Energie slunečního záření
Obsah

Energie slunečního záření

Sluneční energie je většina energie na Zemi.

Vzniká jadernými přeměnami na Slunci (vyčerpání zásob vodíku na Slunci je očekáváno až v řádu miliard let - obnovitelný zdroj).

Využití sluneční energie:

  • přeměna na elektrickou energii (sluneční elektrárny fotovoltaické a tepelné),

  • přeměna na tepelnou energii (solární kolektory).

Fotovoltaická elektrárna

  • Fotovoltaický článek je nejčastěji tenká polovodičová destička z monokrystalu křemíku.

  • Když na destičku dopadnou částice světla (fotony), záporné elektrony se z jedné strany se uvolňují a jsou přitaženy do kladně nabitých “děr”na straně druhé - tím vzniká stejnosměrný elektrický proud.

Spojením mnoha článků vedle sebe a za sebou vzniká sluneční panel.

obrazek

Obr.1: Solární panel

  • Proud se usměrní na střídavý a je dodán do elektrické sítě.

Fotovoltaické elektrárny dle zapojení:

  • výroba elektřiny pouze pro místo spotřeby, kde není zavedena elektrická síť (chaty),

  • výroba elektřiny pro vlastní spotřebu a přebytek dodán do sítě,

obrazek

Obr. 2: Solární panely na střeše

  • výroba elektřiny jen do sítě.

obrazek

Obr. 3: Solární panely v krajině

Nevýhody:

  • Množství vyrobené energie závisí na intenzitě slunečního záření (ovlivňuje nadmořská výška, oblačnost, znečištění ovzduší, úhel dopadu slunečních paprsků) - u nás je nejvhodnější oblast jižní Moravy.

  • Vysoké nároky na plochu elektráren s velkým výkonem (zábory zemědělské půdy, hyzdění krajiny).

 

Sluneční tepelná elektrárna

  • Jde o tepelnou elektrárnu - teplo získává přímo ze slunečního záření pomocí mnoha otáčivých zrcadel.

  • V ohnisku zrcadel je umístěn kotel, kde se ohřívá teplonosná kapalina - ve výměníku se získává horká pára, která pohání turbínu s generátorem a ten vyrábí elektrický proud.

obrazek

Obr. 4: Sluneční tepelná elektrárna - schéma

 

Použití:

Vhodné použít v oblastech s velkou intenzitou slunečního záření a oblastech, kde nelze využívat půdu k zemědělským účelům (pouště).

obrazek

Obr. 5: Sluneční tepelná elektrárna - foto

 

Solární kolektory

  • Umisťují se nejčastěji na střechy domů (pro ohřev TUV, vody bazénů, přitápění).

obrazek

Obr. 6: Solární kolektor

  • Sluneční záření dopadá na tmavou absorbční plochu a teplo je předáno teplonosné látce (kapalina nebo vzduch), která obíhá v uzavřeném okruhu.

  • Teplonosná látka pak předá teplo topné nebo užitkové vodě ve výměníku.

 

obrazek

Obr. 7: Solární kolektor - schéma vytápění

 

Zdroje

Obrázky:

Samostatná práce

Prostuduj graf a vypracuj úkoly:

  • Nakresli sloupcový graf pro procentuelní podíl výroby elektrické energie v jednotlivých typech elektráren.
  • Seřaď ve správném pořadí typy elektráren od těch nejproduktivnějších. Na kterém místě stojí sluneční elektrárny?

Obr. 8: Podíl zdrojů na výrobě el. energie v ČR

Zajímavost

Více k historii fotovoltaiky

http://cs.wikipedia.org/wiki/Fotovoltaika