Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Jak możemy wykorzystać energię Słońca? prezentacja dla uczniów szkół gimnazjalnych www.biomasa.org/edukacja Prezentacja przygotowana w ramach projektu.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Jak możemy wykorzystać energię Słońca? prezentacja dla uczniów szkół gimnazjalnych www.biomasa.org/edukacja Prezentacja przygotowana w ramach projektu."— Zapis prezentacji:

1 Jak możemy wykorzystać energię Słońca? prezentacja dla uczniów szkół gimnazjalnych Prezentacja przygotowana w ramach projektu Fundacji Partnerstwo dla Środowiska współfinansowanego przez NFOŚiGW.

2 Energia Słońca Energia promieniowania słonecznego jest podstawowym źródłem energii na Ziemi. Jest ona wykorzystywana w procesie fotosyntezy przez rośliny, które następnie tworzą rezerwy biomasy. Ludzie od zawsze wykorzystywali energię Słońca. Obecnie jest ona wykorzystywana bezpośrednio do produkcji energii cieplnej i elektrycznej. Energię promieniowania słonecznego zaliczamy do odnawialnych źródeł energii.

3 Zasoby energii Słońca Ilość energii docierającej w ciągu roku do powierzchni Ziemi jest wielokrotnie większa niż cały zgromadzony na Ziemi potencjał energii odnawialnej i nieodnawialnej. Część promieniowanie słonecznego nie może dotrzeć do powierzchni Ziemi z powodu: zbytniego zachmurzenia, zbytniego zachmurzenia, niekorzystnego kąta padania promieni słonecznych, niekorzystnego kąta padania promieni słonecznych, bądź zanieczyszczeń, bądź zanieczyszczeń, mimo to jednak zasoby energii, które ludzkość ma do dyspozycji nadal pozostają ogromne. Słońce w ciągu zaledwie jednego dnia dostarcza więcej energii, niż przez 27 lat zużywa cała populacja ziemskiego globu.

4 Energia Słońca – główne źródło energii w przyrodzie Energia paliw kopalnych, stanowiących obecnie główny surowiec energetyczny jest także energią pochodzącą od Słońca. Przed milionami lat została ona uwięziona w biomasie, a następnie uległa przekształceniu w procesach biochemicznych i fizykochemicznych w węgiel, ropę naftową i gaz ziemny. Także energia wiatru i fal morskich powstaje dzięki promieniowaniu słonecznemu. Courtesy of DOE/NREL

5 Promieniowanie słoneczne Ilość promieniowania słonecznego docierającego do danego miejsca zależy od: szerokości geograficznej, szerokości geograficznej, zachmurzenia, zachmurzenia, zanieczyszczenia powietrza. zanieczyszczenia powietrza. Im dalej od równika … Im więcej dni pochmurnych … Im bliżej wielkich miast …... tym mniej energii słonecznej dociera do danego miejsca na Ziemi. Courtesy of DOE/NREL

6 Potencjał energetyczny Słońca Potencjał energetyczny Słońca jest naprawdę olbrzymi: całoroczne światowe zapotrzebowanie na energię mogłoby zostać pokryte przez promieniowanie słoneczne, docierające do powierzchni Ziemi w ciągu zaledwie jednej godziny! problem stanowi akumulacja tych ogromnych zasobów problem stanowi akumulacja tych ogromnych zasobów wykorzystanie energii Słońca wymaga również odpowiednich warunków helioenergetycznych, które nie zawsze i nie wszędzie występują wykorzystanie energii Słońca wymaga również odpowiednich warunków helioenergetycznych, które nie zawsze i nie wszędzie występują Courtesy of DOE/NREL

7 Proces fotosyntezy Fotosynteza to proces syntezy prostych związków organicznych (węglowodanów) z dwutlenku węgla i wody przebiegający dzięki wykorzystaniu energii świetlnej pochłanianej przez barwniki asymilacyjne. Zachodzi według równania: 6CO 2 + 6H 2 O + energia świetlna = C 6 H 12 O 6 + 6O 2 © Marek Cios

