

metro hauek intentsitatearekiko duten dependentzia.

Irradiazio zuzena irradiazio difusoa baino 10 aldiz han-

diago dai eguzkia horizonte aldean dagoenean. Egun lainotuetan,

irradiazio difusoa zuzena baino handiago da eguneko edozein u-

netan.

U14!4n 4- Ir%; Z44140 . Ale~to.k.

batt,..mada)a) matwait.oavykta *1

Obawffilao.. Lapoko oaal.~-valo~.«903 •v.-take, rruki. latke~004.41.0a.stb-Isialutua;‘

0, H,0

H,0 4444a.,H,0 or4.1.1t 14.0.totata, -

H , o .dhluara..,

Hno 10A~ kgs.44ZEVIZ.,

H 2O. CO,

H,0 CO,co,

06 oe to 12 14 16 ia uuo4541249 2 .440,!6 28 3O 324. irud.: Atmosferatik kanpo eta lur mailan azaltzen direr

espektru eguzkitiarrak.

--4-

4. irudiak azaltzen digun bezala, ur-lurrunak, hautsak eta aba-

rrek efektu handia dute banaketa espektralari dagokionez.

0,51~-etako uhin-luzera baino handiagoa duten izpi in-

fragorriak gutxituak geratzen dira ura eta anhidrido karboniko-

agatik,espazioko espektruaren diagramarekin konparatzen badugu.

Beraz, 4. irudiak garbi azaltzen digu intentsitateak

eta espektruak eguraldiaren eta irradiazioak zeharkatzen duen

airearen masaren dependentzia dutela.Eguraldi ona bada, itxas

mailan irradiazioaren intentsitate maximoa 1 kW/mi -takoa da.

(Definizioz, neurri honi AM1 deritzo).Mila metrotako garaierari'

1,05 kW/m'-takoa da, eta mendi garaienetan 1,1 kW/mi -takoa da.

Espazioan (atmosferatik kanpo) 1,377 kW/mt -takoa da, eta balore.

honi kontante eguzkitiarra deritzo.(AMO)

Beste datu batzu ere aipatuko ditugu: a) Eguzkia 5900* K-

tako tenperatura duen gorputz beltza bezala kontsidera dezake-

gu.

42b) Munduko energiaren kontsumo osoa 1972. urtean 56.10 kW.h

Zizan zen, hau da 22.000 km desertuko lurraldeak urtero hartzen

duen energia eguzkitiarra. Beraz, munduan kontsumitzen derr e-

nergia Lurrak hartzen duenaren 0,005%-a besterik ez da. Edo

bestela esanda, Lurrak hartzen duen energia, guk kontsumitzen

duguna baino 20.000 aldiz handiago da, zeren Lurrak urtean18

10 kW.h hartzen bait du.

2.1.2 Neurgailuak. Etorkizunerako beharrak

Eguzkiaren irradiazioa neurtzen duten neurgailuak, nor-

malki ez daude behatoki guztietan; aldiz, gutxitan aurkitzen

dira. Estatu Batuetan, esate baterako, b5 behatoki soilik dau

de honelako neurgailuekin, eta zer esanik ez, beste nazioetan

askoz ere guttiago daudela. Gainera, errore • 10% baino handia-

ga izaten da.

Beraz, gaur egun dauden behatokiak eta neurtzen dituz-

ten datuak, ez dira nahikoak, eguzki-energiaren programa prak-

tiko bat aurrera eramateko. Horregatik, lehen ikusitako mapak

ez dira oso zehatzak. Askotan, horietan bilduriko datuak ezin

zaizkie aplikatu alboko herrialdeei, zeren kontutan hartu be-

har dira bertako mikroklimak.

Hurrengo mapetan eguraldia goibelduta dagoenean hel-

tzen den irradiazio eguzkitiar osoa adierazten da. Kontutan

har, Euskal Herriko latitudea 42 2439- dela.

5. eta 6. irudietan ikus dezakegunez, irradiazio-des-

berdintasunodago neguaren eta udaren artean. Zenbaki horik su-

perfizie horizontalentzat harturik daude; baina superfizie

batzutan energia handiagoak bilduko genituzke superfiziaren

unitateko. Garbi dagoenez, galerak handiagoak dira superfizie

horizontaletan superfizie inklinatuetan baino, iparraldera hur-

biltzen garen neurrian, Ipar-Hemisferioan, eta hegoaldera

hurbiltzean Hego-Hemisferioan. Hala ere, zaila da galerak balo-

ratzea, zeren orientazioak ez bait du abantailarik irradiazdo

60 75 90 105 120 120 150 180rNIEN.

‘,M..01W.a."18 WffigifffifflP,Prj,W434,Nikt/4iiM3dirt Or15

:<,90;xv dmv ffla4Vr ,KA: , A_ , .jMpd' raordwargesefiriN,..-4,...a.",rir",er-e,nm.~smffiffial Nmg4ma'avi5illem

411,, 1.7 ;.j.;„ .......uluVP, .E.."MRF:!^111 ,---`q,~130C11y ..kN

, mm4 _40~ 4 »V-4,NffihN; "rVi,(<41k.; 140,

90 105 120 135 150 165 180

'180 165 135

1A

5 120 105 90 75 60 45

180 165 150 135,,,s. f05,.. 5 n:.,..., 5, 0 /5ir 30 45 ,60.11, \ .k.\ , ,(,

ih ..... -b,,:..i.laizz..L...461 A .

r'ILTÌ''''l:4 A , k..' V.',.k,~ , % $1,'54, '. k "7" ,3, . n::....FrOP11"." '%, 'N45 malin ;‘,"N.k5b).,r,:,

4

4 ./,/' , 4' . .. "Sjrk'''kk''.111ttf,ailll..,____.111FZWIIII1 30

\N ‘Iiig- ,2' -/ .x4 el NO •-•_ ,,a,,,,,..„,.%;, ....4,,,,,,,,; .

›, k,,,‘,,,\3", \>b.,..,,,,:N, ,) yi,?* beem... • ......._>milimiffir .a.: , ';1 _--iiiiif.W .mim=_iiii1), „,,, milsi •qviv dur pie. loir iii dio 15,,Å,',,,r14( AV 7 ,r '‘; ,v7 lir.. 4 ; . /1",- /),Ar."` .1.̀ "," ,' ,-,, --2,r440”

4 's' .fi. . AV . A'4. ;,;;:,"OirA'A iwAffl , , A' f• 4,'Z'.4(*f,, ' Y Y % r 4i," r ,r,i,; : ,,,,;,,,r "r",--",

-d fill fili1651W

180

90 105 120 135 150 165 180

60

15

3030

180 165 150 /35 75 60 45 3015015 60 75 135 150

5. irud. : Irradiazio eguz-kitiar osoa--urtarrilan.

(Hilabeteroko kW.h/m2)

6, irud. : Irradiazio eguzkitiarosoa--uztailan.(Hilabeteroko kW.h/m4)

difusoaren kasuan; aldiz, superfizie horizontalek askoz ere

gehiago biltzen dute irradiazio difusoa.Lehenengo taulak, ge-

rriko eguzkitiarretatik kanpo, irradiazio difusoa irradiazio

osoaren zati inportante dela azaltzen digu.

Beraz eta ondorio gisa, gaur egun dugun informazio eskasa

dela esan behar dugu, eta, esate baterako, Euskal Herrian

dauden behatokietan neurri zehatzak egiten hasi beharko zela.

-7--

1. Taula

Udako eta neguko irradiazio eguzkitiar osoa eta difusoakcal. cm -tan neurturik (Angstrnm-en eskala)

Lurraldea Behatokia Udan NeguanOs. Dif. D/O Os. Dif. D/O

AEB.ko N,E. Blue Hill 81,9 32,4 0,40 3E,7 14,8 0,38Hego--Scand. Helsinki 65,3 26,1 0,40 12,3 7,1 0,28Mend. Europ, London

Bruselas70,867,6

3E,235,1

0,540,52

16,3 10,919,3 11,9

0,670,62

Europ. zent. Dantzig 69,E 27,9 0,40 17,3 10,3 0,60Berlin 65,9 32,2 0,49 1E,0 11,2 0,62

Hego. Europa Niza 95,0 26,5 0,28 36,2 13,0 0,34Namibia Windhoek 109,7 29,9 0,27 87,0 15,1 0,17Hego-Afrika Pretoria 101,4 32,9 0,32 73,1 16,0 0,22

Bloemfontein 94,5 28,4 0,30 67,8 15,1 0,22Durban 84,9 34,7 0,41 58,8 16,9 0,29Cabo--Hiria 112,1 28,1 3,25 55,7 18,9 0,34

Madagascar Tananarive 94,6 40,0 3,42 76,0 28,7 0,38

2.2 EGUZKITIKO ENERGIA ZUZENA

2.2.1 Definizioa.Zertan den

Energia eguzkitiarra eguzkitik Lurrera heltzen ari den

energia da. Definizio honek bai eguzkitiko energia zuzena eta

ez-zuzena hartzen ditu, adibidez: uraren energia edo energia

hidroelektrikoa, haizearen energia, fotosintesitik datozen

produktoak (zurezko erregaiak), ozeanoen gradiente termikoak

eta abar.

Nahiz eta ikatza, petrolioa eta gasa fotosintesiaren on-

dorio bat izan, erregai fosilak deitzen dira eta ez dira ener-

gia eguzkitiartzat hartzen, zeren prozesu hori aintzinako pro-

zesua bait da. Diferentzia honetan datza: energia eguzkitiarra

berriztagarri da eta, aldiz, energia fosila ez.

Lehen esan dugun bezala, ura eta haizea eguzkiaren argi-

aren ondorio bat dira, urari eta argiari energia potentzial

handiagoa emanez. Kasu berberean dago ozeanoen gradientea.

Energia eguzkitiar ez--zuzen modura sailkatzen dira, orain ber-

tan aipaturiko puntuak, eguzkiak beste gorputz bati ematen

bait dio bere energia. Energi moeta hau ez du gu tratatuko orain

--8-

Beraz, lehenik energia eguzkitiarra zuzena aztertzen

arituko gara, hau da, eguzkitik datorkigun bere izpiren bidez

energia zuzena.

2.2.2 Energia eguzkitiarraren eskala handiko bihurpenak

sortzen dituen arazoak

a) Kokatze eta hedaduraren arazoak

Eguzkitik datozen izpietatik eskala industrialean ener-

gia lort%ea, gizateriaren historiaren gertaera berri bat da.

Teknikaren ikuspegitik, energiaren bihurpenerako sistemak po-

tentzialki gai dira munduaren energi--eskaria betetzeko.

Hasieran esan dugun bezala, Lurrak hartzen duen energia

gizonak kontsumitzen duena baino 20.000 aldiz handiago da

(Lurrak: 101g kWh. urtero biltzen ditu). Sekzio normaleko metro

karratu batek kilowatt batetako potentzia hartzen du batez bes-

te eguraldi onarekin. Hau da, horrelako baldintzetan desertuko

600 km?. nahiko izango lirateke Amerikako Estatu Batuak ener-

giaz hornitzeko. Ordea, praktikan kontutan hartu behar dugu,

energia eguzkitiarra probetxatu behar duten bihurtze-elementu-

en errendimench-a, eta bai energi-metatzerako erabiltzen diren

sistemen errendimendua ere.

50 % zhaztasunez zera esan dezakegu: bero eguzkitia-

rraren bihurpenean lortzen den batezbesteko errendimendua

20 %-tik 30 %-rakoa dela, zeren bihurtze-sistemak oso eza-

gunak bait dira eta ez dira erraz aldatuko.Elektrizitate eguz-

citiarra ere, hurrengo puntutan eztabaidatuko da, baina segur-

tzat 10 %-eko errendimendu bat lortzen da guttienez.

Beraz, praktikan superfizie teorikoa baino lau bider

gehiago behar da. Gainera, energiaren zati bat metaturik eduki

beharko litzateke metatze- eta bihurtze-prozesuetan. Gainera,

konutan ,hartu behar da, hodien eta bilgailuen artean galtzen

den superfiziea.

Hnu guztiau, munduko beharrak betetzeko basamortuz-

ko 220.000 kilometro karratu beharko lirateke. Honela, teoriko-

ki Egiptoko superfiziearen laurdena okupatuko lukeen sistema

eguzkitiarrak, munduko energia guztia eman lezake. Europan ez

dago basamorturik, eta CEE--k munduko energiaren seirena kontsu-

Mitzen du. Gainera bere eguzkipena txikiago da; orduan, gutti

gorabehera Irlandako superfizie osoa beharko litzateke. Jar

ditzagun orain, adibide bezala, Ingalaterra eta Alemaniako E-

rrepublika Federala, biak oso industrialak. Estatu bakoitzak

bere hedadura guztienetariko 10% beharko luke bere energia e-

guzkitiarraren sistemarentzat. Garbi dagoenez, hau asko da,

baina hi puntu inportante hauk hartu behar ditugu kontutan:

a) Hedadura asko irabaziko genuke etxeen eta fabriken tei-

latuak eta ezertarako balio ez duten hedadurak bilgailuz esta-

liko bagenitu. Ezin dugu energia gehiegi kontzentratu, gaurko

arazo gehienak hemendik datozkigulako.

b) Energia eguzkitiarra ez da energia bakarra. Gainera,

energiaren eskari globala kontsideratu dugu, baina, adibidez,

elektrizitatearen eskaria betetzeko, superfizie askoz ere txi-

kiagoak nahikoak izango lirateke.

Eta eguakitiko energia toki guztietara heltzen denez

gero, beti hobe izango da, bihurtze-produktuen (beroa, elek-

trizitatea) banaketaren arazoak gutxitzea, bihurtze-sistemak

erabiltzaile ondoan eraikiz.

Laburki esanez, eskala txikiko bihurtze-sistemak teila-

tuen edo etxetatik hurbil eraiki alde batetik; bestetik, sis-

tema zentralizatuagoak hauzotegi osoaren zerbitzuetarako; bes-

tetik energia eguzkitiarrezko zentraleak eraikiko lirateke

industrientzat; eta azkenik, handiagoak oraindik, hiri eta

zerbitzu orokorretarako.

b) Ekologi arazoa

Energia eguzkitiar zuzenaren erabilkerak abantail as-

ko ditu. Hauetariko bat, zera da: Lurraren oreka termikoa ez

duela aldatzen. Hau 7. irudiak azaltzen digu. Adibide bezala

teilatuetan ipinitako bihurgailu eguzkitiarrak 3ar ditzakegu.

Beroari dagokionez, efektu berbera lortzen da argia bihurgailu

fV11.44o

EnxencyZ.- kootes~ec...

a

6,4414;2,

e4°

57b*.: 1111

--]

inact4t,, 6.aketZ-iaowt-sw•eaxam- 4414.4.,<9 gwol?~. ‘41,41~512. lékzako, •14.4~.1110 •,tfthiy; Vb ZtlItAA/2. «¢k.42.1:hy"..

44)~.0". 1~.0.hakt- OU4A– 4rt,<Zgyro,ot. pokka-l-Q,»12– oetizthen_)4 Echual.kMto oom01~- avoktleebda. elt‘ ek<k~/-0 ACOlk»A. 40>4"4"..

edo teilatuarekin topatzen denean. Bilgailuak irradiazio zati

bat bero erabilgarritan edo elektrizitatetan bihurtzen du,

energi-kantitate berbera ( edo guttigorabehera berbera ) kan-

porantz berriro irten baino lehen. Ez da existitzen beroaren

inkrementu positibo edo negatiborik; aldiz, energia nuklear edo

fosilen erabilkeran inkrementu hori existitzen da.

Energia eguzkitiarraren beroaren balantzeak ez du on-

dorio txarrik, irudian ikus dezakegunez. Ia lurralde guztietan,

esate baterako, basoz beterik zeuden lurraldeak desagertu egin

dira, nekazaritza, hirigintza, industrigintza eta autobideen

alde. Kasu hauetan, oreka termikoa aldatua izan da, absortzio

emisioa eta irradiazio aldatuak izan direlako. Esate baterako,

autobide batek argiaren 35% isladatzen du, eta, aldiz, basoak,

3-10% soilik.

c) Energia eguzkitiarraren perspektibak

Energia eguzkitiarraren bihurpenerako sistema guztiak

hiru sailetan bana ditzakegu.II. taulak azaltzen digu sailka-

pen hau:

—itiftrza.

I. v*c&bx. UL MwOhL

Socoatltioalmxik., 84«):114K- tvioatmA.a. pasu- Ef2.1,)[~

ank 94:kat. L,Skum." sussa.

- ttn.~. tia..td‘tub-a.

-- Hobtatt~.

-Pot-eaktwA. ,«&44.4stea.

..eto airadz,i,clabaxawyhOttlAW2~. 1V~M~

- 53uhirwt. ...kotrotbaZitoct.

- 9044,xtekutot

-12-

Arau bezala, 2.moetatako energia eguzkitiarra-

ren bihurpenek errendimenduzko galera bat inplikatzen dute,

Carnot-en zikloaren limitazioagatik. Ikuspegi honetatik, ahal

den tenperatura garaiena eta errefrigeraziorik onena erabiltzea

komeniko dà beti. Bestalde, beroztapenerako energia eguzkitia-

rra energia degradatuago batetan bihur erazten dugu.

Energi-kontsumoaren forma nagusia beroa da.

Estatu industrializatuen kasuan, Bretaria Haundia edo Estatu

Batuetarako esate baterako, beroaren eta elektrizitatearen por-

tzentaiak hauxek dira errespektiboki:

A.E.B (1976) Osoa Lt2.,Icsmia r. Industri-gintzar.

Elektrizitatea 28 16 12

nseroa(4100 Q C) 29 21 8

Beroa(>100 Q C) 17 17

Bretaria Haundiak(1973)

Elektrizitatea 34 21 13

Beroa(<100 4 C) 31 21 10

Beroa(>100 Q C) 19 19

Honek zera esan nahi digu: eguzkiaren irra-

diazioa behe--tenperaturako beroz zuzenki bihurtuko bagenu,

energiaren eskariaren 30% beteko litzatekeela. Bihurpen hau

erraza da, argiaren kontzentrapenik behar ez duelako; agian

alwazenaiak sortuko luke arazoren bat. Berriro, beroaren bi-

hurgailuak erabiltzailetik hurbil jarri behar direla esan be-

har da.

Lurrun industrialaren sorkuntzaren arazoa

elektrizitatearenaren antzekoa da. Lurrunen bidez elektrizita-

tearen produkzioa (25%tik-28%ra AEB-n eta CEE-n) geroago azal-

duko dugu. Beroarekin egin ezin daitekeen arren, elektrizita-

te eguzkitiarra distantzia handiz bana daiteke; gainera, bere

metatzeak beroaren metatzeak baino problema gutxiago sortzen

ditu.

Oraindik beste puntu bat eztabaidatzea falta

-13-

zaigu. Hau da, energiaren garraioa. Garraio moeta guztiek, bai

nekalzagoarena eta beste lan industrial batzurenak sarturik,

energi eskariaren 26%-a osotzen dute Estatu Batuetan eta 15%--a

CEE--n. Baina energia eguzkitiar zuzena ez da egokia horretara-

ko, zeren bihurpen zuzenaren produktvak, nahiz beroa nahiz e-

lektrizitatea, ezin bait daitezke garraia sistema independente-

tan, hau da, autoetan, hegazkinetan, itsanontzietan eta aba-

rretan... Honen ordez, energia eguzkitiarraren beste formak

ez-zuzenak erabili behar dira:

-- algak edo uzta-hondakinaren bitartez metanoa lortuz

-- hidrogenoa sortuz elektrizitate eguzkitiarren bitartez edo

eta uraren deskonposaketaren bidez ere.

- bateria kimikoen bitartez

- ura ponpatuz, presa batetako uraren energia potentziala

geftiagotuz.

Tontakeria bat izango litzateke, energia

eguz.kitiar zuzenak energi-eskari osoa beteko lukeenik sines-

tea. Orain, ez dago dudarik laster bere betebeharra gehiagotu-

ko denik , erregai konbentzionala edo energia nuklearrarekin

konparatzen baldin badugu batez ere. Belaunaldi bat edo bi ba-

rru, energia eguzkitiar zuzenak hurrengo eskari hauk beteko

dituzke:

- elektrizitate eguzkitiarra: elektrizitate osoaren 50%-a.

- bero eguzkitiarra: bero osoaren 50%•a.

-- garraioetarako energia eguzkitiar ez•zuzena: garraio osoaren

10%-a .

Ba liteke, projektu hauk optimistegiak

izatea, baina bederen zati bat lortuko balitz, energia eguz-

kitiar zuzenaren inpaktua itzela ‘zango litzateke.

2.2.3 Energia eguzkitiarrez eginiko bero-bihurpenaren oina-

rri fisikoak

Gaur-egun erabiltzen den oinarrizko proze-

aua unegutegi" efektua Izena negutegietan eginduko lehe-

-14-

nengo erabilpenagatik datorkio.

Negutegiaren bidezko beroaren metapena aspal-

ditik asmatutakoa da. 1769.urtean De Saussure-k tamaina des-

berdinetako beirazko bost kaxa antolatu zituen, progresiboki

bat beste barruan jarririk, eta honela 160 9 C-tako tenperatura

lortu zuen kaxa barruan. 1867. urtean Sir John Herschel-ek bei-

razko bi plater ezarri zituen hondar gainean Hego-Afrikan eta

120 Q C-tako tenperatura lortu zuen, fruta, okela eta arraultzak

egosiz.

pk%4 19zt1.o1zu

0111.111.1111"...1.1.11111161111111111n11.116~--01>kolla.b.ruie. 4t4kaa..

