|
|
Odnawialne źródła energii, kolektory słoneczne
Kryzys energetyczny w 1973 r., który spowodował skokowy wzrost
najpierw ceny ropy naftowej, a następnie wszystkich innych paliw, względy
ochrony środowiska oraz rozwój techniki kosmicznej zwiększyły zainteresowanie
nowymi, niekonwencjonalnymi źródłami i technologiami wytwarzania energii
elektrycznej. Te nowe, niekonwencjonalne źródła energii elektrycznej można
podzielić na źródła odnawialne i źródła nieodnawialne.
Do odnawialnych źródeł energii elektrycznej należą: energia
słoneczna, energia wiatru, pływów morskich, fal morskich i energia cieplna
oceanów (maretermiczna), a do źródeł nieodnawialnych: wodór, energia
magneto-hydro-dynamiczna i ogniwa paliwowe. Energię wnętrza ziemi (geotermiczną)
można zaliczyć do obu rodzajów źródeł: gejzery są źródłem nieodnawialnym, zaś
energia gorących skał jest energią odnawialną.
W związku z rosnącym
zapotrzebowaniem na energię rozpatruje się różne niekonwencjonalne metody jej
uzyskiwania. Jedną z nich jest energia słoneczna. Można wykazać, że
wykorzystanie energii słonecznej nawet w naszych warunkach klimatycznych jest
uzasadnione ekonomicznie, o ile stosowane jest do pewnych określonych celów.
Wynika to ze specyfiki naszego położenia geograficznego i klimatu.
Przy przechodzeniu promieniowania słonecznego przez atmosferę ziemską przy bezchmurnym niebie, stopień przenikania promieniowania mieści się w granicach 40-60%. Gdy słońce znajduje
się nisko nad horyzontem zimą, a także rano i wieczorem w dni letnie, droga
promieniowania w warstwach atmosfery ziemskiej ulega znacznemu wydłużeniu i wtedy następuje zdecydowane zmniejszenie strumienia energii docierającej do powierzchni kolektora.
Badania ilości energii promieniowania słonecznego docierającego do powierzchni Ziemi w naszych warunkach klimatycznych, przeprowadzone były przez Państwowy Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej w latach 1969-1978. Wyniki tych badań obrazuje zamieszczony wykres. Jest to średnie miesięczne natężenie promieniowania słonecznego padającego na powierzchnię poziomą.
Kolektory
słoneczne można instalować wszędzie, w dowolnej konfiguracji. Mogą być
instalowane zarówno na dachu jak i na ziemi - na stojaku. Aby jednak otrzymać
najlepsze efekty, warto trzymać się następujących wskazówek:
- kolektor powinien być zwrócony stroną szklaną na
południe.
- kolektor powinien być pochylony o ok. 45 stopni względem poziomu - jest
to kąt idealny przy wykorzystaniu kolektora od lutego do listopada.
- jeżeli kolektor ma być używany tylko w miesiącach letnich (np. do
ogrzewania wody w basenie lub do domku letniego), należy go zainstalować pod
kątem 30 stopni.
- kolektory należy instalować w miejscu niezacienionym przez drzewa,
krzaki itp.
Jako czynnik roboczy
stosuje się specjalne ciecze - glikol, ergolit, gdyż ograniczają one odkładanie
się minerałów na kolektorze i eliminują zamarznięcie cieczy.
W instalacjach niskotemperaturowych (np. podgrzewanie wody w
basenach w sezonie ciepłym) spotyka się kolektory bez pokrywy czołowej. Mogą one
pracować nawet z większą wydajnością cieplną od kolektorów standardowych, wtedy
gdy temperatury otoczenia są dość wysokie, a wymagana temperatura podgrzewania
nie przekracza 30°C. Sprawność kolektora jest funkcją jego parametrów
konstrukcyjnych, (użyte materiały , izolacje termiczne, układ rurociągu), ale
także i eksploatacyjnych (wydatek czynnika, promieniowanie, prędkość i kierunek
wiatru , obciążenie cieplne).
|
;)