8 Fotosynteza najważniejszym barwnikiem asymilacyjnym jest chlorofil a pochłaniający światło czerwone i fioletowe, najważniejszym barwnikiem asymilacyjnym jest chlorofil a pochłaniający światło czerwone i fioletowe, organizmy zdolne do przeprowadzenia fotosyntezy określane są jako fotoautotrofy, organizmy zdolne do przeprowadzenia fotosyntezy określane są jako fotoautotrofy, do fotoautotrofów zaliczamy rośliny zielone oraz niektóre bakterie wyposażone w tzw. bakteriochlorofil do fotoautotrofów zaliczamy rośliny zielone oraz niektóre bakterie wyposażone w tzw. bakteriochlorofil głównym miejscem fotosyntezy u roślin naczyniowych są liście, lecz także zielone łodygi i inne zielone części roślin głównym miejscem fotosyntezy u roślin naczyniowych są liście, lecz także zielone łodygi i inne zielone części roślin © Marek Cios

9 Znaczenie fotosyntezy stanowi podstawę życia na Ziemi dostarczając tlenu i ogromnych ilości związków organicznych, stanowi podstawę życia na Ziemi dostarczając tlenu i ogromnych ilości związków organicznych, odbywa się na lądach i w wodach odbywa się na lądach i w wodach Jej intensywność zależy od: natężenia światła, natężenia światła, zawartości dwutlenku węgla, zawartości dwutlenku węgla, zaopatrzenia w wodę, zaopatrzenia w wodę, a także od temperatury otoczenia. a także od temperatury otoczenia.

10 Odnawialne źródła energii - w skrócie OZE - to źródła energii, których zasoby uzupełniają się w naturalnych procesach, co oznacza że są praktycznie niewyczerpalne. Zaliczamy do nich: energię Słońca energię Słońca energię wiatru energię wiatru energię wody energię wody energię geotermalną energię geotermalną biomasę biomasę Courtesy of DOE/NREL

11 Wykorzystanie OZE SPOSOBY WYKORZYSTANIA ENERGII ODNAWIALNEJ kotłownie na biomasę elektrownie wodne pompy ciepła ogniwa fotowoltaiczne kolektory słoneczne elektrownie wiatrowe elektrownie biogazowe Courtesy of DOE/NREL

12 Wykorzystanie energii słonecznej WYKORZYSTANIE ENERGII SŁONECZNEJ rozniecanie ognia suszenie produktów żywnościowych oświetlenie ogrzewanie pomieszczeń © Marek Cios Courtesy of DOE/NREL

13 Wykorzystanie energii Słońca dawniej na początku ludzie wykorzystywali ją do rozniecania ognia i suszenia produktów żywnościowych, na początku ludzie wykorzystywali ją do rozniecania ognia i suszenia produktów żywnościowych, z czasem rozpoczęto wykorzystywać ją do produkcji energii cieplnej – już w roku 1897, w miejscowości Pasadena koło Los Angeles właśnie w ten sposób ogrzewano aż 30% domów, z czasem rozpoczęto wykorzystywać ją do produkcji energii cieplnej – już w roku 1897, w miejscowości Pasadena koło Los Angeles właśnie w ten sposób ogrzewano aż 30% domów, efekt fotowoltaiczny, umożliwiający produkcję prądu bezpośrednio z promieniowania słonecznego został zaobserwowany już w XIX wieku, na szeroką skalę wykorzystano go dopiero w latach 50. ubiegłego stulecia efekt fotowoltaiczny, umożliwiający produkcję prądu bezpośrednio z promieniowania słonecznego został zaobserwowany już w XIX wieku, na szeroką skalę wykorzystano go dopiero w latach 50. ubiegłego stulecia

14 Co to jest energia słoneczna? Energia słoneczna to wytwarzana przez Słońce energia, której głównym źródłem są zachodzące w jądrze Słońca reakcje termojądrowe, polegające na przemianie jądra wodoru (H) w jądro helu (He). Usłonecznienie to liczba godzin, w których tarcza słoneczna jest bezpośrednio widoczna.