8. irudia: "Negutegi efektuaren" oinarria

8. adierazten den muntaian, beltzez pintatuko xafla batek e-

guzkiaren argia absorbatzen du. Beraren gainean beira arruntez-

ko beste xafla bat ezartzen da. Xafla beltzaren tenperatura

handitzen denean, beroaren inkrementua izpi infragorriz emiti-

tzen d-ti ' ;'Absorbatzaile beltzak "gorputz beltzaren" ezaguga-

rriak ditu: gorputz beltz idealek ez dute soilik absorbatze-

-koefizienterik handiena baizik eta, uhin--luzera guztietarako

emititze-koefiziente handiena ere. Emisioaren gehipenak tenpe-

raturaren laugarren potentziaren legearen arauerakoak dira.

-15-

Argi berremititua energia handiagokoa da eta progresiboki

uhin--luzera txikiagokoa, gorputz beltzaren tenperatura handi-

tzen den neurrian. Hau Wien-en legeak azaltzen digu, eta ho-

rrelaxe defini dezakegu: 044 T = Kte. = 2898/4,m.g-K.

T delakoa gorputz beltzaren tenperatura izanik, eta delakoa

uhin-luzera maximoa, argiaren emisioak bere maximoa lortzen du-

en luzsran. Adibide batzu 9.1rudian datoz.

9. Atukt. kiatrua Iralart. bAtti›Zoa, 13steta.114.Ìua.

to

6o

o 4 .t. 4 It 1 as it 46

tu.sota. (.0140"kotam.)

4o. iiitt.dia: e,e4m. ctmtu6k tfabht tro#4pv.9'cria..

13 44 is

Eguzkiak irradiazioa emititzen du 5700QC

tenperaturako gorputz beltza bailitzen; bere emisio maximoa

95/44,m-tako uhin luzeran izanez. Gorputz beltzak inguruko tenpe-

raturaz emititzen du bere irradiazioa, bere maximoa 10"m-tako

uhin--luzeran izanik, hau da; argi ikustezin eta infragorrizko

espektruaren artean.

Beirazko xafla arrunt bat xafla beltz ba-

ten gainean jarriz, 10. irudian ikus dezakegun absortzio espek-

trala dauka (plastikoen ahsortzioa era antzekoa da). Honela,

beira argi ikuskorrarekiko gardentasun erlatibo edukirik--

xafla beltzak emititzen duen argi infragorriaren absorbatzai-

lea 4a.Beirak absorbaturiko argi infragorria berremititua iza-

ten da direkzio guztitan: honen erdia kanporantz berremititzen

da, xaflak berriro absorbatuz. Honela,ba,gero eta bero handia-

goa akumulatzen da xafla beltzean, berarcn tenperatura altxa-

tuz.Argi ikuskorra absorbatuz lortzen den energi--irabazpena,

beirazko xaflaren emisio infragorriz galtzen duen energiarekin

berdintzen denean, lortzen da oreka termikoa. Tenperatura al-

txatuz emisio infragorriaren uhin-luzera txikitu egiten da.

200 2 C-tara irradiazio maximoa 6/Am-tan dago; aldiz, giroko ten-

peraturan maximoa 10/.-m-tan emititzen du. Azkenik, 50026-tako

inguruko tenperaturan maximoa izango litzateke;

uhin--luzera honetarako, beira partzialki gardena da izpi infra-

gorritarako.

Beraz negutegi-efektu erangikorra lortze

ko, 500QC-tik beherantz lor daiteke. Hala eta guztiz ere, ar-

giaren kontzentrazioa negutegi-efektuarekin konbinatzen bal-

din bada, lortzen diren oreka-tenperaturak askoz ere txikiago-

ak izaten dira praktikan, zeren oreka-tenperatura guttitua i-

zat,en da, xafla beroaren galerak bait daude konduktibitate

termikoagatik eta airearen konbekzioagatik.

11. irudiak negutegi--efektuaren bariazio

bat azaltzen digu. Emisio infragorriei dagokionez, plastikoa--

0....tothaA~

Cgozhalzvn. IsOlas,tu, '

eruit kn-sAAL.5co J1esku.t.

%

8"1" 49e"64ffitta. omhonVo

‘Aakko4o ymmia.e40 heonv.ke Ldswe.

0.1Knirtha/4 tetho.teno thitaau_ et~..

na). EAAmkul. 44a.-~kle 1«mmdavt.

9444 .9~1co otaid 96.4eaks_.

-17-

ren portawra beirarenaren antzekoa denez gero, emisioa "erla-

untza" moetako gelaskek absorbatzen dute eta berriro partzial-

ki irradiatzen ere. Moeta honen funtzionamendua gelaskaren

diametro eta altuerarekin erlazionatuta dago.

Ba aago bewte negutegi-efektu moeta bat eta

indenpendenteki edo xafla beltza/beira eratako muntaiarekin

konbinatuz erabil daiteke. Efektu honek superfizie selektiboak

erabiltzen ditu. Honelako superfizieek absorbatze-koefiziente

handia dute, esektru ikuskorraren eta infragorriren huebilean.

Gorputz beltzaren diferentziaz, ordea emisio-koefiziente txi-

kia dute, 2 m--tako uhin-luzeratik gorantz. Beraz, honelako su-

perfizie selektiboak beirazko xaflarik gabe "xafla beltza/be-

ira" moetako negutegiaren antzera berotuko dira. SUperfizie

selektiboak eguzkitiko argia absorbatzen du eta bere emisio

txikiari esker ( =0,02 lortu da infragorrien kasurako), ener-

gia termikoa bereganatzen du.

-18-

Estalpen selektibo hauk metaiezko pelikula

meheak depositatuz lortzen dira, adibidez, nikel galbanizatuzko

beltza, berilio, eta abar; beste kasu batZutan oxido metaliko

depositatzen dira, adibidez, kobre oxidoa aluminio leunaren

gainean kimikoki formatuz; beste batzutan kobalto oxidoaren

edo nikel oxidoaren edo Fe,03 , MgF„, ,SiO , SiN direlakoen bapo-

reak xafla gainean kondentsatuz, honela argiaren interferentzi

efektua lOrtuz. Silizioa eta beste erdieroale batzu ere, espek-

tru ikuskorrean duten absorbatze-koefiziente altuagatik eta in-

fragorrian duten transmisioagatik, materiale selektiboak dira.

Dena den, osbgarrantzizkoa da absortzio altua absortzio/emisio

erlazio altuarekin konbinatzea. Materiale batzuren ezagugarriak

IV taulak azaltzen dizkigu:

IV TAULA

Geruza absorbatzaile selektibo batzuren ezagugarriak

Geruzak Abs.koefEm.koef, Funtz.erlaz,4.4, £.

Tungsteno dentritiko 0,96 0,26 3,7

Silizio zilar gainean 0,76 0,06(7739K) 12

Nikel beltza 0,90 0,08(5739K) 11

Kromo beltza 0,98 0,19(573QR) 5,1

Kromo beltza nikel

distiratsu gainean 0,93 0,19(5739K) 4,8

ZrNy zilar gainean 0,85 0,03(6009K) 24

.

12, irudiak launezko bilgailuen funtzionamen-

dua azaltzen digu, supêrfizie selektiboen negutegi-efektua e-

rabiliz. Bilgailu moeta asko dagoenez gero, bilgailu moeta hau

sakonki aztertuko dugu. Oinarrizko diseinuan superfizie selek-

tibodun absorbatzaile bat dago. Hodiak fixoak edo xaflan inte-

gratuz daude. Likido bat hodian zehar dabil eta erabiltzaileari

heroa garraiatzen dio.

Praktikan,diseinu hau ez da oso efektib0a, xa-

fla berotuaren inguruko airearen kontaktuan gertatzen den bero-

-19—

15 Oks.4.,:a.. Ueln Ota3Awili10~..1 01‘1€111I11:kkA ti.4emmeti

-galeregatik. Beraz, beirazko xafla beti erabiltzen da, ez soi-

lik irradiazioaren erdia isladatzen duelako, baizik eta, horre-

taz gainera, xafla airearen 4nbekzioagatik isolatzen duelako

ere. Sistema hau 13. irudiak^ azaltzen digu. Aparatu honetatik

beroa irteten ez bada, 150QC-z gorako tenperaturara heltzen da.

Horregatik,ba, arriskugarri izan daiteke beirazko xaflaren or-

dez plastikozko xaflak erabiltzea, honelako tenperaturarako

erresistentzia ez badute: beroaren zirkulazio geratzen bada,

bilgailua degrada daiteke edo erre egin daiteke ere.

Diseinu honen funtzionamendua, gerxeago iku-

siko dugun airearen konbekzioz eragindako galeraren zati han-

\ /\

\\

n\ / /\ /

BpAideta. \,/‘

--20-

-diena eliminatuz hoba daiteke. Beirazko xaflaren eta xafla ab-

sorbatzailearen artean dagoen airea eliminatzen baldin bada,

oraihdik gehiago igongo da teriperatura.

14. irudiak metodo erabat diferentea azaltzen

digu absobatzaile selektiboen ezarmenerako.

AA/Ag.BaX4Q,ko x46-S94,4~ aladathm‘k.TAJAha4 bKymlwct.

txwica.: Xaga. kum aztn>t& .f>L24Lat'bcule.. tmwtho Jmk- vukbb

643,,,,M4aux- aft"l'emah44`

Sout!LcULb ‘14.7

ax, ,

"In1/151IMPle.<1111r~~~~4~nr.::-,

Aikvtak.oto~.

›Att1i4.: ettio.da. rm.bePA:ko Iumpookuoth". 44444,ta( lbaki«b" 1402.ya.t. konz, •te,,frt-dw-e, kdri, 4,60)

-21-

Eguzkitiko argia parabola isladatzailez osoturiko.batetara

heltzen da eta parabola hauk absorbatzaile beltz batzutara en-

fokaturik daude. Bilgailu beltz arrunt batekin konparatzen ba-

dugu, izpi infragorrien bidezko beroaren galera gutxitu egiten

da, enfokearen estrukturak emisioaren azalera estaltzen duela-

ko. Enfoke-estrukturaren diseinuaren xehetaSunak 15. irudiak

azaltzen dizkigu.

Ekonomikoki hitzeginik, interesgarri izango

litzateke, beirazko xafla leunean superfizie selektibo bat era-

biltzea, absorbatzaile arrunt baten ordez. Esate baterako, hau

erraz e.gin daiteke, beirazko xafla baten azpiko superfiziea

SnO edo antzeko materialezko geruza mehe batez estaliz; geru-

za horr'en ezagugarri optikoak elektroi askatuen kontzentrazioz

soilik daude determinaturik, eta Drude-ren ispiluak deitzen

dira. Honelako sistema batek 250 ,2C-tako tenperatura maximoa

eta 509C-tik 90QC-tarainoko lan-tenperatura lor dezake. SnOte-z

estalitako beirazko xaflen abantaila.zera da: jadanik industrian

aurki ditzakegula.

Hala ere, superfizie selektiboak ez dira nor-

malki erabiltzen, beraien funtzionamendua hobea izan arren, ze-

ren beltzez pintatutako absorbatzaileak askoz ere merkeagoak

bait dira.

Batzutan, beirazko bigarren xafla bat erans-

ten da lehenengoaren gainean. Honela, bi abantail lortzen ditu-

gu:

Airearen konbekziogatiko galerak gutxituak izaten dira.

Puntu hau garrantzizkoa da toki haizetsuetan batez ere,

Espektru infragorriaren irradiaziozko galerak beste 25%

heine9.n.guttiten dira, zeren 50%-aren erdia --kanporantz emi-,

titzen denaren erdia-- berriro ere itzultzen da absorbatzaile-

etara lehenengo beiraren eraginagatik.

Ez du pena merezi, bi beira edo gehiagotako

xaflak erabiltzea, zeren xafla bakoitzak argiaren 15% inguru-

-22—

ko isladatzen du. Beroa ateratzeko, bi metodo daude: edo liki-

do bat (generalki ura) absorbatzailean integratutako hodietan

zehar konbekzioz zirkula eraziz edo absorbatzailearen eta bei-

razko xaflaren artean dagoen espazioan airea zirkulatzen utziz.

V. taulak diseinurako ahalbide diferenteen laburpen bat eskain-

tzen du.

'14.:u,V. TAULA

01,ov6ehru4.NYA4kbk

eovo-akeroheNy.....1-A.

3.4"htb~4.d.u.eP2k4°' "" 1›,")-.›.4".".

4cue. r—

Ito.5ta.

aknlothidioNOI4jALLIkAahutici.

Wkoo... lbr.2.4,14>>4.

c., SO' c- tkkid. io• C- taircu:ao , •_Wpoonov,.. To f,:, -o..dmrabh..... ds~Q,),44..

''eLt."4"2- i'll"":41"'"

".. Iro •C- bak1)4 4.0 t- t-ortukokneomm. sto %-a.

atiorah" etem.t.o"11~..~.~

4. cb:“.e. —

(2.11-1.4 414'1Wriki4tbet

1,:,,t'„,f,,,,

\,_ n41 o*C- he. , 1)«ra akbrabbew e.4,elsweo".

f...5"Die..-k&I,,v, to*C- ban4).0 brwo-so "i-,, tzbothe.A. elado"•

Q.:.e.a.4,41,44104421rahm,,

14 Oke

Wroo.. 4~-7".44~.

(tur-)

> t‘o*C , .>enoo,. as IiActa-at),„„rdv„

• %kutt...v, ,f2~531%

0,(%

60.144.. Po.t.- 7,Mauf..):"

( wr- .2,.49.›.:]..)

4‘> ..C. , 07orcro.. e..,& kcka._albri,howi.

,41,7,64-3.da

""46W.,1",

s

Zio.L.ttilroo. Rtsfe.-zt:4J.moteto

( 444--1<rt.,,,Lb)*)

".. /51).0 -t4", \Ziesall- tri katia-a.C1)rakw.....

n. too • C--hwa.. , .~tione.k. zgtt,; n13,_dhak. akenuk-aem. kaa.414. .

0.1~.

Clin ►l«ha4 0641-10..z oim,1""b 11/4~,4a a406ti di.t44zonon. lualwatko; R.0".iol.:o tki‘ic...

Qes`—'2".91~—..d...7*L--~1?4_-- )

Zeintzu izango lirateke xafla launezko bil-

gailuz lor genitzakeen errendimenduak? Ez dago erantzun errazik

errendimenduen parametroak ez bait dira soilik diseinuenak,

argiaren intentsitatearenak, eguraldiarenak, beroaren ateratze-

aren moduarenak eta beste baldintza batzurenak ere baizik.

Beste konplikazio bat ere ba dago: bilgiluaren errendimendua

ez da berdina eguneko orduetan zehar, zeren gela hotz batek

tenperatura egonkor lortu baino lehen behar duen bero extrare-

kin gertatzen den bezala, bilgailuak ere berotuak izan .pehar

dira goizeko eguzkiz gau hotza pasa ondoren. Beraz, bilgailu

guztiek beren potentzia maximoa arratsaldetan lortzen dute, sis-

temaren inertzia termikoa garaitzen denean.

Funtzionamendu normal batetan, xafla 1aunez-

ko bilgailu baten errendimendu globalald edo edozein bilgailu

eguzkitiar termikorena, errendimendu optikoarenN-ren) eta

biltze-•termiko-errendimenduaren(lt-ren) biderketa da. Errendi-

menduoptikoa, lehenengo hurbilketa batetan, argiaren intentsi-

tatearekiko eta sistemaren funtzionamenduaren tenperaturarekiko

independentea da, baina argiaren intzidentziaren angaluarekiko

dependentzia du. Bestalde, biltze termikoaren errendimendua

argiaren intentsitatearen eta sistema tenperaturaren funtzioa

da. Xafla launezko bilgailurik arrumtenen errendimendu optikoa,

75%-tatik 80-tarainokoa da; errendimendu honek kontutan hartzen

du b5%-tako transmisio-koefizientea(beira arruntetarako, eta

argia beiraren perpendikularra denean) eta absorbatzaile bel-

tzaren 5%-tatik 10%-tarainoko isladapen erlatiboa, Xafla launez-

ko bilgailuren biltze termikoaren errendimendua likidoak bil-

gailuaren sarreran eta ifteran batezbeste lortutako tenperatu-

raren funtzioa da. Generalki, bero-bilgailu baten errendimendua

hobatu egiten da, batezbesteko tenperatura goratzen bada.

Batezbesteko tenperatura, irteerako tenperatura bezala,beroaren

fluxuak edo ateratze--abiadurak erregulatzen dute. Beroaren

fluxua geratzen denean, tenperatura maximoa lortzen da; alde

batetik, irradiazioa eta emisioaren,bbetattkk irradiazio, kon-

dukzio eta konbektzioen galeren arteko oreka lortzen denean,

beroaren fluxua geratu dela esaten dugu. Baldintza hauekin,

ateratako bero-kantitatea, errendimendu bezala,zero da,

Ateratze-abiadura oso handia bada, batezbesteko tenperatura

oytjaca.

£.14aUlz., 0,1- kW 9.C.4

0.1.1.40

•

"T"rakt4,•.- d•te»•hio, kdo•,•Aw ie~". cdpoAahade.~.05t) cv.-144"..

Ab Jatik4ki.: abhmht- ► iLi.lhatutuen, k1/2".ttamm_ e~41.~4~,

aJak.iwit& lacm.bmh. Lter.

-24--

giroko tenperaturaren ingurura helduko da; eta tenperaturaren

gradientea txikia izanik, galerak oso txikiak izango dira eta

biltze termikoaren errendimendua 10%-taraino hel daiteke prak-

tikan, Baina ez du interesik ez tenperatura altua eta,zero e-

rrendimendua lortzeak, ez eta tenperatura baxua eta errendimen-

du handia lortzeak. Konpromesu bezala, 1002C-tako baino tenpera-

tura baxuagoko eta errendimenduko funtzionamendua hauta-

tzen da.

16. irudiak azaltzen digu beltzez pintatuta-

ko absorDatzailezko eta absorbatzaile selektibozko bilgailuen

errendimenduek tenperatur-diferentziarekin duten lotura( T).

(Diferentzia hau giroko tenperaturaren eta absorbatzailearen

tenperaturaren arteko diferentzia da). Errendimendua optikoa

T=0 kasurako marrazturik dago. 16. irudiak aztertuz atera

dezakegun ondorioa zera da: T.50 9-C-tako tenperaturaren kasu-

rako (hau da, irteerako tenperatura girokoalpaino 50 .9. 0 gorago

dagoelarik), esate baterako, eta batezbesteko tenperatura 252C-

-25-

-takoa baldin bada, beltzez pintatutako bilgailu batek 32%-tako

errendimendua du. Grafika honetan suposaketa batzu egin dira:

argiaren intzidentzia perpendikularra da eta 70%-tako argi-in-

tentsitate maximoa dugu(AM1). Kontutan hartzeko moduk2 beste on-

dorio bat, zera da: 25''C-tako giroko tenperaturarekin 1002C-tako

irteerako tenperatura ezin dela lortu. Horretarako beste bilgai-

lu selektibo bat beharko litzateke. Hau kontutan hartu behar

da, zeren hozpenerako 100 52 C inguruko terperatura behar da.

€1,42ikstia. nNdULLIg. ktiaztu. «publezbautak," umweb¥4«.844.4, Q..r► lazble. onA421.Werutem..

4)Lkkibx:la,.aulv‘ ...Lbtirb cyt:Lia. Pa-N, boinuko valer*k.:200 tiA04.t4

Q". lay~t~r,

17. irudiak funtzionamenduzko makur bat azal-

tzen digu argiaren intentsitatearen funtzioz, errendimendu han-

diko bero--bilgailu tipiko baten kasurako. Makurra irteerako

tenperatura kontantez neurtzen da. Eguzkitiko beroa gutxitzen

denean, beroaren ateatzearen abiadura gutxituz lortzen da ten-

peratura konstante hori. Argiaren intentsitatearen maximoz, e-

rrendimendua 60%-takoa da. Argiaren intentsitatearen maximoaren

hiruren baten baino zerbait gutxiagoz, errendimendua 14°/•takoa,

eta laurden batez, ia deus ez. Beraz, sistemaren batezbesteko

funtzionamendua, maximoarena baino txikiagoa da, zeren eta egu--

-

. /Šo~o >24Pex.k.

n+tthiino- tsr- ►ot.4.1timL41,1c

scbuL"boje..0.,

411.~ )Calta, 1Laumisun, lac> acevi.rima-

-26-

-raldi onenetan, eguzkiaren intentsitatea gutxitu egiten bait

da eta erratsaldetan argiaren absortzioa handiago izaten bait

da.

Bero--bilgailuren funtzionamendua kokatze-

tokiaren arauerakoa dela hartu behar da kontutan. Ia egun guz-

tian hodei, laino eta beste fenomeno antzerako kausez eguzkiti-

ko argi--intentsitatearen galerak gertatzen diren lurraldeetan,

e#uzkitsuagoetan baino errendimendu askoz ere txikiagoa izaten

da; are gehiaL;o, bero eguzkitiarra erabiltzea ezinezkoa izango

da urtearen egun gehienetan. Beraz, honek exijitzen diguna,zera

da: lurraldeko baldintza klimatikoak ondo aztertzea eta honeta-

rako, urte osoko eguzkitiko argi--intentsitatearen neurriak on-

do jakitea.

Konpara ditzagu orain, V. taulan agertu

diren bilgailuen kosteak. -Lehenengotik seigarrenera aztertzen

baldin bagoaz, bilgailuen funtzionamendua hobetu egiten da bai-

na kosteak ere igon egiten dira materialeak eta diseinu zaila-

goak dituztelako. Gaur egun, erabiltzen direnak sinpleenak dira

18. irudiak azaltzen digu honelako exenplu bat.

Gaur egun, bilgailu beltz sinplearen

koe,te:a, 60-100 dolar inguru da superfizieko m 4 bakoitzeko, ins-

talaketa kontutan hartu gabe; 1975. tirteko baldintza ekonomi-

koekin, bero--bilgailuek korikurrentzia egin dezakete ur-kalefak-

zioekin.

