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.
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,
Obr. 2: Solární panely na střeše
-
výroba elektřiny jen do sítě.
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.
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).
Obr. 5: Sluneční tepelná elektrárna - foto
Solární kolektory
- Umisťují se nejčastěji na střechy domů (pro ohřev TUV, vody bazénů, přitápění).
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.
Obr. 7: Solární kolektor - schéma vytápění
Zdroje
- Actum s.r.o. Alternativní zdroje energie: Sluneční elektrárny (solární energie). [online]. [cit. 2014-11-08]. Dostupné z: http://www.alternativni-zdroje.cz/slunecni-solarni-elektrarny.htm
- DUFKA, Jaroslav. Vytápění: pro 3. ročník učebního oboru instalatér. první. Praha 1: Sobotáles, 2001. první. ISBN 80-85920-80-8.
- RYTÍŘ, Lukáš. Jádro versus fotovoltaika. [online]. [cit. 2014-11-08]. Dostupné z: http://3pol.cz/1209-jadro-versus-fotovoltaika-1-0
Obrázky:
-
Obr. 1: ARCHALOUS, Martin. Obrázek. [online]. [cit. 2015-01-18]. Dostupné z:https://www.google.cz/search?q=slune%C4%8Dn%C3%AD+elektr%C3%A1rny&client=firefox-a&hs=uDv&rls=org.mozilla:cs:official&channel=sb&tbm=isch&imgil=ownFPW7gDMcFEM%253A%253Bhttps%253A%252F%252Fencrypted-tbn1.gstatic.com%252Fimages%253Fq%253Dtbn%253AANd9GcR3o4bxvPIxaIV26BvteBm_gb0VzC2tBcAXomuDu09GvhRv7syP%253B600%253B361%253BeSbNshRHjvcvJM%253Bhttp%25253A%25252F%25252Fwww.nazeleno.cz%25252Fenergie%25252Ffotovoltaika-1%25252Fdomaci-solarni-elektrarna-kolik-stoji-vyplati-se.aspx&source=iu&usg=__ExBwwWo-#imgdii=_&imgrc=gjkT8ICcSTFZZM%253A%3BfeVOwnHM-Ve6vM%3Bhttp%253A%252F%252Fwww.nazeleno.cz%252FFiles%252FResizedImages%252FFckGallery%252F01_-1x250.JPG%3Bhttp%253A%252F%252Fwww.nazeleno.cz%252Fenergie%252Ffotovoltaika-1%252Ffotovoltaika-v-cr-jake-jsou-zkusenosti-majitelu-solarni-elektrarny.aspx%3B351%3B250
-
Obr. 2: Autor neznámý. Obrázek. [online]. [cit. 2014-11-27]. Dostupné z: https://www.google.cz/search?q=slune%C4%8Dn%C3%AD+elektr%C3%A1rny&client=firefox-a&hs=uDv&rls=org.mozilla:cs:official&channel=sb&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=IUIoU6LLCvD24QS-x4CgAg&ved=0CAkQ_AUoAQ&biw=1680&bih=878#facrc=_&imgdii=_&imgrc=8DS60QkeCvVIDM%253A%3B7wg9eEWFsPsmDM%3Bhttp%253A%252F%252Fwww.ceska-solarni.cz%252Fimages%252Fsystem_pro_vas_dum.jpg%3Bhttp%253A%252F%252Fwww.ceska-solarni.cz%252Fsystem_pro_vas_dum.php%3B560%3B471
-
Obr. 3: Autor neznámý.. Obrázek. [online]. [cit. 2014-11-27]. Dostupné z: https://www.google.cz/search?q=slune%C4%8Dn%C3%AD+elektr%C3%A1rny&client=firefox-a&hs=uDv&rls=org.mozilla:cs:official&channel=sb&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=IUIoU6LLCvD24QS-x4CgAg&ved=0CAkQ_AUoAQ&biw=1680&bih=878#facrc=_&imgdii=_&imgrc=jpiSLUkHm1vP6M%253A%3BfJT1ttLYqS_z1M%3Bhttp%253A%252F%252Fwww.solarninovinky.cz%252Fadmin%252Feditor%252Fupload%252F1378439276.jpg%3Bhttp%253A%252F%252Fwww.solarninovinky.cz%252Findex.php%253Fpar%253Drs_4-rl_2013090603-rm_15%3B580%3B328
-