15 Określanie możliwości wykorzystania energii Słońca Do określania przydatności terenu do wykorzystania energii słonecznej służą następujące kryteria: liczba godzin ze Słońcem, liczba godzin ze Słońcem, sumy miesięczne i roczne promieniowania całkowitego, sumy miesięczne i roczne promieniowania całkowitego, przeźroczystość atmosfery, przeźroczystość atmosfery, długość i czas występowania nieprzerwanych okresów dopływu bezpośredniego promieniowania Słońca, długość i czas występowania nieprzerwanych okresów dopływu bezpośredniego promieniowania Słońca, ocena warunków lokalnych ocena warunków lokalnych Courtesy of DOE/NREL

16 Energetyka słoneczna Energetyka słoneczna, czyli helioenergetyka zajmuje się: pozyskiwaniem pozyskiwaniem przetwarzaniem przetwarzaniem i wykorzystywaniem i wykorzystywaniem energii promieniowania słonecznego. Energia słoneczna jest wykorzystywana do: produkcji energii cieplnej w kolektorach słonecznych produkcji energii cieplnej w kolektorach słonecznych produkcji energii elektrycznej w ogniwach fotowoltaicznych produkcji energii elektrycznej w ogniwach fotowoltaicznych Courtesy of DOE/NREL

17 Ogniwa fotowoltaiczne Ogniwo fotowoltaiczne zbudowane jest z dwóch płytek krzemowych. Gdy promienie słoneczne padają na ogniwo, elektrony z dolnej warstwy przemieszczają się do warstwy górnej, generując napięcie elektryczne.

18 Zastosowania ogniw fotowoltaicznych Ogniwa fotowoltaiczne najczęściej wykorzystuje się w zegarkach i w kalkulatorach, bardziej złożone instalacje służą zaś w zegarkach i w kalkulatorach, bardziej złożone instalacje służą zaś do oświetlania domów i ulic. do oświetlania domów i ulic. W jednym z alzackich miasteczek osiągnięto spore oszczędności, oświetlając nocą ulice przy pomocy systemu fotowoltaicznego, zasilanego energią słoneczną za dnia. Courtesy of DOE/NREL

19 Inne zastosowania ogniw fotowoltaicznych to: zasilanie kolejowej sygnalizacji świetlnej, zasilanie kolejowej sygnalizacji świetlnej, telefonów komórkowych, telefonów komórkowych, radioodbiorników, zabawek, a nawet radioodbiorników, zabawek, a nawet przenośnych telewizorów i przenośnych telewizorów i eksperymentalnych samochodów. eksperymentalnych samochodów. Również niektóre parkometry w Polsce funkcjonują dzięki bateriom słonecznym. Zastosowania ogniw fotowoltaicznych c.d. Courtesy of DOE/NREL

20 Kolektory słoneczne Służą do zamieniania energii słonecznej na energię cieplną najczęściej stosowane są kolektory płaskie cieczowe lub gazowe oraz rurowe kolektory próżniowe, najczęściej stosowane są kolektory płaskie cieczowe lub gazowe oraz rurowe kolektory próżniowe, najczęściej montowane są na dachach, ale mogą również być instalowane na ścianach budynków lub na specjalnym stelażu obok budynku, najczęściej montowane są na dachach, ale mogą również być instalowane na ścianach budynków lub na specjalnym stelażu obok budynku, powinny być skierowane na południe, aby jak najdłużej docierało do nich promieniowanie słoneczne powinny być skierowane na południe, aby jak najdłużej docierało do nich promieniowanie słoneczne Courtesy of DOE/NREL

21 Płaskie kolektory słoneczne Najbardziej rozpowszechnione są płaskie kolektory cieczowe składające się z: przezroczystej szyby wykonanej z materiału o niskiej zawartości tlenków żelaza, przezroczystej szyby wykonanej z materiału o niskiej zawartości tlenków żelaza, absorbera, który może być wykonany z miedzi, mosiądzu lub aluminium, absorbera, który może być wykonany z miedzi, mosiądzu lub aluminium, izolacji, która zapobiega oddawaniu ciepła do otoczenia najczęściej wykonanej z wełny mineralnej lub poliuretanu, izolacji, która zapobiega oddawaniu ciepła do otoczenia najczęściej wykonanej z wełny mineralnej lub poliuretanu, aluminiowej obudowy, która powinna być szczelna. aluminiowej obudowy, która powinna być szczelna.

