dr inż. Zbigniew Wyszogrodzki

Prezentacja na temat: "dr inż. Zbigniew Wyszogrodzki"— Zapis prezentacji:

1 dr inż. Zbigniew Wyszogrodzki
IV DNI ENERGII ODNAWIALNEJ MOŻLIWOŚCI WYKORZYSTANIA ENERGII SŁONECZNEJ POWIAT BRODNICKI Brodnica, dr inż. Zbigniew Wyszogrodzki

2 Zasoby energii słonecznej w Polsce
Słońce – potężne źródło energii, emituje energię ok. 1 mln razy większą od rocznego zapotrzebowania człowieka na Ziemi, do Ziemi dociera zaledwie cząstka tej wielkiej mocy zwana stałą słoneczną wartość stałej słonecznej w górnych warstwach atmosfery: 1368 W/m2

3 Zasoby energii słonecznej w Polsce
Wartość stałej słonecznej zmienia się w wyniku ruchu eliptycznego Ziemi wokół Słońca Źródło: Wójcik W. Energetyka słoneczna. Kolektory fototermiczne. WSŚ Bydgoszcz 2011

4 Zasoby energii słonecznej w Polsce
W naszej szerokości geograficznej Słońce oferuje ok W/m2 mocy i kWh/m2 energii na każdy metr kwadratowy napromieniowanej powierzchni.

5 Wykorzystanie energii słonecznej – technologie pasywne

6 Energia słoneczna Technologie pasywne
wykorzystanie energii w sposób bezpośredni (np. na plaży) stosowanie odpowiednich rozwiązań konstrukcyjnych budynków

7 Przystosowanie budynku do odbioru energii słonecznej
Projekt architektoniczno – budowlany: orientacja budynku, kształt budynku, oświetlenie światłem dziennym, rozplanowanie pomieszczeń mieszkalnych i użytkowych, zastosowane materiały, izolacja cieplna,

8 Przystosowanie budynku do odbioru energii słonecznej
„otwarcie” budynku od strony południowej Źródło: Chwieduk D. Wykorzystanie energii promieniowania słonecznego. Kwidzyński Park Technologiczny 2010

9 Przystosowanie budynku do odbioru energii słonecznej
„zamknięcie” budynku od strony północnej Źródło: Chwieduk D. Wykorzystanie energii promieniowania słonecznego. Kwidzyński Park Technologiczny 2010

10 Przystosowanie budynku do odbioru energii słonecznej
wpływ okapu na dostęp promieniowania słonecznego do pomieszczeń Źródło: Chwieduk D. Wykorzystanie energii promieniowania słonecznego. Kwidzyński Park Technologiczny 2010

11 Wykorzystanie energii słonecznej – technologie aktywne

12 Kolektory słoneczne

13 Energia słoneczna Technologie aktywne
kolektory słoneczne ogniwa fotowoltaiczne

14 Energia słoneczna Kolektory słoneczne
Kolektor słoneczny to urządzenie zamieniające energię słoneczną na energię cieplną. Najczęściej wykorzystywane są płaskie kolektory słoneczne. Istnieją również kolektory próżniowe, które posiadają wyższą sprawność przetwarzania energii, jednak są znacznie droższe.

15 Energia słoneczna konwersja energii zawartej w fali elektromagnetycznej w widzialnej części promieniowania w ciepło w kontakcie z ciałami stałymi Źródło: Wójcik W. Energetyka słoneczna. Kolektory fototermiczne. WSŚ Bydgoszcz 2011

16 Klasyfikacja kolektorów
Medium odbierające ciepło: Gazowe Cieczowe Stosowanie próżni: Bezpróżniowe Próżniowe Sposób odbioru ciepła: Jednofazowa wymiana ciepła Dwufazowa wymiana ciepła

17 Kolektory płaskie Z rurką meandrującą Z przepływem równoległo szeregowym Źródło: Wójcik W. Energetyka słoneczna. Kolektory fototermiczne. WSŚ Bydgoszcz 2011

18 Kolektory próżniowe Z bezpośrednim przepływem Z rurką ciepła
Źródło: Wójcik W. Energetyka słoneczna. Kolektory fototermiczne. WSŚ Bydgoszcz 2011