-27-

2.2.4 Eguzkitiko beroaren aplikabideak

Orain arte ikusi ditugun beltzez pintatutako

bilguilu eguzkitiarrek, 1004O-tarainoko tenperatura maximoa lor

dezakete. Honelako beroa "behe-tenperaturko" beroa X.zenda de-

zakegu. Tenperatura handiagoak lortzeko , superfizie delektibo-

ak erabili behar dira, edo eguzkitiko argia kontzentratu edo e-

ta bilgailuak orientatu egin behar dira. 100 52C-z gorako tenpera-

turak "goi-tenperaturak" izendatuko ditugu. Goi--tenperaturako

beroaren aplikabide batzu hauxek dira:

. Sukalde eguzkitiarrak

- Labe eguzkitiarrak

- Lurrunaren produkzioa

- Goi--tenperaturako gasen produkzioa

- Eskala handiko beroaren bihurpen termodinamikoa elektri-

zitatetan eta energia mekanikotan

Horl,o aplikabide batzu bihurpen termodina-

mikoari buruzko atalean ikusiko dituga..oBhe -tenperaturako be ŕ

roaren aplikabideen zerrenda, hauxe da:

. Etxeko ur-beroztapena

. Piszinen beroztapena

. Lehorketa (fruitu, kontserba eta abarrena)

. Sukaldeak

. Aire egokitua

. Uraren destilazioa

. Eskala txikiko beroaren bihurpen termodinamikoa elektri-

zitatean eta energia mekanikotan.

Aplikabide batZu aztertuko ditugu:

2.2.4.a) Uraren berotze eguzkitiarra

Gaur egun merkatutan dauden ur-berogailu

eguzkitiarrek absorbatzaile beltzak erabiltzen dituzte. Eredu

sinpleenean hodi formako absorbatzaileak erabiltzen dira, non

ura almazenatua egoten den, nahi den tenperatura lortu arte.

(Ikus 19. irudia). Bestemoeta batetan (20.irudia) xafla laun

batez edo biz eginiko bilgailua, ur-biltegi batekin ziklo hertsi

&uraia. InulGhlktito mx

yoftkh..n.L.0 etto 4-144)14, keirdeettv.hdu4.0

ott,.4.) tq'to wetto" brontoo oleUmAu. 49.4A) auam. .2" 0.A:U20 Af~bA,Pm.

terrb.Vatko 1».mwelb."1,t4L4-44.t. t.h. 34° C

-28–

batetan konektaturik dago. Una etengabe ari da zirkulatzen bil-

galluan zehar "termosifoi efektuagatik". Euste-sistema berozta-

tzaile bat, nahiz elektrikoa nahiz fuelezkoa, integra daiteke

bilgailu eguzkitiarrean, beroaren suministroa etengabekoa izan

dadin, nahiz gauetan zein eguraldi gaoibeletan.

Ur-berogailu arruntak klima eguzkitsuetan

konpetitiboak direla erraz froga dezakegu. Egunero, 200 litro

20 Q C-tafik 609. 0-tara berotzeko 9kWh behar dira berotan. 50%-ta-

kc errendimenduz energia hori lortzeko 4 ML-tako bilgailua be-

harko litzateke, beroaren kostea 250 dolarretakoa izanik. Ha-

mar urtetan, --hau da berogailu eguzkitiarraren iraunpena--

beroztatzaile konbentzional batek 1200 dola=tako petroleoa

-29-

kontsumituko luke(30 dolar petroleko barrila; labearen erren-

dimendua, 50%). Nahiz eta klima epeletan bilgailuren superfizie

handiagoak behar--eguzkitiko energia txikiagoa bait da-- bil#ai-

lu eguzkitiarrak konpetitiboak dira klima gehienetan.

Berogailu eguzkitiarren kontutan munduko he-

rri aurreratuena Japon da. 1969. urterarte, Japonen 2,6 milioi

berogailu eguzkitiar zeuden, hau da, japondar etxeetariko 27%-ek

horrelakoak zituzten. Ordutik hona, salmentaren portzentaia jai-

tsi egin da nekazal lurren elktrifikazio programangatik. Hala

ere, 1975. urtean, 1 miloi batek baino gehiagok funtzionatzen

zuten. Australian ere urteko salmenta milioi bateko dolarreta-

koa da.

2.2.4.b) Lehorgailu eguzkitiarrak

Nekazaritzan eta industrigintzan energi kan-

titate handiak behar dira lehorketarako. Aurreratze-bidean dau,

den herrialdeek,jadanik, eguzkitiko energia erabiltzen dute uz-

taren lehorketarako (kafea, tabako, tea, eta abar), frutarenako

eta usteltzearen kontra (batez ere okela eta arraina). Betiko

metodoa eguzkitan jartzea izan da. Baina, gaur egun, higiene eta

errendimenduagatik beste metodo batzu behar dira.

Funtzionamendua hoba dezakegu negutegi

fektua erabiltzen baldin badugu. Honelako metodoak zuraren eta

adreiluren lehorketarako ere interesgarriak

Bi oinarrizko metodoierabil daitezke.

21. irudiak lehenengo metodoa azaltzen digu, eta ikus daitekee-

nez, berogailu eguzkitiarraren antza handia du. Hegoaldera be-

gira dagoen bero-bilgailua, lehortzeko diren gaiak bere barruan

dituen ontziarekin konektaturik dago.

Bilgailu eguzkitiarraren beheko ertza zaba-

lik dago, eta hortik sartzen da aire freskoa termosifon efektua-

gatik, non efektu hori gehi daitekeen haizeztatze bortzatu ba-

tez. Airea bilgailu barruan berotzen da eta gero, aire beroak

ontzia zeharkatzen du.

-30-

Ontzi barruko airearen tenperatura hai-

zegailu batez kontrola daiteke,aire-fluxuaren abiadura aldatuz.

Honela, behar den tenperatura hauta dezakegu. Oraindik, meto-

doa hoba dezakegu, haizegailu eragiteko elktrizitate eguzkitia-

rra erabiltzen baldin badugu, zeren airearen fluxua bero eguz-

kitiarren disponibilitatearekin kontrolatzen bait da automati-

koki.Bigarren metodoan, lehenengoaren diferen-

tziaz, airearSn beroztapena lehorketarako ontzi barruan gerta-

tzen da. Bereiziki, zuraren edo adreiluaren lehorketa sinplea-

goa da materialea plastiko garden batez estaliz, plastikoan bi

zulo egineg. Haizeztapena haizegailu batez egiten da.

2.2.4.c) Berozta2ena

Klima epeletan, energia eguakitiar zuze-

naren garrantzia handia izan daiteke beroztapenerako. Esate ba-

terako, Estatu Batuetan beroztapenerako energia, energiaren es-

karia totalaren 20% da. 1976. urterarte Estatu Batuetan 30 etxe

eguzkitiar baino gehiago ziren.

Diseinu guztien ezagugarriak deskribatzea

eta baloratzea oso zaila da. Berogailu eguzkitiarrez gainera,

beste elementu asko behar dira beroztatze-sistema osotzeko. Sis-

tema praktikoek subsistema hauk behar dituzte:

AZdzo:. Torwy+.. oc»a»Ab.~..b'ex40 livoWkstlac...)

-31-

- Beroaren traneferentziarako sistema bat, bilgailutik beroa

ateratzeko.

- Beroaren metatzerako elementu bat.

Erregai konbentzionalezko ei:regailu bat edo beroztatz-6 elek--

triko sistema bat, irradiazio eguzkitiarra behar dena baino txi-

kiago denerako.

Bilgailu eta eta etxe barru artean airea edo

kido bat zirkula erazteko modurik errazena, ponpa elktriko edo

haizegailu bat erabiltzea da. Eta hobe oraindik, elektrizitatea

eguzkitiko energiaz lortzea, etxeko teilatutan zelula eguzkiti-

ar batzu ezarriz.

Termosifoi efektua--grabitazteko konbekzioan

oinarriturik dago--beroaren zirkulapenerako nahikoa izaten da

sarritan. Efektu hau 22. irudiak azaltzen digu.

Bilgailuak irradiazio eguzkitiarra hartzen

duen bitartean, zirkulazio egongo da. Zirkulazioaren abiadura

argiaren intentsitatearen arauera gehitzen da.

Beroztapenerako sietema eguzkitiar gehienak,

klima epeletan ezarriko dira. Beraz, beroa almazenatu egin be-

har da gauetarako eta egun goibeletarako. Metatzerako ahalmen

-32-

teknikoak mugatuak dira, eta, normalki, bi metodo erabiltzen

dira. Bat edozein substantziako masa handia berotzean datza.

Bero-kantitate metatua, tenperaturaren diferentziaren, masaren

eta substantziaren bero espezifikoaren arauerakoa da,

Bigarren metodoa substantzia guztietan gerta-

tzen diren fase--aldaketetan oinarritzen da. Har dezagun, adibi-

detzat, uraren kasua. O P C-tako tenperaturan izotzaren forman da-

goenean eta tenperatura berean ur-likido bihurtzen denean har-

tzen duen beroa, uraren masa berbera 0.9C-tik b0.9-C-taraino igo.0-

tzeko behar den bero--kantitate berdina da. VI taulak azaltzen

dizkigu substantzia batzuren bero--metatzearen ezagugarriak.

Fase-aldaketazko substantzia askoren dElsabantail inportantea

beren kostu handitan datza.

,,,XP.1,11,2, AciAm., law-~Jahow..~. ›CUrn..11°

'1'4"'%':42

FAt";:› Behp 114)". 13C40 - 'eneksitT4444104.ahwLMewa

rir.Jr.U' 44V..n+5 ki r.2*P; (141,4) (k4,./t,ma

.900 404214..03. .111'4.— i Acyoo 54 (!- fo*c.) T 2 Ctro'c)

.(91-1.„. — 0, Lz. i.quo 5-t. c t so•c) E,4 Cts-tX)

.8,2:414t" 0‘4, .zaso a T 11: So.C) 4.1,C t Sot). Bexc. kattft.tea.

.Tax+),.«000»:4.,

KL,S,,,D,f ilb04g ‘`c

4 44 C

et,

0, +

fcto

► 4 60(„t 0 °C.,) 60 (±-0°C)

k IS (t 0° c.) 42 (±o•c.)

P1.45 a.'5.21/P 4 q°C 0, + 't 440 11S Ct 0°C) 6'2 (t. IrC)

latha,1411 .03 *.b. 2.65 >C. 0,38 atco 44$ ( t36o*C) 2,t0 (±560.c). Sti4X22+ebte—- t~rtt.

11 0+1i.0(,, . 04.0 z:-) 140

. emealea,i,

ZbittIMM1.4. 1.10/7:;1; 0 40, 640

Hurrengo problema, sistema guzti horik sis-

tema operazional batetan bihurtzea da.Hemen, injinadoretza eta

arkitektuen arazoek dute hitza. Gaur egungo joera, teilatu gai-

nean bilgailuak jartzea da, zeren etxeen hegoaldetan ezarketan,

etxeko lehio gehienak kendu behar bait lirateke.

S . rix-, .... ln

...–

\\,

114»:".

•.

,:

,_,

I. ‘ 1 ....4i r 4.--/

Garaia edo.%--

klo~1:44,Juo.

ii.,Cruil.:Q.: "rtornaAcrn.-*.t.CktrI)

etra. urrekzhanhax".

.44~...

"444V4*-% Ittbk£–Tre•Je.m.(01,

ekte. scom..bWkamovec".

aJoalwa...

23. eta 24, irudietan etxe eguzkitiarren

adibide batzu azaltzen dira. 24. irudian etxeko hegoaldeko or-

ma da berogailua. Zementuzko orma zabal bat da beltzez pintatu-

a, beira bat aurrean duela. Honela orma eta beiraren arteko esyu

paziotik airea zirkula daiteke, Eguzkitiko argiak airea berotzen

du eta termosifoi efektuagatik aire berotua etxe barrura sartzen

da.

Orain, horrelako sistemen koetua eta antze-

ko problemak aztertu behar ditugu. Washingtonen--Estatu Batue-

tako batezbesteko klima du--140 m -tako etxebizitzarako urtero

lb.10 kWh-tako energia behar da. Antzeko energi kantitateak

kalkulatuak izan dira Prantziarako.

Beroztapenerako eskaria gradoak/egunero-ko

neurritan expresatzen dira sarritan (ingelesez DD:degree ay).

DD bati 18 4 C-ren eta eguneko 24 ordutan dagoen batezbesteko

tenperaturaren arteko diferentzia dagokio. Esate baterako, lehen

aipatutako etxebizitzaren kontsumo energetikoa 7,5 DD-rako kal

kulatua izan da.(Washingtonen 10,5 Q C-tako batezbesteko tenpera

tura egiten duela esan nahi du)

Makkutie.

muhad, &wralkirw trm>44,hK4eral'o e4~.- lul".240 14"21"..40$4A,41h0 Ck.e. 5 n4,01n.) 0Mbalavt k•ltnh. 114044n1IN141,. R.E. 8 -414, Waa lak>mR. kui64

-34–

Honelako eskariak zera esan nahi digu:egunero 7,5 DD baldin

badira; urtero:7,5 360 = 2700 DD = 18.10 kWh 8.10 kWh

= 6,5 kWh/DD . Normalki guttiago pentsatu behar 2700 DD -

da, Washingtoneko etxehizitza gehienak isolatuta daudelako.Eta

horrelako i„solapenak etxebizitza arrunt batek behar duen ener-

giaren erdia,aurreratzen du.

Washingtonen batezbesteko irradiazio eguzkiti-

arra 1600 kWh/m'. .urte da. Eta bilgailuen errend'imendua 25%-ta-koa baldin bada, 45 m'-tako bilgailua nahikoa izango litzateke.

Baina kalkulu hauekin kontuz ibili behar dugu, urtaroak eta

irradiazioaren gorabeherak kontutan hartzen ez dituelako.

25. irudiak, lehen aipatutako etxebizitzarako urtean zehar

bero-eskariak duten bariazioa azaltzen digu.

Udan, beroaren eskaria, ia ezer gutxi de-

'hean, irradiaz£0a maximoa da, eta neguan, ordea, egoera erabat

alderantzitkoa da. Gainera, udan bil daiteken beroan, ezin da

negurako metatus. Beraz, neguan ezin da soilki energi eguzkiti-

arrezko beroztapenean konfidantza jarri.

Oro har, zera esan dezakegu: ia kasu guz-

-35-

-tietan, beroztatzerako sistema eguzkitiarrak sei hilabetetan

baino gehiagotan ezin dezakeela berozta. Klima epeletan, udabe-

rrian eta udazkenean izango litzateke, zeren udan ez baita behar

(edo oso gutxi) eta neguan ez baitago eguzkirik nahiko.

3- EGUZKITIKO ENERGIAZ LORTURIKO ELEKTRIZITATEA

3.1 Sarrera

Ba daude bi oinarrizko teknologia irra-

diazio eguzkitiarra energia elektriko erabilgarritan bihurtze-

ko:

a) Bihurpen zuzena, irradiatze--energia solidoen elektroiei

transferituz.

b) Irradiazioa berotan bihurtuz eta ondoren beroa elektrizi-

tatean bihurtuz prozesu termodinar.iko batez(baldintza idealez,

Carnot deritzon prozesuaz).

Bihurpen zuzeneko sistemek, giroko tenpe-

raturaz funtzionatzen dutela eta klima hotzetarako ere oso ego-

kiak direla ohartzea, garrantzizkoa da. Bihurpen ez--zuzeneko

prozesuek girokoa baino tenperatura handiagotan funtzionatzen

dute eta, horregatik, klima eguzkitsu eta berotsuetarako soi-

lik balio dute. Bero-iturri baten ondoan iturri hotz bat behar

dute, hau da: ura edo haize hotza normalki.

VII taulak bihurtze-prozesuen espektrua

azaltzen digu.

-36-

VII. Taula

BIHURTZE-PROZESUEN ESPEKTRUA

1- Barne-efektu fotoelektrikoa erdieroa-

leen zelula eguzkitiarretan.

2- Elektroizko fotoemisioa superfizie

metalikoetatik

a) Irradiazio-energia berotan transformatuz

1- Xafla launezko bilgailua: negutegi

efektua.

2- 100--eko faktorearen gainetiko ba-

tezbesteko kontzentra"-zioa: enfoke

linealeko aparailua

3- KontzentraZio handikoa: zentraleko

bilgailuak

b) Beroaren bihurpena elektrizitatetan

transformatuz

1- Bihurpen mekanikoa

I- Barruko errakuntzazko motorea,edo pistoizko motorea

II- Rankine--ren lurrunez-1ko turbina

III- Brayton-en zikloa, gasezkoturbina.

2- Bihurpen estatikoa

I- Barne-efektu fotoelektrikoaerdieroaleetan: diodo termo-elektrikoa

II- Elektroizko emisio termikoa:diodo termoionikoa

III- Bihurtzaile magnetohidrodi-namikoak (DLH.D.)

A) Bihurpen zuzena

B) Bihurpen ez-zuzena

-37-

Irradiazio eguzkitiarraren beroaren bidezko bihurketa ez-zuze-

na, bero--bilgailuak bihurpen termodinamikozko prozesuekin konbi-

natuz lor daiteke. Gaur egun, bihurpen mekanikexi ematen zaio

preferentzia, bere egokitasun, errendimendu handi eta kostu txi-

kiegatik. Generadore termoelektriko eta aparatu termoionikoak

ez dira hain erakargarriak bere errendimendu txiki eta kostu

handiegatik. M.H.D.-ri dagokion tenperatura, guttienez 1000.9.C-

takoa da 'eta oraindik ez da landu nahikoa ezer esateko. Beraz,

gaur eguneko joerak bi aldetatik doaz: zelula eguzkitiarrak eta

bihurpen mekanikoa(motorren bidez)

3.2 BIHURPEN TERMODINAMIKOA

3.2.1,4Sarrera

Erregai fosilak eta energia nuklaarra

bezala, bero eguzkitiarra elektrizitatean bihur daiteke prozesu

termodinamiko baten bidez, gaur egun oso irportantea dena. Moe-

ta batzu ba daude: pistoizko motoreren bidez, Rankine--ren zi-

k&oz(lurrunezko turbina barne delarik) edo gasezko turbinaz.

Prozesu hauen abantailik handiena, jadanik eskala handiz egiten

direla da. Eta oraindik ebatzirik gabe dagoen arazoa, zera da,

irradiazio eguzkitiarra tenperatura egoki batetan beroto.n bihur-

tzea, eta bero honen motorrarainoko garraioa.

Arlo hau bere haurtzaroan dago,. baina ha-

la ere, ba dude projektutan, 1980. urterako funtzionamenduan

egongo diren 10 mW--etako zentraleak. Beroa inplikatzen duten pro-

zesu termodinamiko guztietan bezala, errendimenduren goi--muga,

Carnoten errendimendua da:

Tberoa Thotza

Tberoa

Beraz, ikus dezakegunez, iturri beroaren

tenperatura handitzen bada, errendimendua ere gora doa. Zehazki

hitzeginez, iturri heroaren eta hotzaren arteko tenperaturaren

diferentzia da agintzen duena; baina praktikan, iturri hotzaren

tenperatura aldatzea ezinezkoa da eta hoztailearen, generalki

ura, dependentzia du.

\rgi izpia

argi izpia • a bsorbatzal lea•

datzallea

absorbatzallea

s(a datzailea

\\a rgs z phsiih absorbatzailea

isladatzailea

kolektore lokatutako tek nolo g iak

atela

(i•041,414,4w<yAgkO tA4212. 44,41‘.

COA-13U4

E40140 cbtakit'AA Mio..124~it er+k

Lgtxtexam, tonksa. panaboMio fabx.0.4um coleiL"Qatusk

-38-

Lehen ikusi dugunez, xafla launezko bilgailuek

lortutako beroa, tenperatura txikikoa da. Beraz, eguzkiaren

rradiazioaren kontzentratze-teknikak tenperatura askoz ere han-

diagokoak izatea lortu behar dugu.

Funtsez, bi enfokedun bilgailu moetak daude.(Ikus

26. irudia)

- Hartzaile zentraleko bilgailua. Bi moetako elementuz osoturik

dago: a) paraboloide formako ispiluak

b) zentrale-dorrea; ispiluak zentralerantz enfokaturik

daude.

- Enfoke linealeko bilgailua, azpira paraboliko formaz edo

multialdezko ispiluak erabiliz.

Frantziako labe eguzkitiarrak 1 mW•tako potentzia

du eta paraboloide moetakoa da.(Ikus 27. irudia)

.Mt>w94:11.; ilAW-&"124 4.54a.k4aua, atzxele. pdnaLetbd.a e.JkiLo

Aort, tak btritm. e~hif~ble. (wakthbe", et4t»,_.

-39-

Irradiazio eguzkitiarrez lor daitekeen

tenperatura maximoa, iturri emisoarena da, gure kasuan, eguzkia-

rena: 5700 9. C-takoa da. Frantziako labe hori (Font Romeu) 3.5002

C--tatik 4000 Q Ctako tenperatura lortzen du. Honelako tenperatu-

rak handiegiak dira, eta ez da horrenbeste behar. Edozein moduA

tan, Font Romeuko (Pirinioetan) labearen funtzioa ez da bihur-

pen termodinamikoa, metale errefraktarioak funditzea baizik.

Lurrunezko zentrale arruntetan 530 Q C-tako tenperaturak erabil-

tzen dira.

Eguzkitiko irradiazioaren kontzentratze-

bilgailuak sistema guztiak, bi desabantail handi dituzte. Lehe-

nengoa, eguzkitiko irradiazio difusoa osorik galtzen dela. Eta

dakigunez, klima epeletan, argi difusoa irradiazio eguzkitia-

rraren 40%-a baino gehiago da; beraz, eguraldi goibeltsutako

lurraldetan, irradiazioaren kontzentratzailez eginiko sistemak

erabilgaitzak dira. Gainera, lurralde aridoetan galtzen den ar-

gi difusoa, bildutako energia osoaren 20%-a baino gehiago da.