22 Zastosowania kolektorów słonecznych Kolektory słoneczne wykorzystuje się: do ogrzewania pomieszczeń, a także do ogrzewania pomieszczeń, a także do podgrzewania wody w domach, gospodarstwach rolnych, obiektach sportowych i rekreacyjnych oraz zakładach przemysłowych i do ogrzewania wody w basenach, do podgrzewania wody w domach, gospodarstwach rolnych, obiektach sportowych i rekreacyjnych oraz zakładach przemysłowych i do ogrzewania wody w basenach, rolnicy stosują je do suszenia produktów rolnych: zboża, nasion, owoców, ziół i grzybów. rolnicy stosują je do suszenia produktów rolnych: zboża, nasion, owoców, ziół i grzybów. Ocenia się, że w Polsce kolektory słoneczne są w stanie pokryć około 60% rocznego zapotrzebowania domu jednorodzinnego na energię cieplną, jeżeli budynek zostanie odpowiednio zbudowany. Courtesy of DOE/NREL

23 Wieża słoneczna Zasada działania wieży słonecznej jest stosunkowo prosta. Słońce nagrzewa znajdujące się pod szklanym dachem powietrze, które ogrzane unosi się do góry. Silny ciąg tworzony przez wieżę wciąga powietrze do turbin, które wytwarzają prąd elektryczny. Rozwiązanie to zostało już sprawdzone w Hiszpanii, gdzie przez siedem lat działała pokazowa wieża – elektrownia. Budowana w Australii wieża słoneczna będzie miała 1000 metrów wysokości, a jej dolana część, czyli masywny szklany dach ma mieć aż 7 km średnicy. Wieża ta będzie najwyższym budynkiem, wzniesionym przez człowieka.

24 Warunki helioenergetyczne w Polsce W Polsce najlepsze warunki występują: w części woj. lubelskiego, w części woj. lubelskiego, na południowych krańcach woj. podlaskiego, na południowych krańcach woj. podlaskiego, na Wybrzeżu Środkowym i Szczecińskim. na Wybrzeżu Środkowym i Szczecińskim. Najgorsze warunki panują: na Śląsku na Śląsku na styku granic trzech państw: Polski, Czech i Niemiec. na styku granic trzech państw: Polski, Czech i Niemiec.

25 Zasoby helioenergetyczne wybranych regionów Polski Region Region Średnie roczne napromieniowanie w kWh/m 2 napromieniowanie w kWh/m 2 Średnie roczne usłonecznienie w godzinach usłonecznienie w godzinach nadmorski Zamojszczyzna Dolny Śląsk Podhale Suwalszczyzna warszawski

26 Regiony: 1.Nadmorski 2.Pomorski 3.Mazursko- Siedlecki 4.Suwalski 5.Wielkopolski 6.Warszawski 7.Podlasko- Lubelski 8.Śląsko- Mazowiecki 9.Świętokrzysko- Sandomierski 10.Górnośląski 11.Podgórski

27 Zalety wykorzystania energii Słońca Energia Słońca to odnawialne źródło energii. Jej wykorzystanie nie przyczynia się do emisji gazów cieplarnianych, nie powoduje żadnych zanieczyszczeń, nie pociąga za sobą produkcji odpadów. Dostarczający l ciepłej wody użytkowej kolektor słoneczny o powierzchni 6 m 2 pozwala zredukować roczną emisję: Dostarczający l ciepłej wody użytkowej kolektor słoneczny o powierzchni 6 m 2 pozwala zredukować roczną emisję: dwutlenku węgla (CO 2 ) o 1,5 t, dwutlenku węgla (CO 2 ) o 1,5 t, dwutlenku siarki (SO 2 ) o 12 kg, dwutlenku siarki (SO 2 ) o 12 kg, tlenków azotu o 5 kg i tlenków azotu o 5 kg i pyłów o 2 kg. pyłów o 2 kg.

28 Wady wykorzystania energii Słońca trudności z magazynowaniem, trudności z magazynowaniem, wykorzystanie wymaga dużych przestrzeni i odpowiednich warunków helioenergetycznych, wykorzystanie wymaga dużych przestrzeni i odpowiednich warunków helioenergetycznych, duża zmienność dobowa i sezonowa promieniowania słonecznego, duża zmienność dobowa i sezonowa promieniowania słonecznego, mała gęstość dobowa strumienia energii słonecznej, mała gęstość dobowa strumienia energii słonecznej, wysokie koszty produkcji ogniw fotowoltaicznych wysokie koszty produkcji ogniw fotowoltaicznych Courtesy of DOE/NREL


Pobierz ppt "Jak możemy wykorzystać energię Słońca? prezentacja dla uczniów szkół gimnazjalnych www.biomasa.org/edukacja Prezentacja przygotowana w ramach projektu."

Podobne prezentacje


Reklamy Google