19 Energia słoneczna Kolektor słoneczny (cwu) – schemat działania

20 Energia słoneczna Kolektor słoneczny (cwu + co) – schemat działania
Źródło: Chwieduk D. Wykorzystanie energii promieniowania słonecznego. Kwidzyński Park Technologiczny 2010

21 Energia słoneczna Kolektory słoneczne – cechy
brak ciągłości i równomierności ogrzewania - potrzeba stosowania zasobników cwu i innego źródła ciepła, trudności z wykorzystaniem dla celów ogrzewania pomieszczeń, stanowią rozwiązanie uzupełniające, wzrost popularności – spadek ceny, możliwość uzyskania dofinansowania.

22 Rozwój rynku

23 Kolektory słoneczne w Polsce
Źródło: Kurowski K. Jesteśmy daleko w tyle, ale gonimy sąsiadów. Agroenergetyka nr 2(28) 2009

24 Kolektory słoneczne w Europie
Źródło: Kurowski K. Jesteśmy daleko w tyle, ale gonimy sąsiadów. Agroenergetyka nr 2(28) 2009

25 Kolektory słoneczne w Europie
Źródło: Kurowski K. Jesteśmy daleko w tyle, ale gonimy sąsiadów. Agroenergetyka nr 2(28) 2009

26 Kolektory słoneczne na świecie
Źródło: Kurowski K. Jesteśmy daleko w tyle, ale gonimy sąsiadów. Agroenergetyka nr 2(28) 2009

27 Kolektory słoneczne na świecie
Źródło: Kurowski K. Jesteśmy daleko w tyle, ale gonimy sąsiadów. Agroenergetyka nr 2(28) 2009

28 Baterie fotowoltaiczne

29 Energia słoneczna Baterie fotowoltaiczne

30 Energia słoneczna Baterie fotowoltaiczne
baterie słoneczne zbudowane są z ogniw fotowoltaicznych, ogniwo fotowoltaiczne - materiał, w którym zachodzi zjawisko fotoelektryczne (konwersja energii świetlnej na elektryczną). Fotony, padając na półprzewodnikowe złącze p-n, powodują wygenerowanie prądu stałego o napięciu zależnym od materiału ogniwa (dla krzemu około 0,5V) i natężeniu zależnym od powierzchni ogniwa.

31 Energia słoneczna Ogniwa fotowoltaiczne - rodzaje Ogniwa krzemowe:
monokrystaliczne (sprawność %), polikrystaliczne (sprawność %), amorficzne (sprawność 5 - 8%). Sprawność - zdolność materiału do przetwarzania energii słonecznej na elektryczną. Im wyższa, tym większy procent dostarczanej przez Słońce energii jest "odzyskiwany" i zamieniany na energię elektryczną.

32 Energia słoneczna Ogniwa fotowoltaiczne – wykorzystanie
ładowanie akumulatorów lub bezpośrednie zasilanie urządzeń elektrycznych.  ilość produkowanej energii zależy od natężenia promieniowania świetlnego. W słoneczny dzień napromieniowanie wynosi około 1000 W/m2, przy zachmurzonym niebie lub w półcieniu spada do W/m2. Panel fotowoltaiczny jest szczególnie wrażliwy na częściowe zacienienie - zacienienie jednego z ogniw obniża sprawność całej baterii.

33 Energia słoneczna Schemat ideowy instalacji z bateriami fotowoltaicznymi 1. Moduł(y) fotowoltaiczny(e). 2.  Regulator ładowania akumulatora(ów). 3.  Akumulator(y) żelowy(e) o pojemności zależnej od mocy baterii. 4.  Potencjalne odbiorniki na napięcie 12, 24 lub 48 V DC (zależnie od mocy baterii) 5.  Inwerter 12, 24 lub 48 V DC / 230 V AC (50 Hz) (zależnie od mocy baterii). 6.  Odbiorniki na napięcie 230 V AC 50 Hz (zależnie od mocy baterii).

34 dr inż. Zbigniew Wyszogrodzki
IV DNI ENERGII ODNAWIALNEJ MOŻLIWOŚCI WYKORZYSTANIA ENERGII SŁONECZNEJ POWIAT BRODNICKI Brodnica, dr inż. Zbigniew Wyszogrodzki