Bigarren desabantaila, eguzkitiko irradiazioaren kontzentra

penak konplikazio handiagoak, dakartza sisteman. Isladagailuak

garbi mantendu behar dira, bere isladatasuna eta kalitate op-

tikoa egokiak izan daitezen. Azkenik, haize boladengatik beste

-40--

problema batzu agertzen zaizkigu. Honelako aparatuak etengabe

orientatu behar dira eta hau autdmatikoki lortu behar da; baina

bestalde, isladagiluak estruktura zurrun eta tinko baten gaine-

an ezarri behar dira, haizeek higi ez ditzan.

3.3" Eguzkiaren higidurari jarraitzen zaizkion bilzailuen

orientazioa

Eguzkitiko irradiazio zuzena soilki

hartzen duten sistemek, orientagailu bat behar dute eguzkiaren

itxurazko higidurari jarraikitzeko orduro eta egunero(heliostato)

Hurrengo lerroetan Lurraren higidura eta eguzkiaren itxurazko

higidura• Lurraren higiduragatik sortutakoa- aztertuko ditugu.

Zg . cr. inut411: Lak~i. k#04. 44>oobbeFom.. ēiw fa S'i~skuom: elarLo Gt4" efait4-42m. •

%t4-~"_ tintWitea. , awctioNnetiV te►uxhakb.

Ar.bkZcu". JA4Wita, 4r• tr-Lle. iekalzkm.

. )&11.okeenŠc.a.

eleakodoutiva,

. Seluto.21e4.- ea"..

ecktuk:~- 4',1c4~1to lbckatiji«, 124,,thast.,

•••n •••n n•• Mew nffim•

$alvthaZikizt. I

•

n•n• •nn ••n• n

Nstahradge.-t-«km. trrtXklawn,

-42-

Ekinozioan (ikus 28.irudia) eguzkia

ekialdetik ateratzen da zehaz--zehazki eta mendebaldetik joaten

da, eta guzti hau Lurran esferako.edozein latitudetik. Eguzkiak

zirkuluren arku bat deskribatzen du, hots, bi dimentsiozko iru-

• di bat, non bere zentrua behatze--puntua den. Latitude guztietan

eguzkiaren orbita alderatua dago, ekuadorean izan ezik. Hau

garbi ikuS dezakegu 28 a. irudian; hemen, adibidetzat hartzen

den latitudea: N--takoa da. Eguzkitiko irradiazioak zeni-

tarekin (behatzailearen perpendikularra: AB') angelua 23,5 g -ta-

koa da. E guzkiaren itxurazko higidura 28 b.irudiak azaltzen di-

gu.

28 c.irudiak udako solstizioan eta

iparhemisferioan eguzkiak duen orbita azaltzen digu. Ikus de-

zake gunez, udao solstizioan. eguzkia ez da ekialdetik atera-

tzen, eta irudiak azaltzen duen bezala, Kantzerreko Tropikoan

(23,5 g N) eguzkia zenitetik basatzen da eguerdian. Esate bate-

rako, ekuadorean eguzkia ipar--ekialdetik ateratzen da 23,5 g-ta-

ko orientazioz, 28 d.irudiak azaltzen digan bezala. Beste lati

tudeetan, eguzkia are iparralderagotik ateratzen da. Beraz, be-

hatzaileek egun batetan zehar ikusten duten eguzkiaren ibilbidea

kono baten sektoreaten forma du, hots, irudi tridimentsionala.

Neglike solstizioan egin ditzakegun

behaketak berdintsuak dira, baina alderantizkoak; aurreko iru-

dietan interaidatu behar dira negua udaren ordez eta iparraldea

hegoaldearen ordez.

Z•ehti. . Bnkaten.le-ct.Qabirus..tzooL

£144A4:2~%-ovvir.tuo k.:«xt:Ekun-cL thrzinz-

hu..0„. bLko Qabizatarst,

Auictia, *.s.144:-""L-„,

nnect,juo Get4t-Csioct..,_

e0101,01,..~- .

Yolikh4.011.41~.

30. 6102-6a».1". 4Akt.m. zekawk, atiettk- aka rt<11.

itkal ► z tr Q41-,tutaan. 4Åtý,"kao.A.1.

-A3-

29. irudiak urtaroetan zeharre-

ko aldaketa azaltzen digu latitude konkretu batetako. Egunero

eguzkiak behatzailean zentraturik ez dagoen zirkuluren arku bat

deskribatzen du, ekinozioetan izan ezik. Zirkulu Euztiak para-

leloak dira. Eta beraien zentruak iparizarrerantz eta behatzai-

learen puntutik pasatzen den marran daude, marra honek eta beha-

tzailearen zenitak plano bat osotzen dutelarik. Hau guztiau 30.

irudiak azaltzen digu.

Aurretik esandako guzti ho-

ri kontutan harturik, orain orientatze-baldintzak azter ditza-

kegu, bi kontzentrafailu moeten kasurakO: bilgailu linealen et

bilgailu zentralen kasuetarako.

linealetan, azpi-

ra parabolikoari bira eragiten zaio 152 orduko bere ardatzare-

kiko, ardatz honek ipar--hegoalde direkzioa edukirik. Honela,

Hoyabl.44_~1W

aumdutbiao k,ahha.

TovaoltsLoo..Bekatta,

F.r~"tkr7"waLJAVo be-,/ 61444" trii‘k

mo. ►omidc",

Wiabba& mmFrakinwli

iravawahorv."bs

Ei"3"143 1:11""

.Tcr:6». Hanbouts.

Ef144.4*A:

etratelga-

ot ►zo,s'

4. inut4k. Inrtk Ltum„ ~.(ko atekm. Lijidura. ei4J;i6tomx.

ailetto eta. ionri4kbeekVo rirdua. roatator~ Joth krt.v.k

day, bk.Nautijka. 4.1.444. te+Je.o etcujottaftzlt ka. ta5taie,k-

)v: eto.A.4)4u4s, 4lda4 ou4khetheletlio 14-2 o-r£44.1to

etarfekco.&. . sLak-obi:44..

–44–

eguzkiaren irudia absorbatzailearen fokoan egongo da beti.

Ahal bada, azpira hegoalderantz makurtuta egongo da latitude

angeluarekin, etzanda egon ordez i honela ertzeko galeretatik

itzuriz. Ba dago beste posibilitate batelere: azpiraren ardatza

ekialde-mendebaldeko direkzioan zuzentzea. Honela, eguzkiak

kono baten selczioa deskribatzen duenez"gero, bilgailuak egun o-

• soan egon behar du orientaturik, ekinozioetan izan ezik. Erraz

ikus daitekeenez, azken sistema hau askoz ere konapilotsuago

da. Bilgailu linealaren kauetan, ondorio bezala zera esan de-

zakegu: bilgailuek ardatz finko baten inguruan biratu behar du-

tela; beraz, honelako bilgailuak tinko finka ditzakegula lur

gainean, haizearekiko erresistentzia handiagoa eskainiz.

-45-

Bilgailu zentralak, edo hobeki esa-

nez beren elementu hartzailea normalki dorre zentral bat izaten

duten bilgiluek, arazo handiagoa sortzen digute. Alde batetik,

eguzkiaren ibilbideari jarraitu behar zaizkio bilgailuak eta,

bestalde, eguzkitiko izpiak isladatu behar dituzte dorre zentra-

lerantz. Arazo hau ebazteko, bi sistema erabiltzen dira. Lehen-

goari muntaia ekuatoriala deritzo; 31. irudian ikus dezakegu.

Ispilua paralelogramo bati konektaturik dago. Dorrerantz zuzen-

duta dagoen paralelgramoaren aldea, finko - dago; eta eguzkirantz

zuzenduta dagoen aldea, ardatz finko baten inguruan biratzen a-

ri da 15Q orduko. Lehen aipaturiko ardatza iparralderantz zuzen-

duta dago, horizontearekin angelua formatuz (latitudearen an-

gelua); beraz, ardatz hau ir,,ar-hegoaldeko ardatzaren paraleloa

da, hots, lurraren bira--ardatzaren paraleloa (Iparrizarreranzko

direkzioa du).

Eguzkiari liarraituz ardatz honen in-

guruan deskribatutako zirkulua, ekuadorearen paraleloa da. HO-

rregatik muntaia ekuatoriala deritzo. Gainera, ispilua edo bil-

gailua egunero makurtu beharko litzateke ardatzarekiko.(Ikus

32. irudia) udan: 90!)-23Aimakurtze ang.t9423;5:neguan

s.t. ou441:4.: 0.4.4akhoas. ~Oto Qoamt. pnr*Sia,44..:o.~ C. akkah Zpogio &ro.) okb— tun- c.1.44^.~JA.A"..

. csulogua.. C 4110 ,k~kw. andis661- 11,4kea-sik.bkr.tkuzeo.t. .k.aounAlo) . »4n4-o.4:a.

4 6-

Nuzga4M.

T,I.4..

EvajMaZeka.(uktaxo i>..!ebvtzoJk)

. •,,..1 .81....thu, f»..le.ea.

Atl' earelce.V.o 'Ap (KebErrq-0,

‘0"1, - (ernototzo c~1:204.•.)

61,4.".it

Akert-irrea- rdiu-( eiv"votho 1&091-1.°traimbtsixsi) 1¥4,..

1- DE--- " e>dieux*Aka

C-44.4ho cuoLovr~. ..w,U-1~01.) ‘ !

441n°'

Sh. tm.tdia.: Orrbta.b kt,L, Auttynto", 4.1Juldwrc.. Da.v.v.4.artAdo kra>r, im,,,,k, lav".".Vt<14 n (1, 444h..4- ih: 4oritcaducv... M44,4,thxZa. Jutaktor%�&ta. .

4ctu&u.u.,). ik9.5.70.141.4a, tii

0.-�,>muka. !*-11 ilitir~

ar.4~,.. erlh,+>.mtam.x1.4,"4-0.-

,,,ilia _... • i ,

trotto. Fl‘ro:›0"ka-

514: ' elL1.1,~4. ?i,u4~_c aiii,:trAJtamwt) eka. at~tii.k". 434,<LII-

-47-

(ikus 33. irudia: muntaia ekuatorialezko heliostatoak)

Erraz ikus daitekeenez, honelako muntaiak

garestiak dira. Ba dago bestelako alternatibarik ere. Honelako

batetan, higidura bi ardatzen inguruan gertatzen da, bi ardatz

horik bi orientazio desberdina dutelarik. Esate baterako, ardatz

bat horizontala da eta bestea, bertikala. Horrelako muntaiari

Alt-Azimut deritzo (Garaiera-Azimut)..34. irudian ikus dezake-

gun bezala, ardatzen bira-abiadurek desberdinak izan behar dute

eta etengabe aldatu behar dute. Estrukturaren kostuak ahalik

eta txikiagoak izan daitezen, oinarri biragarri baten gainean

ispilu--multzoren bat muntatzea pentsatzen ari da.

Ondorio bezala: Generalki, hartzaile zen-

tralezko bilgailuek bi ardatzetako orientazio behar dute; aldiz,

bilgilu linealek, ardatz batekoak izanik, estrukturaren muntaia

sinpleat5 dute:

3.2.2. Xafla launezko bilgailuz osoturikogeneradorea

Bilgallu eguzkitiarra, zurrunki muntaturik

dago, eta hegoaldera begiratzen du, horizontearekin osotzen du-

ten angelua bertako latitudearen angelua izanik. Esate baterako,

neEuan, errendimendu egokiena atera nahi badiogu, angelua lati-

tudearen baino 20 gehiagotakoa izan beharko litzateke. Eta

udan aldiz, 20Q guttiago. Biltzen den beroa, gasa bihurtzen da

eta alternadore bati lotutako motoreari eragiten dio.

Ikusten denez, deseinu oso sinplea da•

eta beraz fidagarria. Baina, errendimendu totala oso txikia da,

motorearen eta bilgailuaren desinu elkargaitzengatik: motoreak

errendimendu handiena izan dezan, tenperatura altua behar dugu

bilgailuaren irteeran; baina bilgailuarer errendimendua txiki-

ago da goi-enperaturan.

-4b-

Bilgailu orientatuz 12 ordutan zehar bil-

tzon den intentsitate maximoa, 1 kW/M-t gkba da; honela

6 kW.h egun osoan lorturik. Bilgailuaren errendimeradua 50 5-eta-

koa baldin bada, 1 kW/2- -tako intentsitateko irradiazio pean

egun osoan sor daitekeen energia 3 kW4 h. --takoa izanen da. Hala

ere, 3 kW.h hauek teorikoak dira, zeren. honelako emaitzak bil-

gailu orientagarriaren kasurako balioko bailuke, baina irradia-

zioa "cos " delakoaren arauera aldatzen da bilgailu tinkoaren

kasurako, angelua irradiaziogren eta bilgailu tinkoaren arte-

koa izanik. Beraz, 3 kW.h, 1,5 kW.h-tan bihurtzen zaigu gutti

gora behera. Hots, geometria kontutan hartzen badugu, bilgailu

tinkoek bilgailu orientagarriek baino energia erdia atera deza-

kete. Hala ere, praktikan, diferentzia txikiagoa da, zeren arra-

tsaldetan energia difusoa zuzena baino handiagoa baita. Gainera,

bilgailu tinkoen sinplizitatean, askoz ere gehiago irabazten da.

Orain arte xafla launezko bilgailuri bu-

ruz hitzegin dugu, beste.bilgailu sbfistikatuak alde batera u-

tzita. Garbi dago, bilgailu sofistikatu horietaz lortuko litza-

tekeen errendimendua askoz ere handiago izango litzatekeela;

baina kostua ere handiagowlitzatele.

Lehen ikusi dugunez, xafla launezko bil-

gailuekin asoziaturik diren bihurgailu termodinamikoek, ez dute

funtzionatzen eguraldi goibeletan, hau da, eguzkitiko irradia-

zioa 5«-takoa baino txikiagoa. baldin bada. Beraz, honelako sis-.

temak lurralde aridoetarako soilik dirg egokiak. Gainera, oso

konpetitiboak dira, zeren ia mantentze-gasturik ez baitute. Kon-

tutan hartu, e.b., 10 Hp-tako diesel motore batek 10.000 dolarre-

tako mantenimendua behar duela urtean. Honelako sistemak, Mexico

aldean instalaturik dagde iadanik. Jartzen ari diren sistemak,

25-100 kW-tako potentzia dute.

Baina xafla launezko bilgailuak oso e-

gokiak dira lurralde goibeltsuetan, lortu nahi den tenperatura

behe-mailako tenperatura baldin bada ( 602C-tako gutti gora

c.i.xtuit:a..; 844,44u. pahaWdao bo.tem,

-49-

behera). Honelako sistemak eguraldi goibeltsuetan ere oso prak-

tikoak dira beroztatze--kontuetarako.

3.2.3 Foko linealeko generadorea

3:2.3.a Historia apur bat

Isladatzile parabolikoak edo antzekoak

azken mendean hasi ziran erabiltzen, eguzkitiko izoiak kontzen-

tratzeko. Mouchot--ek, frantsesa berau, sekzio koniko bat era-

bili zuen isladatzi/e bezala. Konoaren irekitasuna 20 m!:'-takoa

zen. Honela, motore bati erantsiz, ura ponpatzen zuen Algiers-

en metro bateko alturaraino eta 1 m orduko isuriaz.

1860. urtean Ericsson 4suediar-amerikarra)

--berak asmatu zuen itsasontzian helizea'ere-- azpira parabo-

likoak erabiltzenlehena izan zen. 1913. urtean Shuman-ek eta

Boya-ek, Ericsson-ek asmatutako sistemaz, 100 H.p. zentralea e-

zarri zuten Egipton, lurren uraztapenerako.

3.2.3.b Azoira narabolikoen diseinuaz

35.irudiak azpira parabolikoa duen bil-

gailu bat azaltzen digu. Ipar-hegoaldera intalaturik dago eta

ardatzarekiko 15Q orduko etengabeko berorientazio behar du.

atka,rJatx,igattahale".

N3eanzAffie

44slati",ttak

iS. tou. Fic112 wkw,40‘bagv:teamm- 4)10~.., psowebokite 1,011; arcottwk

-50--

Isladatzailearen hedadura absorba-

tzailearen hodi gainetik iragaten da. Honela, iaia teoriak aza1-

tzen digun kontzentratzioa lortzen dugu. Isladatzailearen ho-

dia edo hobeto esanez, absorbatzailearen hodia 36. irudiak a-

zaltzen digu.

n 0.4y4~

404N+44~, em~..

.1014.44. ,..N4t4kok&s. AlbkhAvt, W/%4

Honelako diseinutan berremisio in-

fragorrizko galera minimoa gertatzen da. Isladatzaile hauen

ezagugarri batzu azalduko ditugu:

a) Isladatzaileek isniluen fabrikazioan zehaztasun handia be-

har dute. 5 m-etako zabalera ispilu batetan 16 minutuko erro-

rea baldin badago, eguzkitiko izpi erdiak galduko ditu absor-

batzaileak. Gaur e gun, laserrez frogatzen da ispiluren zehaz-

tasuna.

b) Isladatzailearen (ispiluaren) superfizieak oso oso zurrun

eta sentigaitz izan behar du tenperatura aldaketetarako ,

ttienez, 2o g C eta 50 g C bitarterako.

44>tu. 9umpiamktuu-t.b>,,S1Los e.�4v.daiw (1whatizai-ba.lu, ; enka‘h

WAtvr , s.bk i;kkinktb,. z*-k4+.64)) aar›., 1.~J6etlue,.. crriMehba. Lltovr dt4: t.9 Tionttl (~60 lkat • OrtAti~ bekby" 1).1,:e44 4alie<h•l1a. ly

01414.4 JOns da4..

19

t 0-)

(c)

-51-

Energi-zentraleak eraikitzeko, honela-

ko bilgalluak erabiltzen baldin baditugu, 200°- 300 Q C-tik go-

rako tenperaturak lortu behar dira. Beraz, ispiluen kalitateak

oso ona izan beharko luke eta absorbatzaileen superfiziea, txi-

kia (kontzentratze--indizeak handiak izan daitezen). Normalki,

honelako sistemak ez dira erabiltzer zentraleak eraikitzeko,

baizik eta aplikabide arruntetarako: uraren beroztapen edo hoz-

penetarako.

Azpira parabolikoa kendurik, ba daude

beste sistema batzu, foko lineal batetan eguzkitiko izpiak kon-

tzentratzeko. 37. irudiak azaltzen dizkigu.

-52--

37.c irudiak ispilu multialdetako bil-

gailuak azaltzen digu. Ikusten dugunez, xingolaz lerraturik

daude. Ispiluak launak izaten dira edo konkabitate txikia dute.

Xingola guztiek orientaturik egon behar dute eta orduko 7,5 g

biratzen dituzte. Azpirg parabolikoekin konparatzen baditugu,

abantail izugarria dute: askoz ere garbiagoak dira eta haizea-

ren boladak askoz ere hobeto jasaten dituzte.

37.a irudiak General Atomic Conpany-ren

asmaketa bat azaltzen digu. Isladatzaileak lurrean edo eta lur-

mailatik behera ezar daitezke. Intzidentziazko edozein angelu-

tarako, fokoa irudiak azaltzen duen zirkuluan dago beti. Beraz,

kasu honetan isladatzailea tinko dago eta fokoaren linea higitu

behar da soilik egunean zehar.

3.2.3.c Enfoke linealeko energi-zentraleak

Enfoke lineala erabiltzen duten ener-

gi-zentraleek, bilgailu eguzkitiarraz gainera, metatze termiko-

rako sistema eta bihurgailu termodinamikoa behar dituzte. Meta-

tze termikorako sistema honek eguzkiaren argitasun ezaren ordu-

beteko epea gainditu beharko luke. Bihurgailu termodinamiko ho-

nek Rankin--en, Brayton edo beste edozein ziklo betetzen duen

bihurgailua da, horren bidez generadore elektriko bati eragi-

naz. Beroa metatzeko gai aproposak aztertu genituen. Harriak,

erabiltzen baldin badira, merkeena, 10 mW--tako zentrale batek

10001-tako barnera guttienez beharko luke, eguraldi goibeltsu-

etan ordubeteko zerbitzua betetzekb. Honek 10 metrotako aldea

duen kuboa beharko genuela esan nahi du. Bilgailu-- bihurgailu

multzoaren errendimendua bilgailutan errendimendu onez absorba-

tzailean lor dezakegun tenperatura garaienaren funtzioa da.

Edozein bilgailuren errendimendua, errendimendu optikoaren eta

biltze termikoaren errendimenduaren biderketa da. Biltze termi-

koaren errendimenduari ateratze--faktorea edo erabiltze eguzkiti-

arraren faktorea deritzo.

-53-

fro.K4~164..

.144ea..(0,4i0

3/. 6v.e.444~1m. orldkaoh«. «ht ~~. &mtireeL

40, 4 0 4124. 4 0.

38. irudiak bilgailu•sistemaren e-

rrendimendua orokorra azaltzen digu. Errendimendu optikoa T=Og.

C-tako tenperaturari dagokion errendimendua da. Tenperatura al-

tuetarako, bilgailu--errendimendua orokorra jaitai egiten da

konbeziozko galeragatik eta argi infragorrien emisioagatik. E-

fektu honek T -ren legearen arauerakoa da. Beraz, tenperaturare-

kiko errendimenduaren j.aitsiera lineala baino askoz ere gogo-

rragoa da.

