toate categoriile

Panouri solare

Panouri solare preturi. Panouri solare - Date tehnice, manuale si accesorii . Selecteaza orice produs si veti gasi date suplimentare pentru Panouri solare. Se poate comanda pentru Panouri solare si on-line

ENERGIA SOLARA CA SURSA TERMICA

Energia fototermica este forma de conversie a energiei solare ce prezinta un interes deosebit in toate ramurile de activitate, deoarece caldura obtinuta din radiatia solara poate fi folosita direct (inmagazinata in diverse medii lichide, gazoase sau solide) sau indirect (energie electrica, transformari termochimice etc.).

RADIATIA SOLARA

Soarele este o sfera cu raza de 695 000 km, avand o densitate medie de 1400 kg/m3, iar masa lui reprezinta 99,85% din masa totala a sistemului solar (330000 ori masa Pamantului). Activitatea lui este estimata la 5,109 ani, astfel la scara omenirii, radiatia lui poate fi considerata inepuizabila.

Elementele care predomina in masa Soarelui sunt hidrogenul si heliul care reprezinta aproximativ 99% in greutate din atmosfera Soarelui). In interiorul Soarelui au loc reactii nucleare: hidrogenul se transforma in heliu eliberand 4 milioane de tone de energie-masa pe secunda. Ca urmare a reactiilor din Soare, temperatura lui in interior atinge valori de 20*106K, iar la suprafata de 6000 K. Soarele are 2000 linii spectrale, conducand la concluzia ca el contine aceleasi elemente ca si Pamantul (s-au identificat linii corespunzatoare a peste 65 elemente chimice prezente si pe Pamant).

Din punct de vedere energetic, partea cea mai importanta a energiei solare din afara atmosferei se gaseste in intervalul spectral 0,20 - 4,0 µm. In acest interval, puterea si compozitia spectrala a radiatiei Solare sunt practic constante la scara timpului. Din cercetari recente s-a ajuns la concluzia ca puterea radianta la suprafata Soarelui este de aproximativ 3,7*1026W, din care numai o parte de ordinul 1,7*1017 W este primita de Pamant. Din radiatia solara primita de Pamant, 30 % este reflectata in spatiu, 47 % este absorbita si remisa spatiului sub forma de radiatie in infrarosu, 23% este folosita in ciclul de evaporare si precipitatii ale atmosferei si 0,5% se regaseste sub forma de fotosinteza in plante.

Radiatia solara la suprafata Pamantului

Constanta solara, radiatie directa I0, primita pe unitatea de suprafata plasata perpendicular pe directia razelor solare la limita exterioara a atmosferei terestre este de 1353 W/m2. Fluxul integral de energie radianta care vine de la Soare spre Pamant este variabil, functie de variatia distantei Pamant-Soare. Distanta medie Pamant-Soare este de aproximativ 149 mil. km, iar traiectoria Pamantului in jurul Soarelui este o usoara elipsa excentrica. Din aceasta cauza, la solstitiul de vara (21 iunie) Pamantul se gaseste fata de Soare la distanta maxima dmax = 151 533 000 km, iar la solstitiul de iarna (22 decembrie), la distanta minima dmin= 146 467 000 km.

Fluxul de energie radiat de Soare care ajunge la suprafata Pamantului este mai mic decat valoarea I0, deoarece in drumul lor radiatiile solare strabatind masa atmosferica (in grosime de aproximativ 8km) sunt partial absorbite de gazele existente in atmosfera (ozon, gaz carbonic, vapori de apa). De asemenea, fluxul de energie mai depinde si de latitudinea si altitudinea locului, de sezon, de ora si zi etc. Pentru o aceeasi valoare a constantei solare I0, in exteriorul atmosferei, densitatea puterii radiante care ajunge pe Pamant difera de la ora la ora, ca urmare a masei de aer parcursa de radiatia solara. Notiunea de masa de aer m corespunde lungimii parcurse de radiatia solara prin atmosfera. intr-un loc dat la nivelul marii, cand Soarele este la amiaza (zenit), se considera valoarea m = 1. Pentru o inaltime a Soarelui h, valoarea lui m va fi diferita si mai mare decat unitatea. Astfel, pentruh =30°: AC = AB/sin h= m/sin 30° = 2 m,

