Panourile solare

Cucerirea de către om a unor noi surse de energie a constituit un factor fundamental în dezvoltarea societăţii. În anii 1850, pricipalul combustibil era încă lemnul, care a oferit treptat locul cărbunelui, în 1910. Apoi, începând cu anii ’50 a fost detronat de combustibilul lichid şi gazos, respectiv ţiţei şi gaze.

Dintre formele noi de energie enumerăm energia solară, care aşa cum putem vedea se foloseşte din ce în ce mai des. Conversia luminii solare în curent electric şi primele utilizări ale energiei solare în scopuri paşnice: case solare, maşini solare de gătit, refrigeratoare, pompe solare pentru scoaterea apei din fântâni sau râuri datează din perioada anilor 60’. Când spunem a “milioana parte” din ceva şi mai ales a “miliarda parte” ne gândim la ceva atât de

infim încât nici nu merită luat în seamă. Şi totuşi… numai a doua miliardă parte din energia radiată de Soare este suficientă pentru cele peste patru miliarde de locuitori ai planetei noastre să poată trăi. Totodată, această a doua miliardă parte înseamnă peste 100 000 ori mai mult decât întreaga energie produsă în centralele electrice. Pe baza a numai 1/100 din energia solara pe care o primeşte deşertul Sahara în cursul unui an, s-ar putea obţine întreaga cantitate de energie electrică necesară omenirii în prezent.

Panourile fotovoltaice, constituie soluţia ideală pentru alimentarea cu energie electrică pentru case sau sedii de

firmă amplasate izolat faţă de reţeaua electrică .Energia produsă de aceste panouri poate fi descărcată fie în reţeaua electrică fie în baterii de acumulatori.

Panouri fotovoltaice – notiuni generale

Radiația electromagnetică provenită de la soare sub formă de flux de fotoni, determină creșterea energiei de vibrație a atomilor. Aceștia formează rețeaua cristalină, producând ciocniri între fotoni și electronii de valență, determinând astfel eliberarea de purtători de sarcină. Aceștia trec pe un nivel energetic superior, creând premisele apariției unui curent electric de conducție.

Conversia energiei solare în energie electrică are la bază mai multe mecanisme, printre care efectul fotoelectric intern și efectul fotovoltaic, ambele produse în materiale semiconductoare.

Celulele fotovoltaice sunt elementele de bază care formează un panou fotovoltaic, fiind cele care transformă energia solară în energie electrică. În funcție de grosimea stratului semiconductor, acestea se pot clasifica în mai multe tipuri. Legăturile dintre atomi și siliciu sunt realizate de electroni, care sunt ”împrăștiați” între atomii de cristal. Lumina este absorbită, iar unul din electroni atinge un nivel de energie deplasându-se între atomi. Această deplasare este de fapt curentul electric.

Panourile fotovoltaice pentru producerea energiei electrice sunt monocristaline sau policristaline. Pentru utilazarea panourilor fotovoltaice într-o instalaţie off-line mai sunt necesare unul sau mai multe regulatoare de încărcare (controler), baterii de acumulare a energiei electrice produsă de panourile fotovoltaice şi invertor (convertor). De asemenea, panourile pot descărca energie electrică direct în reţeaua energetică publică.

Utilizarea panourilor fotovoltaice

Panourile fotovoltaice sunt folosite pentru producerea de energie electrică în domenii diverse, începând de la centralele solare şi terminând cu dispozitive complexe, cum ar fi sateliţii. Cel mai adesea sunt însă întâlnite în producerea de energie pentru locuinţele individuale. Ele se montează pe acoperişurile caselor sau pe nişte stand-uri separate şi asigură o parte din necesarul habitatului. De cele mai multe ori ele sunt parte a unui sistem complex, ce conţine baterii, o turbină eoliană, dar şi un generator de urgenţă (diesel, pe gaz sau pur şi simplu reţeaua de electricitate). Acesta din urmă este obligatoriu pentru a asigura alimentarea cu energie a locuinţei 100% din timp, sistemele alternative fiind dependente de prea mulţi factori externi.

Panouri fotovoltaice – concluzii

În ciuda preţului şi a dependenţei de factorii externi, panourile solare sunt o soluţie pentru viitor. Acest lucru este dovedit şi de creşterea de aprope 50% înregistrată în numărul de astfel de sisteme folosite pe glob, în fiecare an din 2002 încoace.

Folosind energia solara, se contribuie semnificativ la protejarea mediului înconjurător, prin arderi mai reduse de combustibili fosili. Un panou solar termic folosit în locul unui boiler electric economiseşte într-un an aproximativ 1 tona de ţiţei, reduce emisiile de dioxid de

carbon cu aproximativ 700Kg, iar emisiile de dioxid de sulf (responsabile pentru ploile acide) cu 5Kg.

Cartierul Solar, o investiţie totală de 45 de milioane de euro, va fi primul ansamblu rezidenţial din România dotat cu panouri solare fotovoltaice pentru generarea de energie verde, proiectul dezvoltat de Ad Astra Partners lângă Piaţa de Gros din Bucureşti urmând să aibă peste 1.000 de apartamente. Cele 1.800 de panouri solare amplasate pe terasele blocurilor vor produce peste 600MWh/an.

Proiectul Cartierul Solar are ca termen de finalizare luna septembrie a anului 2017.

Situat în zona de sud a Bucureştiului, în imediata vecinătate a Pieţei de Gros, ansamblul va avea o suprafaţă totală de peste 61.000 de metri pătraţi şi va include 15 clădiri de locuinţe în regim de înălţime demisol+parter+cinci etaje, cu un număr total de peste 1.000 apartamente cu una, două şi trei camere.

Unele dintre cele mai întâlnite întrebări pe care oamneii le pun în legătură cu funcţionarea panourilor solare sunt :

Panoul solar va funcţiona şi într-o zi înnorată?

Da. Spre deosebire de panourile solare plane, panourile cu tuburi vidate funcţionează datorită razelor difuze. Desigur, eficienţa va fi mai scăzută faţă de o zi însorită. Nu contează dacă este frig sau nu, atâta timp cât este soare (lumină) afară.

Panourile solare funcţionează şi iarna?

În cazul utilizării panourilor solare cu tuburi vidate supraconductoare, iernile geroase, cu temperaturi mult sub 0°C, nu ridică probleme, deoarece agentul termic care colectează căldura captată este un lichid antigel, care rezistă până la temperaturi extreme de -40°C. Pe de altă parte, vidul din interiorul tuburilor, asigură o izolaţie termică foarte înaltă, pierderile fiind sub 5%. Din aceste motive, panourile solare cu tuburi vidate supraconductoare, sunt aproape la fel de eficiente iarna, ca vara. Există totuşi o diferenţă între energia totală captată iarna faţă de cea captată vara, dar această diferenţă este dată în primul rând de perioada zilei, mult mai scurtă iarna decât vara, de timpul mediu de strălucire a soarelui, şi el mai redus, şi în mai mică măsură, de pierderile de energie datorate temperaturilor mediului ambiant, mult mai scăzute.