8. taulak sistema osoaren bihurtze-

errendimendua aztertzen du. Bilgailuren datuak 38. irudiatik

daude hartuta. Datu hauk diseinu eta funtzionamendu idealarenak

dira eta beraz, oso baikorrak. Gaur eguneko errendimenduak di-

seinu, aurkikunde, teknologia, latitude eta klimaren funtzio

dira.Taulan azaltzen diren bihuroen termodinamikoren bi proze-

-54—

. ,

6+9a4, L‘v.aii4ao lin:ttA. 44-0h441. exragitAAAAW44~1.. 44‘at»... rima. - 140r40,44-

Sr~~ffickt ' eAir a,t,',Iki~t b~4414itatada. «4414«..A~A,‘›AA. GMAsata kwAkubCoAcat axi•YOZAALL. AlOtaXttost1- ‘42,0 .

pAmdlt0.44.54.4. ea44,64700:3540„ soutei:540a.

64,..rt~. .v,"44.>"44.44a. neksarro.,114;PS,.r b"t‘ctrren, mixe.44.«,./.«.,a)

46%

( i< 0 %)

&& %Cf0 N)

41%Ca %)

extijorA. terwatz~.4.~.

ememt..».~4.4.443. 410 ,;› 344, 3 ok,

ed4biattillo ..»44./.4.~L hkdte,ker:Lonaw ihypoadm. ot>u»die►4. 6,4 % 10% 3,f7e.

eiaka44e*Who eme.«.4)**tetu. kekalt,nk"...1.. .4.?".,..5%.z. cAotwaa~...

oos.au.stoka. C fkkh... 1Wathed.: if 0%) J, I % 4 $-2,, 40.4

04~.0-: 634ti -0~44:~41.44.2A•nn, eluxbA /L 414n11%ix.. L'elAat 4.11ewaz.‘.1 tel.~..eNcareut. ska. t.0.37--Jo. ,..̀ ›aw

ilwepa:

akPlekir 'It01014 erek~ : A 1Wfw$7.a

140kwuklabok • ..4.144.- : 4o , (4.«, t&tabb«. : Jo z -:. ito fe

eweaLliioadu. ork4.4... 4.4.›Lhoit. ..4i.~4.1...t.»¢ tialu, ail, 4.>"...14.,,x kinkx.., LtAit,..: 5-, .: sft

..1.44.tzko eueltJ.,Natu,L.. •h.twet, &*bafterta: skt. tro & 41...)eo spikatzJaptost.~. /41~14- Lift..1-~.. Dtatikt4 : 44 .

-55--

suak, geroago azalduko dira zehazki.

Energi zentraleek gutti gorabehera zer

tamainatakoak diren jakiteko, adibide bat azalduko dugu: 25mW

elektrikotako zentrale batentzat, 4 metrotako eta 1 km•etako lu-

zerako 70 bilgailu paraleloan konektaturik beharko lirateke.

3.2.4 Eguzkitiko energiazko zentrale biltzailea

3.2.4.1 Ener£i_zentfalea

39. irudiak ispiluak erabiltzen ditu-

en energi zentrale baten eskema azaltzen digu. Ispiluak lur gai-

nean daude eta eguzkitiko energia zuzena dorre baten gainean

dagoen biltzaile edo absorbatzailerantz bidaltzeko orientaturik

daude.

,J4. Otedka>2.: bOo►4 avAkakke Whadesum.

oh. 1.4,44% hmlaomikm. 4...tuAst

Dorreak ispiluak, eguneko edozein

ordutan, biltzailerantz enfokaturik egotea posible egiten du.

.P•

40. i~Lia.: Ro n kift~»A. 34:Pa1eez. (.1>Quirama. V )

-56-

Biltzaile barruan argia hodi beltz batzutan absorbatua izaten

da, honela, hodi barrutik zeharkatzen duen likidoa berotzen de-

larik, Gero, likido bero hori, baporatu eta garraiatu egiten da,

elektrizitatea sortzen duen alternadore bati akoplaturik dagoen

turbina batez. Gainera, hotzaile bat ere eduki behar du, edozein

bihurpen termodinamikozko prozesuk bezala. Halaber, bero metatze-

rako sistema ere eduki behar du.

Beraz, sistema osoa lau subsisteme-

tan bana dezakegu:

1) Ispilu orientatuen saila

2) Dorrea, bere gaineko partean biltzaile zentrala duelarik

3) Bero-metatzerako sistema

4) Bero bihurpenerako sistema

Orain aipaturiko sistemaren ezaguga-

rririk erakargarriena zera da: sail guztiek teknologia ezagunak

erabiltzen dituztela. Gainera, ikusten dugunez, energia guztia

transmisio optikoaren bidez gertatzen da (ispiluren bidez) eta

honela beroaren galerak oso txikiak dira.

Teknika konbentzional asko daude

beroa energia elektrikotan bihurtzen duen subsistemarentzat.

Baina guztiak bi oinarrizko metodoatan finkatzen dira: Rankine

eta Brayton-en zikloetan.

CttUzaiatot.

W. giatak‘z lual‘agio em.

-57-

Rankinen zikloa berotzen eta konpri-

matzen den lurruna erabiltzen da. Lurruna turbina batetatik pa-

satzen da, gero kondentsaturik eta berziklaturik. Turbina bera-

ri zuzenki konektaturik dagoen generadorea(alternadorea) higi-

tzen du. Gehienetan ur--lurruna erabiltzen da, edo lurrun satu-

ratua atera izan zen urarekin kontaktuan dagoena, 3002C-tara

eta 100 bat atmosferatara edo eta lurrun superberotu erabiltzen

da, non bere tenperatura saturazio-puntuarena baino handiagoa

izaten den. Gaur egun fuelolioa erregaitzat erabiltzen duten zen-

traleek, lurrun superberotua erabiltzen dute, 540QC tenperatura-

ra eta 40%-tako errendimendu osoarekin.

Braytonen zikloan edo gas--turbinan,

gasa konprimatua, berotua eta gero hedatua izaten da

generadore bati akoplaturik dagoen turbina batetan zehar. Gero,

gas berbera gas konprimatua preberotzeko erabil daiteke erre-

kuperadore batetan. Guzti honen eskema 39. irudiak azaltzen di-

gu. Airea, helioa argona edo bestelako gasak erabil daitezke.

Oraingoz errendimendu tipiko bat 30%--takoa da 600QC-tako tenpe-

raturara.

Beroaren askapenak bihurpen terma-

dinamiko prozesuan arazo berezi bat agertzen du energia eguzki-

tiarraren sorke •an. 100 mW--tako zentrale baten kasurako 30.000

m -tako ur orduko beharko lirateke, hozpen prozesurako hozte-

dorreak erabiltzen ez badira bederen.

-58-

Baina nola energia eguzkitiarra kontzentraturik erabiltzen du-

ten, zertraleak desertutan edo lurralde aridoetan ezarri behar

dira. Orduan, arazo nahiko larri batekin aurkitzen gara.

Likidoaren berotzea absorbatzailearen

barruan gertatzen da. Absorbatzaileak argi.eguzkitiarrari bu-

ruzko iridize onena eduki behar du espektru osoan eta bereiziki

banda ikuskor eta infragorritik hurbil. Normalki absorbatzaile-

aren forma hodi beltz batzukoa izaten da, bere sekzio madaria-

ren antzerako dutelarik eta, beraz, kabitateak argirantz zuzen-

durik. Honela, absorbatua ez den argia berriro ere barrurantz

isladatua izanen da, kanporatua izan ordez. Likidoa hodien

rrutik dabil, eta Feneradore bati konektaturik dago.

4h4444.k. 7»si13.10~. atorLa. 44.414:-

Qao" t) amiata ko›zuwhk1,4 0.411,44,ckm,r~44,0,

-59-

E"...Jk:v"w44- eytitoo- (0,4s)

el 3. Ou.d4h.: bafi.«. goprbkzuiliao ktrtjA~. ~~1.45~4. 141200 ►, tWbta4114~-

lnbioe ~4411.

Ba daude bi forma desberdin, absorbatzai-

lea dorrearen goiko aldean ezartzeko. Bi diseinu horik 42. iru-

diak azaltzen dizkigu. Gaur egun, biak erabiltzen dira baina

lehenengo forma batez ere, zeren beroaren galerak konbekzio e-

fektuagatik askoz ere txikiagoak bait dira, eta bigarren erak

direkzio batetan soilik biltzen duenez gero hiru edo lau dorre

biltzaile behar ditu. BilgailUaren errendimendu optikoaren,

termikoaren eta osoaren mugak43. irudiak azaltzen dizkigu eta

guztiau, baldintza onenetan. Galera optikoak 20%-koak dira; ab-

sorbatzailearenak 2%-koak eta ispiluarenak.12%-koak.

Energi--sistema guztietan bezala, hemen

ere energi-metatzearen arazoa azaltzen zaigu. Nahitaez, behar-

rezkoa da almazenaia termikoa, epe laburretarako gutxienez.

Materiale batzuren ezagugarriak 6. tau-

lak azaldu zizkigun. Materiale baten hautapena, energi-dentsi-

tatearen, konduktibitate termikoaren, herdoiltasun-ezagugarrien

-60-

kostearen eta erabilketaren komenientziaren arauera egiten da.

Normalki, metatzerako, espazioa eta eraikintza gehiago balio

dute materialeak baino. Gehienetan, generadore eta bero-metatze-

rao eistema handiak direnez gero, zolu gainean daude eta ez

dorrean. 100 mW-etako zentrale baten kasurako, 130 tm. suposa,

tzen ditu, hodi,isolapen eta likidotan. Beraz, metatzerako ara-

zo handiak daudenez gero, fueloliozko galdara ezartzen ohi zaio

eguzkitiko energi zentral%ri. Galdara horrek eguraldi goibel-

tsuetan eta gauetan emango luke. Beraz, honelako sistema hibri-

do bat ezartzea ekonomiko izango litzateke.

Ba dago oraindik beste arazo bat konpon-

tzeko, ispiluen ezarpena halegia. Normalki, ispilu laun baten

su perfiziea beirazko xaflaren metaleztaketaz egiten da. General-

ki, metaleztaketa hori zilarrezko edo aluminiozkoa da; honela,

935! --tako eta b3-tako isladapen lortuz errespektiboki. Gainera,

maneiagarriak izan behar dute. Euste-estruktura bat

ukan behar dute; ostera, haizearen boladak ez bait lituzkete

erresistituko. Ispiluak zenbat eta handiagoa izan, estruktura

eta sendoagoa izan behar du. Pentsa dezagun, 50 m -tako

heliostato batek 2 tm. pisatzen dituela. Haizearen abiadura

50 km/h baino gehiago baldin bada, ispiluak biratu egin behar

dtra haizearekiko soslai egon daitezen.

Gehienetan, isiluak zutabe zurrunen

P-ainean ezartzen dira, erditik lotuta. Eta aldamenean orienta-

ziorako beste subsistema zurrun bat dute. Demagun, ispilu bat

dorro 500 metrotara dagoela eta bere posizio ego-

kiareiko 30 ' desbideraturik dagoela. Orduan, isladatzen du-

en irradiazioa absorbatz•iletik bost metroetara pasako litza-

teke. Diseinu arruntek 10'-tako orientatze--errorea onesten du-

te.

Bi metodo daude ispiluak orientatzeko.

Lehenengoan, konputadorea erabiltzen da programa fijo bati ja-

rraituz, eguzkiaren higidura ikergarria bait da. Bigarren meto--

C1941- ernit4h".

44. inusQ4L: c4•&-lw".. oiclatao.. afor 4etWre.b:441.. Wbuss. etuw.

e9ua► 41- Wbem- stuaitv". attait Eita..

-61-

doan, sentsore optiko bat dauka ispiluak. Beraz, beste eragin-

gailu bat behar du, eguraldi goibeltgen denean eguzkiaren higi-

durari jarraitzeko. Gaur egun, bi posibilitate hauek awhertzen

ari dira.

Ispiluek higi erazteko behar diren

motor&k, eguzkiaren higidurari segi dakioken, ez dute energia

.elektiko handirik behar. Nahiko dira 60 W 50 m -tako heliosta-

toa orientatzeko.

Ispiluen kokatzea arazo latza da e-

nergi zentraleen kasuan. Ispilu tiiki asko erabiltzen badira,

beren euste-estruktura arina izan daiteke. Gainera, absorbatzai-

learen, edo hobeto esanez, bilgailuaren irekidura txikiagoa i-

zan daiteke eta, beraz, kontzentratze • indizea askoz ere handia-

goa, honela tenperatura handiagoa lortuz eta biltze termikoaren

&W&L. handiagoa lortuz.Ispiluak normalki zirkularki ezartzen

dira doreearen inguruan. Zirkulu zentrukide prestatzean, ispi-

lu batetatik bestetarainoko distantzia, handitu egin behar da,

dorretiko distantzia handitzen den arauera., eta honela,-ispi-

luak albokoen itzalketari itzuriko zaizkio.

-62-

44. irudiak azaltzen digun bezala, cos•

efektuak sortzen dituen galerak, bilgailutik ispilurainoko dis-

tantziaren arauera handitzen dira. Gainera, urrunen dauden is-

piluen orientazioa zailago izanen da. Eta bilgailuaren irekidu-

ra , orientazio arazoagatik, handia izan ez dadin, urrunen dauA

den ispiluak estruktura zurrunago eta zehatzagoa behar dute,

haizeak desbidera ez ditzan.Beraz, dorrearen garaiera ehun me-

tro batzutara eta ispi3ru alorraren erradioa km. batetara muga-

tzea bidezkoa da. 1977. urtean, 220 metrotako garaiera beharrez-

koa zen 100 mW-etako dorre baten kasurako.

9 , taulak arazo guzti honen laburpen

bat azaltzen digu. Doke, ,W.1»4•jt,0 shocr:_ 1,4•&04, 0,Q.13.,, taaturkzakiiiatAw.. datok.

.`.. :Nhe~crulifteek: 61.4 a...

.1► 44.u. elwriak". arnutiaa.: if ro enk.

.Twrakia.~.. ehot.+3,1.7ao. : 6 lo . rao V1N:L= A.4_1v...z. o,“ 18".1.,..r.41.44‘z. ,Asuur.b.~• dAelznt: "4.44,r.)‘‘.... %_(,.ta,afav. aluki, er1a4g) = L40. 000 Nw.>. liwrs+Nos ir►eak". cup..34,4:1"‘ x' A le.W7w. ..) 63o tA.W• Iii...14.44".. ( 6y.4.~aluite 1...,tadzi•Jah.,L simm:r,:lt) stu0,4". ne=k. =4,40 MW. K....bmix..,he.laktbrea.: taro . ) 44 mnMizt9a., 44"1144 s4a11.ti:(£e‘ro 44.4.)• lit‘itk"ae... in011~1.: RaM.1114,11•I, ► e**, 7444/42. C WÌO • C- bama,)

Eneni. 1%bwhiit.(a¥4.

anromUslau 1. La .ta.)on ekL 4%.:4z.ht.A.. yek.- : 6o% 44.6• MIA41~%. 4ockager.h40ovmdaammdAsk ik~ k4dhhu&AWA.; LS,O f 4... 8zgM49•411. brrv404,444,:k•on,fte, awadZko•44=. : k0 % •,1:

. Zimbutla>44.‘ en",

,:t4v144.4m. reo. ory.b..4/ildwan.inta" II.i.k."bak,.:

Ai

ty &..trarta,". .A.144,;stia tr,b4. tu.thi•m. n,v4,4z 3,3 7.TortAhlat atievika.! ko"..t Lor..4... ho,f414.0 %

• "•n•n1›btx, omorearht . 4. ôn.tui,;~. etzP4+1. , Lik•u.babe,. .L1t.ta,4«. it. oro - .,-Ne. - x ‘ 3-0-1-44,o i•A,i,,: ¢./... dk.

-63-

Dorrezko energi zentrale batek behar-

ko zukeen materialea kalkulatzera saiatu dira. 100 mW-etako

zentrale baten kasurako hauxek dira:

-- beira fabrika baten 6 hilabetetako produkzioa

- 760.000 Tm. zementu harmatua

- 50 Tm. aluminioa

- 20.000 Tm. zementu harmatuzko hagetan.

Hau guztiau, lurrun-zentrale konben-

tzional batekin konparatzea interesgarri da. Azken honeterako,

ondoko materiale hauek beharko lirateke:

-- 13.000 Tm. zementu harmatua

- 6.000 Tm. altzairu

Estatu Batuetan, dorrezko energi-

zentral baten kostea, 930 dolar(1975)/kW inguruko dela uste

dute. Gaur egun, 1-10 MW-etako zentraleak eraikitzea pentsatu

dute Estatu Batuek, Japonek, Frantziak, Italiak eta abarrek,

eta 1980. urtean edo beranduago, funtzionamenduan hasiko dira.

45. irudia azaltzen digu honelako zentrale baten panoramika.

/ \\.

--- ...--1-,;>---<1111110.-- a - . —_

. _..,„ _____ .......- _ .:._-,--'--------:—,---.7.-§10

.._ -,-.2.. ""''---.,,V- . — 0_,...,...„.., ,--,`-;.-•-'0,. "...-> . .. v=,,#4c-' .--.,r -_.... 'llie -8;J,37 . - 9̀>'' ,..,-4 "'.--.' ,4., ' , ,

s' —•

..,.....4 ' I ....... 2. '''4 '''S '''''''; ,,, .. - ,V.- ,‘$1~.24-'W--Y - , ri‘'‘" 'Iti; .;%«; -z-, , ' ,''' s - ft - '. / PiVe/k-s-c' ,1,', ' » .•,- , 1, t,..1,-.-&-Z' ,,IN, 1.3., •1

..

%£V...--•0 .4 :- : '/.. *.

1r-'' 4 41, -t. „1111L___ gi --

-,tht,.. - ,,

-7ilt". Allitlh..: boh)41.0 vne/rv »,..k."1. 4.1:44,.. 1.4wera,"«.:03.4.

6 4 --

Bestalde, ispiluren ordez xafla Tara-

boloidikoak erabiltzea ere pentsatu da, baina xafla hauek on-

doko ezagugarriak azaltzen dituzte:

-enfoke linealeko diseinetan bezala, berea d±stantzia handita-

ra ra bildu beharko litzateke.

-Ispilu orientakorrak bezala, eta heliostatibak direnez gero,

bi ardatzekiko orientapena behar dute.

-Paraboloidearen fabrikazioa askoz ere zailagoa da, eta orain

arte azaldu.direnetariko garestiena ere. Egia da, errendimen-

dua askoz ere handiagoa izango litzatekeela(ispiluarena baino

bi aldiz handiago)

-Paraboloidea askoz ere zikinagoa da, eta garbiketaren proble=Q

ma azal daiteke. AO. Teutto.

$Jr4, 4.4,it,Niat...O..--

r \*...)

°

71

,-,

o ..,.4114

l'i..

1

i..i..1 . 11

liL.,1134

_

..!.i;

1,3,

41

/ ..f,

il1...4

xafta. La......t.1„yy,,Ý.,.... ka,.....

4 -esS e 0 0, q -443 6-0-1470 £0. 4,4 i f0.)044. 0.0»iit

a01">0.. 150040010R. 6-1 o 30 .7--3ir 4110-4-0Mak4 -olk _.01, wasta4

, _CISoNat41A

ii,#.4WohWao it ,gLoakM14 t̂A. Zxv,:,0,,. 6- I 0 30 s- 4 S 400-A.70

9.4.134-ekaL 0, S' arno4

040ka.41u

bo,01J00 ~rT:,lutkoi".

b- t 0 bo 6-3,5 lo -.too TekliT 0 (1.~4‘5.040

)~4:4

(?0,41", AkA442-0,00 0400+

2tm.tato,. l.t.- it 50 if . 6 jo. •sto

Zankh, ori-

C04..t.ks.

e)00Lka

-65-

10. taulak, orain arte azaldu diren

bihurpen termodinamikozko prozesuen ezagugarr-iak azaltzen diz-

kigu. Ezagugarri guztiak kontutan hartzen direnean, xafla lau-

nezko bilgailuak- beraren errendimendua tzikiena izan arren-

abantail handienak ditu hodietan ezik; eta, aldiz, paraboloide

eran jarritako isIadatzaileak eragozpenak baino ez ditu, erren-

dimenduan izan ezik.

3.3 BIHURPEN FOTOROLTAIKOA

3.3.1 Zelala aguzkitiarra

Argi eguzkitiarrareh bihurpen zuzena

energia alektriotan, bateria eguzkitiarraren bidez lortzen da,

bateria hauek zelula eguzkitiarreaz eginik daude, efektu foto-

voltaikoa delakoaren prozesuaren bidez. Bihurtze-prozesu ho-

nek ez du tenperaturaren dependentziarik; aitzitik, zelula eguz-

kitiarrez osoturiko aparatuaren errendimendua jaitsi egiten da,

tenperatura handitzen den arauera. Honelako froga bat Hegoalde-

ko poloan daukagu: duela gutxi ezarritako zelula eguzkitiarrak

ez dira soilik ondo funtzionatzen ari, baizik eta horretaz -

gain, eguraldi epeletan baino energia gehiago ematen dute.

Eta hau energiaren fotoiek beren energia elektroiei zuzenki

transmititzen dietelako, eta ez pauso termikoaren bidez. Beraz,

zelula eguzkitiarrak ez dira egokiak soilik eguraldi berotan,

eguraldi epeltsuetan eta eguzkidura txikia duten lurraldeeta-

rako ere baizik. Gainera, honelako lurraldeetan energia eguz-

kitiarrezko beste sistemek ez dute errendimendu onik.

Zelula 'aguzkitiarrek funtzflonatzen di-

hardute errendimendu berberaz, nahiz eguraldi goibeltsuetan

zein eguraldi argitsuetan.

Bihurpen fotoboltaikoaren efektua erdi-

eroale guztietan lor daiteke. Isolatzaileak desegokiak dira

-66-

beren eroankortasun txikiagatik eta , metaleak argiarekiko senti-

gaitzak dira, ilunpean elektroi-kontzentrapen handia dutelako.