Obr. 4: Autor neznámý. Obrázek. [online]. [cit. 2014-11-27]. Dostupné z: https://www.google.cz/search?q=slune%C4%8Dn%C3%AD+elektr%C3%A1rny&client=firefox-a&hs=uDv&rls=org.mozilla:cs:official&channel=sb&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=IUIoU6LLCvD24QS-x4CgAg&ved=0CAkQ_AUoAQ&biw=1680&bih=878#facrc=_&imgdii=_&imgrc=IBrsgB_nEzzBQM%253A%3BFRAfWrJH4HxZcM%3Bhttp%253A%252F%252Fwww.energyweb.cz%252Fweb%252FEE%252Fimages%252Fslunecni1.gif%3Bhttp%253A%252F%252Fwww.energyweb.cz%252Fweb%252Findex.php%253Fdisplay_page%253D2%2526subitem%253D2%2526sl_mode%253Dhrch%2526slovnik_page%253Ds
-
Obr. 5: Ekobydleni eu. Obrázek. [online]. [cit. 2014-11-27]. Dostupné z: https://www.google.cz/search?q=slune%C4%8Dn%C3%AD+elektr%C3%A1rny&client=firefox-a&hs=uDv&rls=org.mozilla:cs:official&channel=sb&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=IUIoU6LLCvD24QS-x4CgAg&ved=0CAkQ_AUoAQ&biw=1680&bih=878#facrc=_&imgdii=_&imgrc=RPVqhLSJ6q5xVM%253A%3BVwJuAMWAEhLvkM%3Bhttp%253A%252F%252Fwww.hybrid.cz%252Fobrazky%252Fsolarni-energie%252Fkoncentracni-solarni-elektrarna.jpg%3Bhttp%253A%252F%252Fwww.hybrid.cz%252Fslovnicek%252Fsolarni-elektrarna%3B525%3B418
-
Obr. 6: Nazeleno.cz. Obrázek. [online]. [cit. 2014-11-27]. Dostupné z: https://www.google.cz/search?q=sol%C3%A1rn%C3%AD+kolektory&client=firefox-a&hs=Fmf&rls=org.mozilla:cs:official&channel=sb&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=08YpU7WLD-S24ATpwYFA&ved=0CAkQ_AUoAQ&biw=1680&bih=878#facrc=_&imgdii=_&imgrc=46DjydyXAAfd-M%253A%3BVKdS4vNtDHD4WM%3Bhttp%253A%252F%252Fwww.nazeleno.cz%252FFiles%252FFckGallery%252FNov%2525C3%2525BD%252520WinRAR%252520ZIP%252520archiv.zip%252Fsol%2525C3%2525A1r-oh%2525C5%252599ev.jpg%3Bhttp%253A%252F%252Fwww.nazeleno.cz%252Fenergie%252Fsolarni-ener
-
Obr. 7: Ekomplex. Obrázek. [online]. [cit. 2014-11-27]. Dostupné z: https://www.google.cz/search?q=sol%C3%A1rn%C3%AD+kolektory&client=firefox-a&hs=Fmf&rls=org.mozilla:cs:official&channel=sb&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=08YpU7WLD-S24ATpwYFA&ved=0CAkQ_AUoAQ&biw=1680&bih=878#facrc=_&imgdii=_&imgrc=iDLTC8ZIn0kDOM%253A%3BLhMkr0fsuQH1UM%3Bhttp%253A%252F%252Fwww.topeni-topenari.eu%252Fmedia%252Fimg%252Fsolarni-vytapeni%252Fsolarni-vytapeni-09.jpg%3Bhttp%253A%252F%252Fwww.topeni-topenari.eu%252Ftopeni%252Ftopidla-alternativni%252Fsolarni-vytapeni.php%3B369%3B325
-
Obr. 8: RYTÍŘ, Lukáš. Obrázek. [online]. [cit. 2014-11-27]. Dostupné z: https://www.google.cz/search?q=v%C3%BDroba+energie+fotovoltaikou&client=firefox-a&hs=PaI&rls=org.mozilla:cs:official&channel=sb&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=mmooU9COHPHV4QTi2oCgCQ&ved=0CAkQ_AUoAQ&biw=1680&bih=878#facrc=_&imgrc=GMc4S0S2a2kOUM%253A%3BpuxlvC7srYdBOM%3Bhttp%253A%252F%252F3pol.cz%252Fimg%252Fpic%252F0%252F2012%252F04%252Ffotovoltaika-graf-02.jpg%3Bhttp%253A%252F%252F3pol.cz%252F1209-jadro-versus-fotovoltaika-1-0%3B616%3B410
-
Obr. 9: Cez.cz. Obrázek. [online]. [cit. 2014-11-27]. Dostupné z: http://www.cez.cz/edee/content/img/pece-a-podpora/pece-a-podpora-energeticky-radce-usporne-alternativy3.gif
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 |
Energie paprsků (fotovoltaická elektrárna) - vhodné i pro žáky ZŠ