Vypracovala: Mgr. Zuzana Szocsová



Využívanie obnoviteľných energetických zdrojov tvorí základ pri riešení podstaty energetického problému. Pri súčasnom využívaní a pri súčasnom trende hrozí, že sa v blízkej budúcnosti vyčerpajú všetky neobnoviteľné energetické zdroje. Nahradiť by ich mali obnoviteľné zdroje, medzi ktoré patria:


  1. Slnečná energia

  2. Veterná energia

  3. Vodná energia

  4. Geotermálna energia

  5. Energia biomasy

  6. Iné obnoviteľné zdroje – morský príliv, morské vlny



Slnečná energia


Zdroj: http://adrian.hudec.szm.com/Obrazky%20-%20moja%20stranka/Slnko_rez.jpg

 


Slnko

  • Najbližšia hviezda k našej planéte

  • Vzdialenosť od Zeme:149 600 000 km

  • Povrchová teplota: 5780 K


 

Slnečná (solárna energia)


Skoro všetka energia Slnka je vyžarovaná vo forme elektromagnetického žiarenia, ktoré je nevyhnutné pre život na našej planéte. Jeho množstvo, ktoré dopadne na Zem počas jedného roka je 20 000 krát väčšie ako je celosvetová spotreba energie.


 

Premena slnečnej energie na tepelnú


Solárny (slnečný) kolektor


Princíp fungovania – v slnečných kolektoroch cirkuluje voda, ktorá je ohrievaná Slnkom, a prehriata voda sa skladuje v zásobníku.


Využitie- sa na ohrev úžitkovej vody (v domácnostiach, na kúpaliskách - bazény, v priemysle a podobne.)

- vykurovanie priestorov (budovy, skleníky, sauny)

- sušenie rastlín, sušenie domov

- sezónne skladovanie teplej vody

 

 

Zdroj: http://www.duotop.sk/foto/f10.jpg

slnečné kolektory na streche budovy.



Pre slnečné kolektory, ktoré sa využívajú na ohrev vody na 8 až 45 °C platí:

  1. plocha 1 – 1,5 m2 je potrebná na zahriatie 50 litrov vody na každý deň

  2. zásobník by mal byť 40 – 70 litrov na každý 1 m2 slnečných kolektorov

 

Premena na elektrickú energiu


  1. Fotovoltaický článok

  • Je to zariadenie, ktoré premieňa slnečnú energiu priamo na elektrickú energiu

  • Nájdeme ich napríklad na kalkulačkách alebo hodinkách

  • Ide o veľkoplošnú polovodičovú diódu, na ktorej vzniká napätie

 

Zdroj: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f3/SolarpanelBp.JPG


  • Základom premeny energií je nasledovný vnútorný fotoelektrický jav: Svetlo dopadá na polovodičový materiál, pričom v ňom zvyšuje koncentráciu nosičov náboja oproti stavu bez osvetlenia. Polovodičový materiál fotovoltaického článku prijíma dopadajúce fotóny. Fotóny odovzdávajú svoju energiu v podobe vygenerovaného elektrón – dierového páru. Elektrón - dierové páry, ktoré sú separované vnútorným elektrickým poľom pn-priechodu a pohybom k jednotlivým elektródam, vytvárajú elektrický prúd.

  • Využívajú sa aj vo vesmírnych sondách.

Zdroj: http://www.jajo.sk/diplomovka/Diplomovka.files/image013.gif



  1. Slnečná prúdová veža


Slnečná prúdová veža pracuje na princípe kombinácie troch zložiek. Efektu komína, skleníkového efektu a veternej turbíny.

Vzduch nahromadený v priestore podobnému obrovskému skleníku, ktorý je umiestnený dookola základne vysokého komína je ohrievaný slnečným žiarením, následkom čoho zohriaty vzduch uniká hore komínom. Vzniknuté prúdenie vzduchu poháňa turbíny produkujúce elektrickú energiu.


Zdroj: http://sk.wikipedia.org/wiki/S%C3%BAbor:Solar_updraft_tower_sk.svg


Pozitíva využitia slnečnej energie:

  • nízke prevádzkové náklady

  • vysoká životnosť zariadení, cca 15 - 20 rokov

  • nenáročná obsluha a údržba zariadení

  • získaná energia zo slnečného žiarenia môže nahradiť 20 – 50 % spotrebovaného tepla na vykurovanie a 50 – 70% spotrebovaného tepla na ohrev vody v domácnostiach

  • úspora fosílnych palív, pri spaľovaní ktorých sa do ovzdušia dostávajú, napríklad SO2, CO2, NOx a prachové častice.


Negatíva využívania slnečnej energie:

  • slnečnú energiu nemôžeme využiť ako samostatný zdroj tepla,

  • pre celoročné využívanie je nutný doplnkový zdroj energie - zemný plyn, elektrická energia, kvapalné palivá a podobne, pre prípad nedostatku slnečného žiarenia

  • vysoké počiatočné náklady, návratnosť vložených finančných prostriedkov je závislá na cenovej úrovni používaného paliva pred inštaláciou kolektorov, na veľkosti sústavy a spôsobe využitia (ohrev vody, prikurovanie, ohrev bazénu, a podobne)

  • pri inštalácii slnečnej sústavy do stavajúceho objektu je návratnosť investícii závislá na rozsahu úprav, ktoré je nutné previesť pred inštaláciou (zateplenie, úprava topnej sústavy, zmena doplnkového zdroja).

 

 

Zopakujte si:

  1. Vymenujte obnoviteľné zdroje energie.

  2. Definujte ako môžeme využiť slnečnú energiu.


Použitá literatúra:

http://zschlebnice.szm.com/ziaci/fyzika/01/slnko.jpg

Trvalo udržateľný rozvoj, Demko, Bielek, Hronec, 1999, str.248,249

http://adrian.hudec.szm.com/Obrazky%20-%20moja%20stranka/Slnko_rez.jpg

http://www.duotop.sk/foto/f10.jpg

http://sk.wikipedia.org/wiki/S%C3%BAbor:Solar_updraft_tower_sk.svg

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f3/SolarpanelBp.JPG

http://sk.wikipedia.org/wiki/Slne%C4%8Dn%C3%A1_energia

http://sk.wikipedia.org/wiki/Fotovoltaick%C3%BD_%C4%8Dl%C3%A1nok