Argi eguzkitiarraren bihurpenerako e-

gokienak direnak, erdieroale sentikorrenak dira, halegia, argi

ikuskorrerako korronte-boltaia biderketaren emaitza dutenak.

Dakigunez, argi eguzkitiarraren energia handiena, espektruaren

alor ikuskorrean dago. Beraz, PbS erdieroalea ez da egokia, iz-

pi infragorrietarako sentikortasuna duelako. Ez eta, ZnS erdie-

roalea ere, sentikortasunaren maximoa ultramorean bait du.

3.3.2 Efektu fotoboltaikoaren oinharri fisikoak

Duela 100 urte guttienez energiak e-

lektrizitatea produzi dezakela jakin ohi da. Aplikabide ezagun

bat, argiaren intentsitate neurtzeko aparailuak dira, fotome-

tro deritzenak.Erdieroaleen aurkikuntza berrogeitamarreko ha-

markadaren garaikoa da. Materiale hauek propietate elektriko

harrigariiak dituzte. Argia elektrizitatetan bihurtzeko gaita-

suna dute. Lehenengo sistema fotoboltaikoak espaziorako progra-

mei esker hasten dira garatzen.

Programa espazialetan erabilitako ze-

lula eguzkitiarrak, siliziozkoak dira. Materiale hau ez da sis-

tema fotoboltaikoetan erabil daitekeen bakarra, eta ba liteke

eturkizunerako beste mateiale hoberen bat aurkitzea. Baina sis-

tema fotoboltaikoak oinarritzen direneko urratsak berdinak di-

renez gero, siliziozko zelula eguzkititiarrei buruz hitzegingo

dugu batez ere.

Korronte elektriko bat eta zirkuitu

batetako elktroi-fluxua sinonimoak dira. Beraz, siliziozko

kristal baten jokabideari buruz mintzatuko gara. Silizioaren

balentzia 4 da, hau da, silizio atomoek dituen 14 elktroieta-

riko 4 horiek, beste atomoekin interakzionatzeko propietatea

dute.

Silizio atomoek energia gutxieneko

46.Akuu.: sd~htio Xv:tA.L..

Elektroi bakoitza alboko atomo baten e;

lektroi batekin erlazionatzen da.Beraz, tetraedro baten zentrua

betetzen du atomo bakoitzak, tetraedroaren ertzetan silizio

atomoak dituela (ikus Irud.).Aipaturiko eskema infinituraino

luza daiteke. Disposaketa geometriko honen emaitza, estruktura

kristalitio kubikoa da, diamanteek ezagugarritzat dutena beza-

lakoa.

-67-

konfigurazioa har dezakeenean,funditutako silizioa kristaliza.

tzen ari denean esate baterako T atomo bakoitza hauzoko 4 ato-

morekin inguratzen da.

Silizio kristalaren estruktura perfektua

izango balitz, elektroi bakoitza tinko egongo litzateke bere

posizioan, bi atomo loturik«ndar elektrostatikoengatik. Hone-

lako kristal bat isladatzaile perfektu bat izango,litzateke,

boltaia bat erantsiko bagenio elektroiak higituko ez lirateke-

elako. Metaleetan ere, elektoiez baturik daude atomoak, bakoi-

tzak elektoi bat edo gehiago ematen duelarik. Ordea, metale

batetan elektroiak ez daude finko kokaturik bi atomo elkar lo-

tzeko ostera, kristalaren barruan libroki higitu ahal dira e-

lektroiak, hodi elektronikoa osotuz; eta honela boltaia bat

aplikatzen baldin badiegu, korronte elektriko bat sortzen da.

Silizio kristal batetan energi kanti-

tate dexente bat behar da, elektroi baten eta honek lotzen di-

--68-

tuen atomoen arteko lotura puskatzeko, eta modu honetan elek-

troiak eroankortasun elektrikoan laguntzeko. Energia hau, 1,1 eV

da, eta era desberdinetara horni daiteke. Espontaneoki edozein

tenperaturatara---- zero absolutuan izan-ezik beti daude sili-

zioan elektroi libre batzu, eta elektroi hoien kopurua tenpera-

turaren arauera gehitzen da. Beraz, silizio kristal bat ez da

isolatzaile perfektua, berezko eroankortasuna ere ba dauka eta..

Silizioaren eraonkortasuna metale batenarekin konparatzen baldin

badugu, oso txikia da baina kristalen propietate inportante

bat da.

Eroate-banda delako energia heinera

heltzen denean, non elktroiak eroankortasun elktrikoan parte

har dezaketen, higitzean elktroiek "hutsune" bat uzten dute

beren atzetik. Aldamenetako elektoi lotu bat hutsunera higi dai-

teke hutsunea betez, elektroiaren eta hutsunearen posizioak

interaldatzen direlarik. Beraz, elektroiak eta huteuneak higi

egin daitezke kristalen barruan; eta beren higidura etengabekoa

bada, korronte elektriko bat osotzen dute. toltaia aplikatzen

zaienean, elektroiak, zeintzu karga negatiboaren oinarrizko

unitate diren, potentziale positiborantz higitzen dira, eta hu-

tsuneak, negatiborantz, positiboki, hauk kargaturik baitaude.

Ba da bigarren era bat elektroiak edo

hutsuneak higi erazteko.Horretarako, bestelako atomoak sar e-

razten dira silizio kristalaren barruan, honel struktura

idealak behar dituen lau elktroi baino ghiago hartuz. Eroape-

nerako elektroi eta hutsuneak sortzeko behar den energia, bes-

telako atomoen eta silizio kristalaren artean dagoen desegoki-

tze elektrikoagatik lortzen da. Esate baterako, fosforen balen-

tzia 5 da, hau da , 5 elektroi prest ditu beste atomoekin el-

karrakzionatzeko. Silizio atomoaren posizio atomikoa fosforo

atomoz okupaturik dago rroportzio txiki batetan; silizioak oina-

rrizko estruktura edukiz iraun#o du.Hala ere, elektroiitantita-

te extra izango da, elektroi extentzako ez bait dago loturiko

posiziorik eroate-bandan,

-69-

Silizio-kristale inpurifikatua, fosforoz dopa-

tua, n--moetako erdieroule bat da, elektroiren soberakina bait

dauka4 karga nega%iboren soberakina). Aitzitik, silizio-kris-

talea boroz dopa daiteke, zeinen balentzia 3 crduan,

kristalea p--moetako erdieroalea da hutneen sce .dna dauka].2-

ko( karga eositibod.ren ,:oberakina).

Kristale bat dopatzean, ez da soilik bere e-

roankortasuna gehitzer, baizik eta hutsune edo elektroien har-

tzaile bihurtzen da batez ere. N-moetako kristale batek, bere

atomoak lotzeko behar dituen elektroi-kopurua baino handi2go

ukanik ( baina ez bere neutralitate elektriltorako behar dituo-

nak baino gehiago ), elektroi gehia •o harraa diteke. Aitzi-

tik, p moetako kristale batek, hutsunekiko kidetasuna du.

Kristale batetara heltzen den argia, beste e-

nergi-iturriebat flU,beronen bidez elektroiak eroapen egoere-

raino exzite.tuz, elektroiak eta hutsuneak kopuru berdinean oor-

tuz. Argi•fotoi bat materiale b2tetara heltzen denean, absor-

batua izaten ea, bere energia elektro 'd batetara heltzen baldin

bada. Elektrodak fotoiaren energia metalearen azalatik hurbil

absorbatzen badu, elektroia emititua izan daiteke aza-(etik.

Fotoia erdieroalea barruan sartzen bada eta bere energia elek-

troi bat eroate-bandaraino exzitatzeko behar den energia, berdi-

na edo hura baino handiagoa baldin bada, eroate--elektroi bat e

eta hytsune bat sortzen dira.

Beraz, argiaren energia nahikoa baldin bada,

kristalearen barruan libroki higitu ahal diren elektroiak eta

hutsuneak sortzen dira. Kristaleari potentzialik aplikatzen ez

bazaio, elektoia eta hutsunea azolean higitzen dira kristalean

zehar. Eroate--elektroi batek hutsune bat aurkitzen baldin badu

"bere barruan erortzen da". Elektuoia eta hutsunea elkar deus-

ezaztatzen dute, elektroia eroate--bandatik erortzen denean,

eta kristalaren estrukturari loturik gelditzen zaio.

• Elektroi hutsune bikotea sortzeko erabilia

-70-

izan zen energia, berotan askatzen da, kristalearen tenperatu-

ra zertxobait gehituz.

Elektrizitate iturri bat bezala elektroi eta

hutsuneak nahi baldin baditugu, hutsune batekin elkar aurkitu

aurretik, elektroia kanpoko zirkuitu batetan zehar iragan era-

ziko dugu, bere igarapenean lan baliagarri bat sortuz. Hau erraz

lor daiteke, n moetako eta p moetako kristaleen aurkako propie-

tatek probetxatzen baditugu.

Demagun kristale konposatu bat, n moetako si-

lizio-xafla eta p moetko silizio-xaflaz osoturikoa. Bi moeta-

tako kristaleen arteko mugatik hurbil elektroi--hutsune bikoteak

sortzen bz.d.itugu,n moetako kristalearen elektroiekiko kidetasu-

nak eta p retako kristalearen hutsunekiko kidetasunak, elektroi

fluxu hat p moetako kristaleatik n moetako kristalearaino sortu-

ko dute, eta hutsune--fluxu bat alderantziz.

Siliziozko zelula e •uzkitiar batetan, n moeta-

ko xaflak duen lodiera, elektroi--hutsune bikoteak sortzeko ahal-

menak mugatzen du, heltzen den argia xaflaren barruan n.--13~1kkk

moetakoeta p moetako kristaleen mugaraino sartzeko nahikoa

zan dadin. Lodiera, hau mikra erdi baten ordenakoa da. Beraz,

argia zelulara heltzen denean, n moetako xaflak elektroiak bil-

duko ditu eta p meetakb xafl•k hutsuneak bilduko ditu, beste

edozein elektroi b • t p moetako xaflaraino bultzatzeko gai izan-

go den kristale barruko boltaia bat lortu arte. Siliziozko ze-

lula e guzkitiar batetan, boltaia hau 0,65 volta ingurukoa da.

Kanpoko zirkuitu baten bidez, zelulan zehar

korronte elektriko bat lor daiteke, zeinek goiko eta azpiko

azalak lotzen dituen. Kanpoko zirkuitu horren bitartez, n moeta-

ko zonran harrapaturiko elektroiak p moeta â o zonara itzultzen

dira, hutsuneekin konbinatuz. Kanpoko zirkuituak erresistentzia

txikia baldin badu, zirkuitu horretan zehar zirkulatzen duen

korrontea, elektroiak hutsuneetatik urruntzen direneko abia-

duraren neurri bat izango da. Abiadura-neurri honek, heltzen

den argi-intentsitatearen eta elektroi eta hutsuneak elk g r leu-

ezIlatzen duteneko abiadu=en derendertzia du.

Zein da hone1o,s,i-sterra baten errendimen-

dua?

Hemen ere, zentral termiho baten errendi-,.

mendua ebazteko egiten den prozesua erabiltzen da: 1) ,Zein

zango litzateke sisten2ren errendimendu teorikoa, bere ezagu-

garriak idealak izango balira? 2) Zein puntutaraino hurbildu-

ko litzaieke ezagugarri teoriko horiei errealitatean egin dai-

tekeen sistema fotoboltaikoa? 3) Eskala handitra fabrikatuko

balitz, zenbateraino hurbilduko litzaioke egin zitekeen siste-

ma onenari, prezioa inporta ez balitz?

ErrendiInendu teorikoa hobeto ezagutzeko,

erdieroale batetan elektroi batek fotoi bat absorbatzen dueneko

prozesua sakonkiago aztertuko dugu.Frozesu hau energi kuantu

baten transferentzian datza.Elektroiak energia nahikoa baldin

badu, elektroiak harturiko energiak askatu egingo du elektroia,

kristaleko bi atomo arteko loturagatik; kristale:an zehar higi-

tzeko aske geratuko da, eroate--elektroi bezala, eta, }ullaber,

hutsume bat sortuko da.

Kristale batetan elektroi lotu bat eroate-

bandara pasatzeko behar den energiari, energi-jauzi deritzo.

Energi-jauziaren 4energy-gap ingelesez) balioak erdieroale bate-

tatik bestetara asko aldatzen da; elektronvoltatan expresa dai-

teke, edo behar den energiazko uhin--luzeratan ere. Siliziok

1,12 elektrovoltako energi-jauzi du; beraz, siliziozko siste-

ma fotoboltaiko batetan, elektroi batek 1,12 elektronvolta

behar du eroate-1;)andara iragateko. Energia hau 1,1 mikrazko

uhin-luzerari dagokio, 1.kj.zera hau infragorriaren zona inguruan

izanez.

1,1 mikratako uhin-luzerako irradiazio

batek ez du energia aski, elektroiak eroate-bandara iragan e-

razteko siliziozko fotoboltaiko batetun. Lurrera hel-

Sit.'7":oa► ra. 4$0,bstt dzhtl‘uvrem..

UllChAALZErdt.ow...$04N4NbwQ

Juut.'"̀ V.:kb~#4, /44,k3MA:batto.~. 4a1ux►ck, ner..~wom.wyska~4.1.4.A. 1wx1.440.

-72-

tzen den eguzkitiko energiaren ia erdia, 1,1 mikratako uhin-lu-

zera baino handiagotako irradiazioz heltzen da: beraz, energia

honek ez du parterik hartzen elektrizitate-sorkuntzan, silizioz-

ko zelularen kasuan. Fotoiaren energia energi-jauzi baino han-

diagoa baldin bada, energia erabat absorbatua izaten da elektroi-

etan. Baina, elektroiak 1,12 elektronvoltazko fotoi--energia

har dezake soilik, eta beraz, beste guztia berotan bihurtzen

da. Teorikoki, fotoiak energia nahikoa edukiko balu, bi elek-

troi iragan eraziko lituzke eroate--bandara, baina errealki e-

nergia handiko fotoi horik atmosferan absorbatuak izaten dira,

Lurraren azalera heldu baino lehen,

Muga hauen kausaz, Lurrera heltzen diren

fotoi guztien erdiek, gutti gorabehera, ahalmena dute elektroi

hutsune bikoteak sortzeko.

Siliziozko zelula fotoboltaikoetan fo-

toi hauen energiaren parte nahiko handi bat berotan bihurtzen

da, erergia elektrikotan bihurtu ordez. Zehazkiago esanez,

Fisika Kuantikoak dioenez, oinarrizko muga hauek inposatzen

dute Lurrean gutti gorabehera 21%-tako errendimendu muga bat

edukitzea, siliziozko zeluletan. Beste erdieroale batzuk bes-

--73—

te energi-jauzi diferenteak dituzte eta beraz, horien erren-

dimendu maximo teorikoak bestelakoak dira.

Errendimendu teorikoa eta enermi-jauzia-

ren arteko erlazioa errebresenta daiteke grafika batetan.

umneuenewiIffirmaeumei111110111101111111111111111N111111•1n11111111111111111111111111111111=1111/111111111111111111011111

t4 11111111111111111111111111111n/111111111111111111n111111111111111111111111111111fil1111111111111•1111•1111111111111111111111111111111111

o sor tro 40, •Ar ite

Frnen3;l2u(2V-thul-)

119.1."+Wa: ebt,mUviaaL. ictrdarzft ahL. cw4tto w4~..Nahiz eta errendimendu teoriko maximoa

oso inportantea izan, ba daude beste arrazoi oso inportanteak,

hain oinarrizkoak izan ez arren, zeintzuek errendimendu erre-

al maximoa errendimendu teori-ko maximoaren 435 bateraino mu-

gatzen duten, gutti gorabehara. Hau ez da harritzekoa; gogora

gaitezen automobil baten errendimendua baino txikiagoa

dela.

Lehen airaturiko arrazoiak, hurren.goak

dira: 1) Errendimendu teoriko maximoa 21% siliziozko zelula

batetan, eta kristalen barruan sartzen den energiari dagokio;

ez dugu kontutan hartu heltzen den eguzkitiko energiaren zati

txiki bat kristalen azalean isladatzen dela. Eta dirudienez,

isladaren hori 5%-tik behera gutxitzea oso zaila da.

2) Erdieroalearen erresistentzia. Hau da: n-moetako eta

p moetako zonen mugaren inguruan, boltaia, sortzen den tokian,

korrnnte elektrikoak zeharkatu egin behar du zelula kanpoko

40

9

-74-

z±(kuitua hasten den punturaino. Biltsaile ideala, zelularen goi-

ko eta azpiko aldeak estaliko lituzkeen xafla metalikoak osotua

izango litzateke, honela zelula kontaktu ona lortuko biluke

kanpoko zirkuituarekin.Azpiko aldeak ez du problemarik, baina

goialdeko eroalea gardena izan beharko litzateke argiarekiko.

Eta hau inolaz ere ezin da lortu; eta beraz, konpromesu bat

lortu behar da zelularen aldearekin kontaktu agingo duen

eroaleak zelularen azalera ahalik eta txikiena estal dezan,

eta, sortzen den korrontea puntuetatik biltzen den puntuarai-

no dagoen distantzia ahalik txikiena izan dadin.

Konpromezu honek arazoak dakartza, Metalezko

sare oso mehe bat zelularekin kontaktuan jarriko bagenu, ze-

lula azalera txiki bat estaliko genuke. Baina orduan eroalearen

erresistentzia oso handia izango litzateke, eta energia asko

galduko geneke berotan. Erresistentzi hau beheratzeko zelula

eguzkitiar batetan, azalearen 1057, bat estaltzen da gutti gorabe-

hera; eta honek zera esan nahi du: zelulak ez duela hartuko,

bertara heltzen den argiaren 1«—a. Beraz, errendimendu neu-

rri honetan beheratuko da. Ba daude, halaber, beste erresisten

tziaYatzu kristalaren barruan, nahiz eta korronteak zeharkatu

behar duen distantzia hiru milimetro baino gehiago ez izan.

Edozein inperfekziok nahiz inpurutasun ki-

mikoak zein kristal-estrukturaren irregulartasun batek, erren-

dimenduaren beherapen bat sortzen du. Inpurutasunek korronte-

ihosteak sortzen dituzte, p moetako eta n moetako kontaktutan

koronteak alderantzizko sentidua hartuz,.Irregulartasun kris-

taleErafikoek bi eratara joka ditzateke: tranpa modura, non

elektroi eta hutsune berrelkartzen diren (eta beraz gŠldu),

edo goi-mailako arnapenezko ibilbide :modura, kortozirkuitu

sortuz.

Orain arte aipaturiko zelulak espaziora-

ko prosramakuntzarako eginak izan ziren. Oso onak dira, baina

ono Earestiak. Gaur egun lortzen den kilowat bakoitzeko

20.000 dolarretako inbertsioa eskatzen dute, baina produkzio

-75-

oso mugatua daFo. (ehun kilowa.t urtero). Fueloliozko zentrale

baten eraiketak 500 dolar kostatzen du kilowat bakoitzeko.

Zergatik dira hain garestiak dispositibo fo-

toboltaiko hauk? Purutasun kimikoa eta perfekziokristalogra-

fiko oso handia eskatzen dutelako, bere errendimendua e(,-okia

izan dadin. Eta hau lortzeko erabiltzen diren prozesuak, oso

garestiak dira. Siliziozko kristale perfektuak Czochralski-ren

metodoaren bidez lortzen dira.

14.,L4UL: c~km4:445t". gmbWlert.

fm«.41.9ukako c„.4.4-4«,)%to 9$.33«.Ns~

nzbzogto Wtt IzTot, elzkaLek., 41)z,LkLab".. m4ora. 4vmhow&A.Zaim,...

nogyro we th.»..the"

- 0.1>roiNav, dr" ihk.N.kal

4k,c1az \uvr •Lx..

)9,48a. kw442 tyrb. N9•09 elmsvt, lotia tautuAkt. nankkm 44,3"

ikzt. PaNzotAll~, babvtuA", 41.4,aakt, uth«, 4-lemeia p woebtko

kPA-14v" 441=:4 tm $144-4,z,rot23.4h7571:r?.01frdo!Sizrelul-

fektu bat da, zeinek zentimetro koadratuko 10-15 miliwatt in-

guruko korronte--potentzia sortuko bait du. Eta zelula stan-

dard baten azalera 45 cm2 denez (gutti gorabehera) eta 15-tako

efikazia lortzen denez, 2/3 watt inguru lortzen da. Zelula

honek 13 dolar kostatzen zen duela 2 urte.

Baina, beharrezko al da honelako kalitate

handia lortzea? egiä da, dispositibo mikroelektrikorako era-,

bili behar baldin badugu beharrezko dela, bestela inperfekzio

txikienak izorratuko bait luke. Baina ez da hori gure helburua.

k>0.4.4.kt„: EFC7

ka945aL ►,14, /~1.:1412‘4,

)00;.».u. .1xinvsaw clext-~ Sta Ça.t.'Wo it"-

EVirkhL biLthhaw V>thjia&. 0"44

ecb4,.‘»" fka. taard.".:W314.

Tateek2~ ,rztto atolcaw ek".

A>tu.d.s.o." ta- ikwito"..)

kaw, Lt- eLaijo M.,WoAto

LoÝ04- Urkaw drA. *t:&b.:o

4U4new t'atifrQx

ka>h« dk tz,A1-�~, kiantu..

Pro .a.Nizzt Qi4e-44, tt.CL •

14~14 , 0"6444.:halc. tno

-76-

Ikui dugunez, kristale perfektu batez

185-ta1;o errendimendua lortuko genuke gutti gorabehera. Kalita-

te-maila baxuago batez, arteko errendimendua, zelularen

kostea askoz ere thkiago izango litzateke eta beraz kilowatt

bakoitzeko salneurria ere.

