Energia solară

O cantitate imensa de energie solara ajunge la suprafata pamantului in fiecare zi. Aceasta energie poate fi captata, si folosita sub forma de caldura in aplicatii termo-solare, sau poate fi transformata direct in electricitate cu ajutorul celulelor fotovoltaice(CF)

Pentru a intelege cum CF si sistemele termo-solare capteaza energia solara, este important sa intelegem cum aceasta isi urmeaza cursul de la soare spre Pamant si cum acest flux se schimba periodic.

Cum produce soarele energie?

Soarele este o sfera cu diametrul de aproximativ 1.4 milioane de km, formata din gaze cu temperaturi foarte mari(temperatura interioara a soarelui este de aproximativ 15 milioane de grade Kelvin). Aceasta temperatura imensa, combinata cu o presiune de 70 miliarde de ori mai mare decat aceea a atmosferei Pamantului creeaza conditiile ideale pentru reactiile de fuziune.

Reactia

de fuziune

Reactiile de fuziune din soare au loc intre atomi de hidrogen, care se combina si formeaza atomi de helium. In urma acestui proces se degaja energie sub forma unor radiatii cu energie mare, mai cu seama raze gamma. In timp ce aceste radiatii migreaza din centrul spre exteriorul sferei solare, ele reactioneaza cu diferite elemente din interiorul soarelui si se transforma in radiatii cu energie mica. Soarele a produs in acest fel energie timp de aproximativ 5 miliarde de ani, si va continua sa faca la fel pentru inca 4-5 miliarde.

Cum este transportata energia pe Pamant?

Pamantul se roteste in jurul soarelui la o distanta de aproximativ 150 milioane de km. Radiatiile se extind la viteza de 300.000 de km pe sec, viteza luminii. Timpul necesar pentru a ajunge pe Pamant este de aproximativ 8 min.

Cantitatea de radiatii ce ajung pe Pamant.

Cantitatea de energie solara ce atinge la un moment dat un anumit loc de pe suprafata Pamantului se numeste constanta solara, valoarea ei depinzand de mai multi factori. Daca soarele este la amiaza si cerul este senin, radiatia pe o suprafata orizontala este de aproximativ 1000 de W pe metru patrat. Se observa scaderea constantei solare cand suprafata nu este orientata perpendicular pe razele soarelui.

Variatia sezoniera

Pamatul se invarte in jurul axei sale o data pe zi si se roteste, intr-o orbita eliptica, in jurul soarelui, o data pe an. Axa in jurul careia se invarte Pamantul este inclinata cu aproximativ 23 de grade de la verticala. Aceasta inclinare a dat nastere anotimpurilor: cand

axa Pamantului este inclinata spre soare, emisfera nordica primeste mai multe radiatii solare (vara). Sase luni mai tarziu, cand axa nu este inclinata spre soare, in emisfera sudica este vara, deci cantitatea de radiatii solare ce va atinge Pamantul este mai mare.

Inaltimea la care se gaseste soarele pe cer afecteaza si ea valoarea constantei solare.

Energia termo-solara

Introducere

Tehnologiile "termo-solare" folosesc caldura razelor de soare pentru a produce apa calda, energie electrica si pentru a incalzii unele locuinte. Aplicatiile termo-solare se intind de la un simplu sistem rezidential de incalzire a apei pana la statii foarte mari de generare a energie electrice.