Ba, daude beste metodo batzu ere. Hemen

bat aipatuko duu: EFG(edge-defined film-fed grouth) metodoa

--ertz muatuzko xafla--hazkuntza metodoa--.Metodo hau zelularen

lodiera eta zabaler errespetatuz siliziozko zinta baten eten-

gabeko haz,Luntzan datza. Ondoko marrazkian azaltzen da argibide

ivietodo hau ez da bakarra, eta lehen

esan dugun bezala, silizioa ez da ere materiale bakarra, hone-

lako zelulak lortzeko, Esate baterako, GaAs--eko zelula eguzki-

tiarrak iortu dira 18%-tako errendiwenduz. Eta gaur egun ikus-

ten da jadanik kilov at bakoitzeko 500 dolar baino diru gutxi-ago kostatzen dthren prozesuak egin daitezkeela.

-77-

3.3.3 Generadore fotoboltaikoak. Panel eguzkitiarrak

Zelula eguzkitiarrak aztertu ondoren, ener-

gia fotoboltaiközko sistema praktikoei lotuko gatzalzkie. Zelan

muntaturik daude eta zein da eguneroko funtzionamendua?

Panel edo bateria eguzkitiarraren diseinua

adieraziko dugu. Erabiltzen diren siliziozko zelula eguzkitiar

gehienak biribilak dira, eta beraien neurriak hauxek dira:

diametroa,5 cm. eta 0,3÷0,5 mm-tako loditasuna dute. Gaur egu-

neko joera, diametroa handitzea da. Jadanik 10 cm-takoak ba dau-

de. Bost zentrimetrotako diametroko zelula batek, 20 cm-tako

azala beraz, eguzkitan eta giroko tenreraturan 15%-eko erren-

dimenduz, 0,3 watt-etako potentzia ematen dute 0,5 volta baino

gutxiagotara. 10 cm-tako diametroa duten zelulek (80 cm % ) bal-

dintza berberetan 1,2 watt askatzen dituzte.

Potentzia eta/edo boltaia handiagoa lor-

tzeko, zelula batzu elkartu behar ditugu panel batetan. Boltaia

bidertu egin nahi baldin badugu, esate baterako, bi zelula serie-

tan konektatzen dira, lehen zelularen goiko alde negatiboa biga-

rrenaren beheko alde positiboari konektatuz, burdinari edo ka-

ble txiki batez. Boltaia kontante iraunez, potentzia bidertu

egin nahi baldin badugu, aurreko kontaktwk polo negatibotik lo-

tzen dira eta atzekoak polo positibotik, hau da, paralelotan

muntatuz. Honela zelulak paralelotan eta serietan muntatuz,

edozein boltaiatako edozein potentzia lor dezakegu.

Elkartuko diren zelulen ezaugarri elek-

trikoak berdinak izan behar dira. Bestela, panel desegokiak

lortuko ditugu, zeren fotokorronte eta fotoboltaia handiago

dituzten zelulek beren soberazko potentzia beste zeluletan gas-

tatzen bait dute. Gainera, potentziaren produkzio osoa gutxitu

egiten da, zeren panelaren tenperatura igoten bait da, aipaturi-

ko soberazko potentzia barruan galtzen delako.

Sistema handitan, bestalde, beste gauza

bat kontutan eduki behar da, bestela "puntu beroa" deritzon

-78--

arazoa azalduko zaigu. Panel bateko zelula desep;oki batek panel

osoa honda dezake.

W. EaQdaai

v i

v2, i

11347iv

ttt. iv v

-

Ir. taidaa. IV2 V V

_.----- v

V„ i

2• I 1V V

"V"Jiv loorso.." deri,twon. cuta2".

Arazo hau ulertzeko, kotsidera dezagun au-

rreko irudia; panel honek serietan konektaturiko lau taldez o-

soturik dago, talde bakoitzak hiru zelula dituelarik paralelo-

tan konektatuak. Zelula bakoitzak ezaugarri elektriko berberak

(I-V) ditu. Baina zelula bat akastuna da, txarra dlako, kon-

--79-

taktuak gaizki soldaturik daudelako, edo eta zelula partzialki

itzalirik dagoelako.

Talde bakoitzaren ertzean taldearen

(I-V) ezagugarria azaltzen da; eta dakigunea, boltaia zelula ba-

koitzak duen berbera da eta korrontea bakoitzar.ena baino hiru

bider handiagoa (paralelotan bait dago konektaturik zelula ba-

koitza). Eta honela talde bakoitza; baina talde bakoitza serie-

tan könektaturik dagoenez gero eta, ikusten dugun bezala, biga-

rren taldeak korronte desberdina aurkezten duenez gero, bigarren

talde honetan korrontea handiagotu egin behar da. Hau lortzeko

bide bakarra, bigarren taldearen boltaia balio negatibo handi

batetara jotzea da. Beraz, talde honetako bi zelula "onetan"

potentziaren disipazio izugarri bat gertatzen da. Eta beraz, ze-

lula hauen tenberaturak handiagotuko dira soldaturiko konexioak

funditu arte; eta, bera, azkenean nanelak ez du funtzionatuko.

Problema hau ebazteko, paralelotan duaden zelulen kopurua gehi-

tu egin behar da.

Normalki, generadore fotoboltaikoak pa-

nel bat baino gehiago dute, eta gainera modulo estandar batzuz

osoturik daude. Fabrikazio modularrak asko merketzen du produk-

zioa. Beste abantail bat du gainera: zentral fotoboltaiko bat

milioika modulo berdinez oso daiteke. Zentral energetiko konben-

tzionalek aldiz, konpongai diferente asko behar dUte, eta- konpon-

gai bakoitzak diseinu,fabrikazio,eta mUntaketa desberdinak ditu.

gainera, zentral fotoboltaiko bat produzitzen has daiteke ele-

mentu batzu jarri bezain laister, zentral osoa muntatu arte

zain egon gabe. Eta beraz, kapitalaren amortizazioaren epea

urte batzutan gutxi daiteke.

Siliziozko zelulak hauskorrak dira eta

beraz, plastiko gardenaz edo beiraz estali behar dira. Gaur e-

suneko joera, plastikoaren erabilketa da; beira baino askoz ere

arinagoak dira eta lortzen ari diren plastikoakairaunpen han-

dia eskeintzen dute beren ezaugarri mekaniko eta optikoak gal-

-80-

du gabe, eguzkitan egon arren.

Noizero garbitu behar dira panel eguzki-

tiarrak? Arazo hau nahiko latza da, batez ere urrun instalaturik

dauden sistementzat, urte bat edo gehiago errebisatu gabe igaroz.

Washington--eko teilatuetan ezarrital,o panelak, funtzionamend=

irauten dute, urte oso batetan garbitu gabe. Itsasertzea4 eza-

rritako panelak, San Diego-koak kasu, hiru hilabetero garbitzen

dira, panelen potentziaren galpena baino gutxiagora hal-

du gabe. Panel eguzkitiarrek ez dute garbitasun optiko handirik

behar, elurra edo zikinkeria estalgarriak izan ezik; kutsadurak

proportz .io txiki batetan gutxitzen du errendimendua.Nahiz eta

azal zikinak eguzkitiko argia difusatu eta beraz, energia gutxi

absorbatu, zelula eguzkitiarrek argi honen eraginpean funtziona-

tzen segitzen dute. Horregatik, garbitasun-arazoa askoz ere la-

rriago da ispilu eguzkitiarren kasurako. Hala ere, panel eguz-

kitiarrak kutsadura gehienari edo elurraren metaketari ihes e-

giteko moduan ezar daitezke.

Beste faktore bat ere eduki behar dugu

kontutan: funtzionamenduaren tenperatura. Berotasunari itzuri

egiteko konbekzio naturala erabiltzen da, eta panela superfi-

zie metaliko betz baten gainean edo ondoain:;ez ezartzea garran-

tzizkoa da.

Generalki, panel eguzkitiarrak hegoalde-

ra begira daude, zurrunki muntaturik eta latitudearen arueran

inklinaturik kasu gehienetan.

3.3.4 Zelula eguzkitiarren perspektiba ekonomikoa

Zelulen gur eguneko salneurria oso ga-

restia da, baina 10 edo 15 urte barru, fabrikazioaren salneu-

rria asko jaitsiko da. Zergatik?

Lehenengo arrazoi inportante bat hauxe

da: Industrializazioaren aurrerakuntek zelula bakoitzaren sal-

neurriaren merketzea dakarte. Gainera, merkatua gero eta han-

diago izanik, salgaiaren gero eta merketze handiago ohi dator.

-81-

Honelaxe gertatu da industrigintzren sail guztietan.

Ba daude oraindik ere beste bi arrazoi:

- zelula bakoitzeko matrialareen kontsumoaren gutxipena; gaine-

ra, azken urteotan metalurgia sofistikatua eta materiale elek-

tronikoa (purutasun handikoa) alde batera uzten ari dira.

- Etengabeko produkziorako teknologiak aurkitzen ari dira.

Materialeen kontsumoaren gutxipena, bi oinarrizko arrazoietan

sustraitzen da: zelula eguzkitiarren mehetasuna gero eta nabar-

menagoa da, batez ere, fabrikaziozko teknologia berriek gero eta

materiale gutxiago galtzen dutelako.

Jadanik, gaur eguneko loditasun arruntak

mikratan neurtzen dira, Hlietarako, substratu zurrun bat erabil-

tzen da, beira esate baterako; eta honen gainean, etengabeko

fabrikazio batez, erdieroale batzu ezartzen dira "spray"-ren

bidez.Honela, CdS (kadmio sulfurua) konposatuzko erdieroale

industrialak lortzen dira.

Probabilitate handiak daude, zelulaz estali-

riko metro koadratu bakoitzeko 3:-10 dolarretako salneurria lor-

tzeko. Aurten(1978), Ginegran(Suizan) Inbentzio eta Teknika Be-

rrien Saloi Internazionalaren saria injinadore frantses batek

jaso du. Asmatu duen zelula eguzkitiarrak orain artekoek baino

10 aldiz gutxiago balio du, erabili duen materialegatik.Jadanik,

multinazionalen hatzaparrak mugitzen hasi dira, baina gai honi

geroago lotuko gatzaizkio.

-82--

4. EGUZKITIKO ENERGIAZ ESKALA

H ANDIKO ELEKTRIZITATEAREN

P RODUKZIORAKO PERSPEKTIBAK

4.1 ESKALA HANDI40 ELEKTRIZITATE EGUZKITIARRAREN SORMENERAKO

ESPAZIOAREN ESKAKIZUNA

Nahiz eta zentral eguakitiar batek, behar

duen espazioa zentral konbentzional batek behar duena baino 10

aldiz handiagoa izan, bi espazio hauen diferentzia askoz ere

txikiagoa dela ikusiko dugu, zentral konbentzionalak erabiltzen

duten eapazio guztia kontutan hartzen badugu: erregai ateratze-

ko mehategiak, metaketarako eta abarreko espazioak kontutan har-

tzen baditugu prezeski. Gaur eguneko elektrizitate-eskaria be-

tetzeko erabiltzen den espazioa, mundu osoan zehar 40.000 kmt

heinekoa da guti gorabehera.Eskari berdina betetzeko, zentral

eguzkitiarren bidez, 5%-etako errendimenduz, 55.000 kill'beharko

lirateke. Hau da, Arabiako desertuaren 2%--a gutxi garabehera.

1972. urteko Europako Merkatu Komunaren eskaria batetzeko,

Kortsikaren superfiziea baino zenbair gehitxoago beharko litza-

teke.

Hala ere, norbaitek espazio gehiegi dela

pentsatuko luke. Baina generadore fotoboltaikoek, beste abantail

bat dute: oso arinak dira, eta beraz, nahiz etseko teilatu gai-

netan zein industri edo komertziozko eraiketen gainean erraz

ezar daitezke. Eta hau ez da txantxetako gauza; Amerikako Es-

tatu Batuetan soilik 10.000 km'-tako superfiziea da, bere barru-

ko elektrizitate-eskaria betetzeko adina. Eta ez han soilik; A-

lemania Federalean bertan ere, nahiz eta jendetza asko bizi eta

eguzkipen txikia izan, teilatuen superfiziaren heren batez na-

hikoa izango litzateke bere elektrizitate-eskaria asetzeko.

4.2 KOKATZE-eta MUNTATZE-ARAZOAK

Eguzkitiko energiaz baliaturik dauden

eskala handiko elektrizitate-produkziorako sistemak, bi dira

-83-

batez ere:transformazio termodinamikoaren bidez eta transforma-

zio fotoboltaikoaren bidez. Honek ez du esan nahi, etorkizunaren

energi-iturri bakarrak izango dire4imik, oso inportanteak iza-

nen direla baizik.

Hemendik aurrera, zentral termodina-

mikoen eta generadore fotoboltaikoen tratamendua desberdina i-

zango da. Eguzkitiko energiazko zentral termodinamikoek hurren-

go puntu hauk beteko dituzte:

-- Tamainu edo potentzia egokienak 1 ; 100 MW arteko potentzia-

koak dira. 100 MW baino potentzia handiagoa dutenen errendimen-

dua beheratu egiten da eta kW bakoitzeko eraiketaren salneurria

igon egiten da. 1 MW baino potentzia txikiagoenentzat, egokia-

go da sistema fotoboltaikoak erabiltzea(gutxienez oraingo ze-

lulen salneurriekin)

- Eraikietarako tokia, hibai edo aintzira han di baten ondoan

izan beharko da, errefrigeraziorako ura ukan dezaten.

- Ez dira itsasertzean edo aldamenetan kokatuko. Itsasoko hai-

zeak nahiko handiak eta gaziak direlako.

- Eta azkenik, eguzkitiko argi zuzenaren arazoa ukituko dugu:

kNkbakoitzeko kostea eguzkitiko argi zuzenaren gutxipenaren a-

rauera igoten da. Eta beraz, honelako zentralak toki eguzkitsu-

etan ezarri beharko dira. Eta horregatik, zenbat eta kokatze

garaiago izan hobe, ekuadorretan izan ezik. Eta hau, mendietako

airearen turbulentzia askoz ere txikiago delako, eta beraz ar-

gi difusoaren proportzioa txikiago delako.

X1 taulak eguzkitiko argi zuzenaren orduak

azaltzen dizkigu, 44. •tako latitudeaten kasurako eguraldia eta

garaiera kontutan harturik.

Beraz, eguzkitiko energiazko zentral termo-

dinamikoak garaiera handiko lekuetan kokatzea, oso interesga-

rria izango litzateke. Honela, urtean zehar 2.000;-2.500 ordu-

tako funtzionamendua lortuko genuke.

x/ , TA v L.Pt

14..talet-aiso 41);:t o./...910 iwo...5.24.14) 21.4.4~..e• 0,--4,0•04.., 41"e" lo.b."*".. 1,4::.«.....b.1«.. 14nWk9e-a_ : 44° W, eta-T~Itttnest. h.; ta-114.4..( 944.....h,--‘4.^1, ave harths.N. dwV.L.)

‘4ZQAWsek.4 eyelmak1400m.o. 'Vekimkas:. - hvine; 1.1,4 V-4, Oretuak- U 0 M A M E U Pc i V Or 14

Ookuveki,,

crhet.»,.". Woota&a.

> too \Ni ¥4-L

> Tro `0.1 ....: 1-

W. /..6 o

3.6 1-o 6,1 4,5 9,9 11 14 13.1 6 t3,i. ►3,9 11,4 to,r 8,9 '4.,3 6,4

> 1-0.0 ‘k., ¥A: i

> 43 cro ‘11 w."

5•1 30

1 . G 4 *

4,0

-

6,9

-

it,r

M>

40,L

1.0

41,3

te

II,?

3,}

41,1

1,r

10,

1.7

1,3

6,9

4

3,0

S,‘

-

ff,3

-

> 4 oo IN) ..4." 4 . ..3

eitkonin: ) 5 roo 141 v.- 1- 3. 44 1 0 },‘, 9,o te,S 4 t,0 tift. 11,1? I% L 4.3.4 K.,1 9,6 Q,1 1., t.

4- ovo - e.h4ore,.. > '?1,-0 W .4.71- 3. 'S 40 6,4 "47 9 9,3"' 14, 1. itfit 143 4.43- 41,5 ‘o,..2. P,s• 4,9 V

> et ro Nj ¥.1.7 % Z . S" 1 0 4, 3" 3',4 1,3 9,* 4 0.3. 11,6 10,4 43,5- 4,1 4,1 44 -

b<J2Znro& GetkV.A.+1•42.,

odare444". kol~

> 5" Iro 1.4) 147%

> 4-cro 1AI nnn71

> 9oe 14) .417 1.

4. 1- 30

.2. o -3- o

1- 4 0

14, o

•t, 9

-.

14,).

3,3

-

4,4

5,).

4,0

tf,,

r„,

3,0

9,4.

1,S

3,3-

5,6

4,3

ko

10,3

t,9

ti,o

9,4

b6

t.,9

1) 6

6,4

,t,4

4 D

4,•4-

.1.,o

4,4

3,o

-

3,3

4,4

-

CeLvertt•ras.-TNoski,:;

* •Aa. tor.1,Y.i.a..,

jooraz‘ore- aikt+-0..t (30 pee -Rattaiok.)

> Soo Ww7 t

> 1-170 WrZ /-

> ‘1 00 VI w:.

t.66-0

4.- 3, lo

1. 4, s-0

414-

3 t 'S

4/ £4

i's t

14,‘"

31%

kt

6,1

4,4'

1, 11

1.,6

b i st"

.46

9,0

4, 5.

10,0

9,3

-h 4

10,3'

9,4

'4>9

9,4

1/ 4

1,1

1.,1,

-4 i

't,

kl.

14 4

3,1

4, g

4,4

4,4

if,t

.31£4

-

ok."2.; o-retu..

-85-

Orain, generadore fotoboltaikoen ezau-

garri batzu azalduko ditugu:

- Generadore fotoboltaikoek ez dute errefrigeraziorik behar, e-

ta beraz, lurralde aridoetan ezar daitezke.

- Generadore fotoboltaikoek eguzkitiko argi difusoa ere elektri-

zitatean bihurtzen dute. Honegatik, lurralde lainotsuetan, elek-

trizitate eguzkitiarraren Drodukzio-modu onenea, Eeneradore

fotoboltaikoew_erabilketan datza.

-Metatze arazoari buruz bi puntu kontsideratu behr ditugu. Le-

henengoa: generadore fotoboltaikoek, sistema handiaFo batetan

integraturik baldin badaude, elektrizitate--sare arruntean esate

baterako, ez dute arazo berezirik sortzen. Zentral fctoboltiko-

ak, ordea, generadore independente modura funtzionatzen badu,

hobe da metatze-Sistema bat eranstea,, erregai konbentzionalezko

sistema ezartzea baino.

- Generadore fotoboltaikoek egoera energetiko berri bat eskain-

tzen digute, zelula eguzkitiarren merketze erlatiboa gero eta

handiagoa bait da, honela beraien erabilketaren es-oektrua han-

dituz. Gaur egun etxetan, zentru komertzialetan, nekazaritz=,

telekomunikazioetan eta abarretan, erabiltzen dira.

4.3 GENERADORE EGUZKITIAR INDEPENDENTEAK, ERREGAI KONBENTZIO-

NALELKO ENERGI ZENTRALAK OSOTZEKO

Gaur egun, elektrizitate-produkzio

gehiena zentralizatuta dago. Sistema zentralizatuak desabantail

batzu ditu:

- Distantzia handitan potentziaren garraioak bo3taia handitako

lineak eskatzen ditu energi galerak gutxitzeko, eta beraz,

transformadore-sistemak ezarri behar dira bidean zehar, boltaia

handiak-100;700kV-etako heinekoak-etxetan erabiltzen diren bol-

taietara jaisteko. Praktikan, produzitzen den energia guztiaren

10%-a galtzen da, garraioaren eta boltaia-erredukzioaren kausaz.

- Energi-banakuntzarako sareak oso garestiak dira.

-86-

Honelako sistema zentralizatuetan, kilowatt bakoitzeko kostea

zentrala handitzen den arauera gutxitu egiten denez gero, gaur

egiten diren zentrlak 10 kW potentzia-heinekoak dira, hots, oso

handiak.

Elektrizitate eguzkitiarraren bidezko sis-

temek egoer berri bat azaltzen di gute, transformazio fotobol-

taikoek batez ere.Ez dute erregairik kontsumitzen, eta beraz,

ez dugu ez garraio ez eta erregaiaren metatze-arazorik.. Gainera,

generadore fotoboltaikoaren kasuan, elektroiak besterik ez dira

higitzen. Beraz, ez dago ez zaratarik ez eta kutsadurarik. Eta

azkenez, teilatu gainetako instalazioek dakartzaten gastuak ez

dira lurrean(zoluan) egiten direnak baino handiagoak, lurrik

erosi behar ez bait dago.

Gainera, aldez aurretik esan dugun bezala,

arrazoi tekniko eta industrial sa -kbnak daude, zelula bakoitzeko

kostea. gutsitzeko.Oraindik, elektrizitate fotoboltaikoa elek-

trizitate arrunta baina garestiago da. Hala ere, eskaria txi-

kia baldin bada (etxe bat esate baterako) eta elktrizitate-sa-

rea 10 km. baino urrunago badago, generadore fotoboltaiko baten

instalazioa merkeago da gaur egun ere.

Generadore fotoboltaikoek lurralde semiari-

doean irtenbide interesgarria eskaintzen dute, uraren ponpatzea

hal2gia. 1 kW.h.-etako energia elektrikoa 36 ms ur lOmetrotako

garaierara igotzeko behar den energia mekanikoaren baliokidea

da, 1 mS-eko zelula--talde batek, honelako lurraldetan, 180 kWh

urtero eskain dezake. Ponpa mekanikoaren errendimendua 50%-takoa

dela 1-0n_tsideratuz, ponpa honen motore elektrikoa zelula--taldeaz

eraginez, 3.250 ms ur ponpa daitezke 10 m--etako hondoetatik.

'=Tonek,euneroko 10 nSur esan nahi du.

52. irudiak ma ,ko zelula-talde baten produk-

zioa azaltzen digu, klima epel batetan eta urtean zehar neurtua

dagoolarik. Panela zurrunki mun-taturik zegoen, itsaldera begi-

ra, WaShington-eko latitudean.

-87-

BakeaL.triwo.

J

•Ucla,•Maluo.mOrm.

Luk. u4sw

Jr~A, 4 0 "o 4~.44.o,A4LA .T4elkivablu Lkdruka>". 010.0JAIA

Urte osoko produkzioa 160 kW.h.--takoa zen. Panelaren errendi-

mendua 10%-takoa zen. Honek, urte batetan 1600 kW.h--tako energia

heltzen zela esan nahi du.Saina,inleresEarriena zera da, pro-

dukzioaren batezbesteko baloreareko asteroko desbiazioak oso

txikiak direla eta gainera, nesuan biltzer den energia beste

urtaroetan biltzen denaren antzekoa dela. Egun txarrak salba-

tzeko panelezko m bakoitzeko 4,5.kW.H-etako metatze-kapazitate

elektrikoa • nahikoa dela ikusten da experimentu honetan.Beraz,

generadore fotoboltaikoak bihurpen eguzkitiar ter,,bdinaudkoak .

baino bi abantail gehiago ditu: lebŠnik, neEuan eta egun rs.ino-

tsuetan funtzienatzen dute; eta big=endk, metatze-kontuan

ashoz ere errentagarriago dira, beroa ezin bait da hain ondo me-

tatu.

Jar dezagun adibide bat.Europan, 1972.

urtean Europa Elkarteko etxeetako batezbesteko kontsuuba 858kWh-

etakoa izan zen. Eta urteko batezbestoko eguzkipena 1.200kW.h.

da; beraz, lau pertsonetako familiaren kasurako 30 ma-etako

panela nahikoak izanen litzateke. Kalkulu hauk, zelula eguzki-

tiarraren errendimendUa'13%-takoa, metatzearen errendimendua

80%--takoa, eta beraz, sistemaren errendimendu osoa 10%-takoa

st ket+4/4L: iretAtubdso otabir.AZU04. ktraý.u. 444444:ttak.

•

-88-

izanik, eginak daude.

4.4 r/UWIThK0 4EKTi3IGITATE EGULKITIARRARN ILETAKETA

Energiaren metaketa betiko arazoa izan da.

Ikusi dua,unez, elaktrizitate eguzkitiarraren produkzioa ez da

iraunkorra gauetan esate baterako, ez dago --eta aldiz, es-

karia etengabekoa da (gorabeherekin noski).

Zentral konbentzionalek ere arazo berdintsua

dute, nahiz eta eEuzkiaren dependentzia ez izan. Esate baterako,

zentr2.1 hidroelektrikoek eguraldien dependentzia dute. Edozein

zentralek energi erreserbarako 18%-eko kapazitatea eduki behar

du.

Eskala handitako zentral eguzkitiarraren

metatze-kapazitate handiena, zentral hidroelektrikoen berrelika-

duran datza. Ikus dezaEun nola.Gaur egun, lurrak eta tokiak ge-

ro eta gehiago balio dute, eta beraz, dauden erreserbak askoz

ere hobe interesatzen da, Honegatik, zentral eguzki-

tiar bat eta zentral hidroelektriko bat konektatzen baditugu,

zentral eguzkitiarrak produzitzen duen elektrizitatearen bidez

zentral hidroelektrikoaren ura berriro gora ponpatuz, geure

heiburua lortu dugu.

Era honetako • metaketari metaketa pasiboa

deritzo. Ba daude beste metaketa era batzu ere:

-- aira konprimituaren metaketa, mendietako eta mehatzetako

kobatan, esate baterako.

-- enera magnetiko supereroalaren metaketa.

-- bolanteetako metaketa

-- hidrogeno metaketa (elektrolisiaren bidez)

-- akmuladore elektrokimikoak.

Oraindik, metaketa era hauk ez daude oso

aurreraturik. Hala ere, aire konprimituaren metaketa mehatzee-

takb lurraldetan nahiko probetxagarria da behar diren barnerak

daudelako jadanik. Bobina supereroalearen metaketak

tarteko errendimendua eskaintzen du; hala ere. beraren kostea

-89-

handia izaten da, tenperatura oso baxuak behar dira eta.

Bolanteetako metaketa eta hidrogeno metake-

ta , jadanik erabiltzen dira experimentalki, baina sistema ga-

restiak dira.

Gaur egun, metatze-sistema errentagarriena

eta merkeena akumuladoreena da. Generadore fotoboltaikoak beza-

la, akumuladore edo bateriek, ez dute kutsatzen, estatikoak

bait dira. Korronte jarraiko eta boltaia txikitako elementuz o-

soturik daude, eta beraz oso seguruak dira.Guk ezagutzen ditu-

gun bateria arruntak, oso bizitza laburra dute, zeren baraien

erabilketan deskarga handiak, kargaren kontrol , txarra eta ten-

peraturaren aldaketa handiak pairatzen bait dituzte. Bateria

berberak astiro deskargatzen badira eta sobrekargarik pairatzen

ez badute, 20 urte baino gehiago iraun dezakete. Hala ere, o-

raindik sistema hau askoz ere erabilgarriago da eskala txikita-

ko generadore fotoboltaikoetan.

4.5 KARGA-KAPAZITATEAREN KALKULUA ENERGI ZENTRAL EGUZKITIARRETAN

Zentral konbentzionalen funtzionamenduz-

ko batezbesteko kapazitatearekin (produzitzen duten elektrizi-

tate kopurua/kapazitate teorikoa) hasiko gara. Europa Elkarteko

energi zentralen batezbesteko kapazitateak hauxek ziren 1972.

urtean: zentral hidroelektrikoena, 33%, zentral termikoena,47,5°/,

zentral nuklearrena 62,/. A.E.B.--etan zentral nuklearren batez-

besteko kapazitatea 55%-takoa zen, 4.W30 orduko funtzionamendua

urtean zehar, halegia.

Klima eguzkitsutan, eguzkitiko zentral

termodinamikoaren zerbitzua, urtean 2.000 .;3.000 ordu tartekoa

da. Zentral hidroelektriko batena, gutxi gorabehera.

Eguzkitiko zentral fotoboltaikoek 4.d00

ordutako zerbitzua dute, zentral nuklearren antzera, hauxek bait

dira urte bateko argi--orduak. Honela bada, demagun zentral fo-

toboltaiko bat basamortuan dagoela, bere funtzionamendu-orduak

34"4". za„..

it)

nn•• le••• 1•,•• am•

-90—

egunero 12 izanez, eta 500 watt/m'--tako batezbesteko eguzkipe-

na jasaten duela. Orduan, estimatzen den kostea, gaur egun egi-

ten ari diren energia nuklearrezko zentral batena da, 700::900

dolar/kW--takoa gutxi gorabehera. Jadanik, merkeago izango li-

tzateke, zentral nuklearren kostea asko igoten ari bait da, eta

aldiz zelula eguzkitiarren kostea gutxitzen.

Demagun, 900 dolar/kW kostatzen dela, eta

urteko mantenua 140 dolar/kW eta 4.800 orduren ordez

4,400ordu errealakzizango liratekeela .Orduan, kW.h bakoitzak

3,2 dolar--zentabo kostatuko luke. Koste hau, gaur eguneko zen-

tral konbentzionalen antzerakoa da. Eguzkitiko zentral termodi-

namikoen errentagarritasuna oso baikorra da halaber. Eguzkitiko

zentralak hazkuntza industrial handi batetan sartuko direnean,

oraindik askoz ere errentagarriagoak izanen dira, elektrizita-

te konbentzionala gero eta gehiago garestitzen ari delako eta,

aldiz, zentral eguzkitiarrek erabiltzen dituzten materialeak

ez direlako hain azkar garestitzen ari, eta zelulen kasuan are

gutxiago.

Orain, elektrizitate-eskariaren bariazioek

urtaroaren, asteko egunaren, eguneko unearen arauera kontside-

ratuko ditugu.

4.3• }{44wr. -mhameas•n• r+to. • oirvA4. abx, Lan%-eili•E•15)

.111,1,1

opoo‘dnO, forg.. lorovotaL

1.›~. Prool► v.411m000k. Codaw s12‘ worox")

o•

-91-

53. irudiak igandearen eta lanegun baten

arteko diferentzia azaltzen digu. 54. irudiak A.E.B-etako egun

batetan zeharreko kontsumoa azaltzen digu udaren eta neguaren

kasuetan. Udan gehiago gastatzen dute neguan baino!

Hiru moetatako karga--eskari daude:

1) Oinarrizko karga-eskaria; karga hau urtean zehar eta etenga-

be produzitu behar da, eta puntako kargaren 50% su2osatzen du.

2) Erdiko karga-eskaria; puntako kargaren 80% suposatzen du eta

3.000 funtzionamendu--ordu suposatzen du.

3) Puntako karga-eskaria ; 2.000;3.000 tarteko ordu suposatzen

ditu.

Oinarrizko eskaria, ia lurralde gehienetan,

zentral termodinamikoek betetzen dute, eta orain zentral nuklea-

rreen bidez betetzen hasi dira. Erdiko eskaria eta puntako eska-

ria, ahal den tokietan, zentral hidroelektrikoen eta zentral

termiko zaharren artean betetzen dute. Orduan zentral eguzki-

tiarrek puntako eta erdiko eskaria betetzeko oso aproposak dira,

zeren eta 53. eta 54. irudietan ikusi dugun bezala, aipatu di-

-92-

--tugun eskariak eguzkitiko argia dauden orduetan gertatzen bait

dira eta, gainera, horrela metatze-arazoa txikiagoa ukanen ge-

nukeelako.

Azkenez, errendimenduaren puntua kontside-

ratuko dugu.Hurrengo taulan azaltzen zaigu.

Att

€4)"34z4M0 tZLvreo. letobeijzt.,13~. mid.o.dawm~ott., eba totta ttte.beiet4,, atimel4wodutt,.. anki, .Lponarkkno

€~9,4k. okitY.43ea,L

4-%

b&KW.OlUAtiA4,4k0 ter»dk-kva..

es~s+toX

,L‘,w troteelzt.44,tilto

(thottaJao44: oxl-coot 1.to*ketvo.i.)64-to%

k424.,344«. bd...«b‘o1,444.

3+ 1- %

Latoeota4Z.lo

to0÷1.0

Si‘r~.11*.t.&.. Ko>4. flgle 4.0

14.94 e.hy.t.›Lbtkmoo, nott.a..;

to % to".tdoo oneytd4;t1matiti4,

�ookotiomm. Ottr~okt.,

oXturaftob-a. : .

(~1141, 9,44./2".k. 14:0oeuttt... 4r:twik

ttthk.00em. e)ouroattritt. kott,1-4m. kvskie" 0114-tta"

3, 5- % tfflo.,eLo..44,olux 1"WI--

t'etttriZtVA& QMNIO"-^4- OL/r..j,"

twoobte. el.attivdik-co,44.

.soci:L..Hohattkk:ort.t..balt.LAMO.1/4134. AllufaCt<40. lew.k

thsabott fpod4+11....,7,‘ Omend,1/2n444.0

Otts La7r4,1141, e.49111248«»4.

1"Ixte.. (IbLi

"44-:

2,9yro..-

tba9. ovo.olomo,

zray,

%.,,kohat.114),24,.

crotftst ► - c»hoeytot&-

)nex_ olototico

kJk Wt‘Xt-

itliNeltArb9a0 2e«M \e~Lta441.V6k

11%,

3lat'uolko ttu RaQ 5§4,,e4~L,g;

► -1412~

44 %,"

tlasioztowt:a.: Qokho.0 4#4,.. otdkarno.

Pekob-oitat‘ akinzth.-

Q.ht kakuttoot..4.4..arto"ektotv,.-6urp..1m.d.ua %

(i1d1A11614- tkNAl..11:1A-SWVAMAQ00.-

>4w a».43MALnm12.4414A0. 41U

112okiar~. Atirtfekhe-lwolatca,

1.64A- oko, ,•oki2a4t414446tuartok4.

so

\1?"4.04XaL4.139.

)WA- 0~4,~14.tek., % ebt.

1/~0~4.

tmt444,:tt sto.. T24.)2t-~ivanwk., cti>ono/Areanmt,

01~444NtletaLik

diA. • (wt..,„re«. )it.ne~~.

CZtiebeth4l,t- Gielltth& yt.o ›~o44-otz 014,-mbta. tdvmholoto koik,tottt,4tom".. otAevd.:m...tdua- sta

(WLekoye ovt. r‘t),Z1t& "o144 -

(N.4444444 .L0 X,

Othei.46b/Ouauz1. /42- .70 etct

.

-94-

5. PERSPEKTIBAK

Eguzkitiko energiaren jaiotza aspaldikoa

da. Baina, 1973. urtean petrolioaren krisiaren ondoren eta be-

ronen salneurriaren igoeraren ondoren, eguzkitiko energiak be-

re abiada hartu du. Adibide bat besterik 1978. urtean eguz-

kitiko energiaren ikerkuntzarako bakarrik 500.10 4 dolar erabili

ziren mundu osoan (hemendik, 60%-a bakarrik A,E.B-etan). Eta

jadanik, multinazionalek bere hatzaparrak sartu dituzte, eta

Europan eta Amerikako Estatu Batuetan "hiru produktore handi"

azaldu dira.

Oraingo egoera ekonomikoak eta politikoak

laguntzen dio batez ere--energia konbentzionala gero eta gares-

tiago da eta--,eta bestalde, energia nuklearraren kosteak gero

eta handiagoak dira, eta herriaren onespen handirik ez du.

Eguzkitiko energiak kualitate asko ditu:kot

ea du kutsatzen, berrikorra da, asko dago (urtero 1,2.10 kW

Lur osoan), eta guztiona da. Baina, eguzkitiko energia energia

difusoa da, eta beraz, kontzentratzeko zaila . Energia honek,

nolabait handikeriak baztertzea eskatzen du. Lurralde batzuk,

ankoz ere baldintza hobeak betetzen dituzte energia hau probe-

txatzeko, 3. Munduko lurraldeek batez ere. Rala ere, bildur dau-

de, multinazionalek pastela jan nahian bait dabiltza.

Eguzkitiko energiak espektru energetiko za-

bala du. Sinpleetatik hasita: uraren beroztapena e.b., handie-

taraino jota: fototdlak, ,eguzkitiko zentral handiak nahiz lu-

rrean zein espazioan (orbitan). Oraingoz, aplikabide lasterre-

nak etxeko behar energetikoarenak izango dira: etxearen beroz-

tatzea, eta ur-sanitarioaren(beroa) produkzioa, Guztionek,

Europako etxe arrunt baten kasurako, energi-gastuaren 80% su-

posatzen

Oraindik, Europan etxe experimentalak bes-

terik ez daude, baina Cytiren (Chipre), jadanik, 10.000 ur-be=

rotzerako inŠtalazio-daude, Israelen 250.000 instalazio, A.E.B-

etan 80.000 unitate. Oraingo joera zerbitzu publikoak, hotelak

-95-

eta ospitalak, hanela ornitaea da. Joera hau laguntzeko Ameri-

kako Estatu Batuetan, politikoak exenplua eta neurriak ematen

hasi dira: Etxe Zuriaren mendebaldeko eraiketaren ur beroa e-

guzkitiko energiaz baliatzen da, Carterrek Kongresoaren au-

rrean azaldu duen asmoahauxe da: 1985. urtea baino lehen 2,5

milioi etxe amerikarren ur-eta etxe-beroztapenak eguzkitiko ener-

giaz baliatuko dira. Horretarako, presio fiskala ere izanen

da.

Frantzian helburu txikiagoak dituzte.

1976. urtean 8.000 2"hartzaile eguzkitiarrak zituzten (Israelen

900.000 1111'), baina 1984. urterako 1.300.000 m̀ hartzaile ezar-

tzea pentsatzen dute.

Hirugarren Munduan, Estatu batzu eguzki-

tiko energiari zuzenki lotu zaizkio. Nigerian, esate baterako,

ur--beroztapenerako instalazioa derrigorrezkoa da edozein zen-

tru publikoetan: hotelak, ospitalak, eskolak eta abar. Gainera

lurralde hauetan, eguzkitiko energiak aplikazio ugariaEoak ditu:

laboreen edo tabakoaren lehorketarako aparailua•, uraren pon-

patzea, zentral elektriko txikiak eta abar... Uraren ponpatzea

aplikazio arruntenetariko bat da. honen funtzionamendua-

ren hastapena zera da: eguakitiko har • zaile laun bati behe ten-

peraturako motore termikoa eransten zaio; motore honek honela

funtzionatzen du: hartzaile launean berotutako urak fluido bat

lurruntzen du (butano edo freon), eta lurrun honek ponpari e-

ragiten dio. Ponpatutako urak fluidoa kondetsatzeko zerbitzen

du neurri batez.

1978. urtean Delhi Berriaren konferen-

tzian, 52 estatu bildu ziren, eta han Hirugarren Munduko or-

dezkariek beren bildurra azaldu zuten, eguzkitiko energia ere

multinazionalena bihurtzen ari zelako.

1980. urterako Amerikako Estatu Batuek

750 milioi dolar destinatuko dute eguakitiko energiaren iker-

kuntaarako. Jadanik 200 elkarte dabiltza alor honetan, eta

-96-

"ia" guztiak "betikoak" dira ( petroiio, elektronika eta espa-

zioko konpaini'ak) departamentu berri bat zabalduz: departamen-

tu eguakitiarra. Departamentu hauetarako dirua, bi arlo nagusi-

tan banatuko da: fotopiletan eta zentral termodinamiko eguzki-

tiarretan.

Fotopilari buruz mintzatzen bagara, Sola-

rex Corp --energia fotoboltaikoarenerraldoia-- Mobyl tyco,

Schell (jadanik, 12 milioi dolar erabila ditu) aipatu behar di-

tugu. Kennania hauen helburua hauxe da: fotopilaren merkepena

(0,5 dolar/watt lortu nahi dute 1986.urterako), 105f, errendimen-

duz baino gehiago eta 20 urtetarako iraunpenez. Honetarako tek-

nika berriak azaltzen hasi dira, nahiz materialetan, fabrikazio

prozeznetan, zein errendimenduetan (eguakitiko izpiak kontaen-

tratzeko Fresnel-en lenteak erabiltzen hasi dira), Ihdian 1982-

1985 tarteko egean, urtero 100 W-etako panel euzkitiarrak eza-

rra naai dituzte 1.000.000 baten nekazariren etxeetan; eta hori

najllz eta oraindik energia konbentzionala baino aerbait gares-

tiago izan, zeren etxe hoietarako sare elektriko bat ipintzea

baina- askoz merkeago bait da.

Zentral termodinamiko eguzkitiarrei buruz

mintzatzen beaaara, Prantziaren prograJra ai gatu behar dugu. 1976.

urtean Odeillon-en (Prantzia) sartu zen funtionatonduan 64 kW-

etako potentzPz Europako lehen zentrala. Zehtral hauekin hasten

da THEM (termo-helio-elektriko megawatt) izeneko programa,

2;10 MW-etako zentrel eabaimental berri batzu funtzionamendu-

aa ezarriz. Italiako estatuan Targassonan (Bardinia garaia),

2 KW-etako zentrala 1981. urterako funtzionamenduan sartuko dt9.;

Bere kostea, 100 milioi libera. Espainiako Estatuan ere, bi zen-

tral, bata 1 MW-etako fbtentziakoa eta bestea 0; 5 MW-etakba e-

zarrikb dira Tabernan(Almeria).Amerikako Estatu Batuetan ere,

1980. urterako eguzkitiko mundul,o zentral handiena (10 MW)

funtzionatzen hasiko da,Kostea, 120:-130 milioi dolar. Zentralak

2.000 heliostato ukanen ditu ( bakoitza 1,20 m‘-etakba). Bera-

-97-

-ren dorreak ehun metro baino gehiago ukanen du.

Boeing elkartea heliostato berri bat fro-

Fatzen hasi da (ispiluak beirazko edo plastikozko globo garden

baten barruan daude). 100 MW-etako zentral batetan pentsatzen

hasi dira.Ikusten dugunez, oraindik, batzuk handikeria--nahian

dabiltza, energiaren salneurria garestituz eta inguruak kutsatuz.

Oraindik ere ba dago beste projektu handiago bat: zentral eguz-

kitiar izugarri bat ezartzea orbita geoestazionari batetan.

Eguzkitiko energia espazioan hartuko du eta mikro uhinez itzu-

liko du Lurrera (antena izugarri batzutara).Lurrean egongo den

antenaren diametroa 10 km--etakoa izanen da, eta es azioara bi-

dali nahi duten satelitearen antenarendiametroa 1 km--etakoa.

Azken antena hau, 6 km -tako luzera eta 5 km--tako zabaleratako

fotopilen artean kokatuta izango litzateke. 5„7000 MW-etako po-

tentzia emango duke. e

Boeing eta Nasak oraindik handiagorik egin

nahi dute: 10.000 MW-etako potentziakoa. Projektu hauk indus-

-tria aeroespazialak, Westinghouse-k, General electric-ek,

IBM-ek eta abarrek bultzatzer: dituzte. kW bateko kostea 2.0004-

4.000 tarteko dolarretakoa izango litzateke, 30 urtetako iraun-

pena edukiko balu. Oraindik ez dute pentsatu, ingurua kutsatu-

ko duten mikrouhinez, edo eta zerbitzu militarretarako erabili-

ko duten...