Radiatia solara diurna

Intervalul de timp dintre rasaritul si apusul Soarelui (ziua solara) depinde de latitudinea locului si anotimpurile anului. Stabilirea pozitiei Soarelui pe bolta cereasca pentru un loc si un timp dat, este necesara la determinarea fluxurilor solare: instantaneu, global si difuz. Pentru aceasta este necesara cunoasterea urmatoarelor date: declinatia Soarelui d, inaltimea Soarelui h si unghiului de azimut solar. Studiul miscarii Soarelui pe o sfera cereasca consta in a stabili in centrul sferei locul considerat, ceea ce se poate reprezenta cel mai simplu intr-un sistem de coordonate zenitale, in care planul orizontal este insasi planul ecuatorial, iar verticala locului este axul sferei ceresti.

Declinatia soarelui d reprezinta unghiul pe care il face directia razei solare in locul considerat cu planul ecuatorial al boltii ceresti.

Inaltimea soarelui reprezinta unghiul directiei razelor lui cu planul orizontal.

Unghiul de azimut solar Az este definit ca unghiul format de planul meridian al locului cu planul vertical ce trece prin soare si axa pamantului.

Radiatia solara difuza este o componenta a radiatiei solare totale. Calculul valorii acestei radiatii face subiectul a numeroase studii si cercetari, iar obtinerea unei valori precise este practic imposibil de realizat, ca urmare a numarului mare de factori care influenteaza aceasta forma de radiatie. Cercetari recente au aratat ca se poate considera radiatia solara difuza ca fiind direct proportionala cu inaltimea Soarelui h. De exemplu, dupa d'Ashre, pentru o inaltime a Soarelui h cuprinsa intre 10 si 70°, radiatia solara difuza ia valori cuprinse intre 60 si 140 W/m2.

Influenta fenomenelor atmosferice asupra radiatiei solare 

Atmosfera modifica intensitatea, distributia spectrala si distributia spatiala a radiatiei solare prin doua mecanisme: absorbtie si difuzie. Radiatia solara absorbita este in general transformata in caldura, iar radiatia difuza este retrimisa in toate directiile in atmosfera. Factorii meteorologici care au o influenta mare asupra radiatiei solare la suprafata Pamantului sunt: transparenta atmosferei, nebulozitatea, felul norilor si pozitia acestora.

In vederea obtinerii unor legaturi intre radiatia solara la suprafata Pamantului si factorii meteorologici, Institutul de Meteorologie si Hidrologie (IMH) cerceteaza urmatoarele caracteristici: durata efectiva de stralucire a Soarelui, numarul mediu al zilelor insorite si distributia densitatii zilnice, lunare si anotimpuale ale intensitatii radiante solare in diverse zone ale tarii. Aceste caracteristici ale radiatiei solare sunt influentate de factorii meteorologici ca: gradul de acoperire a cerului cu nori, felul norilor si grosimea , stratului acestora. Nebulozitatea si felul norilor diminueaza in unele zile cu pina la 90% cantitatea de radiatii ce ajunge la Pamant.

In functie de nebulozitate si, grosimea stratului de nori, IMH a efectuat masuratori ale densitatii puterii radiante solare globale, la diverse ore din zi, pentru doua tipuri de cer: senin (cu nebulozitatea 0 - 3) si acoperit (cu nebulozitatea 8-10).

Date meteorologice necesare stabilirii potentialului de energie solara la suprafata Pamantului

In calculele de dimensionare a instalatiilor care utilizeaza energia solara ca sursa termica se cere cunoasterea urmatoarelor date meteorologice:

  • valorile radiatiei solare globale primite pe o suprafata orizontala sau sub un unghi oarecare, in decurs de o zi, o luna, un anotimp ;
  • distributia densitatii radiatiei solare;
  • durata de stralucire a Soarelui;
  • numarul mediu al zilelor cu cer senin;
  • parametrii aerului exterior: temperatura, umiditate relativa, presiunea barometrica;
  • intensitatea si frecventa vintului ;
  • precipitatii atmosferice.

Toti acesti parametri sunt inregistrati in fiecare zi si continuu si la intervale orare fixe. Ele constituie o masa de date pe baza carora se fac studii statistice, rezultatele fiind centralizate sub forma de tabele sau harti. Datele meteorologice sunt masurate de statii special amenajate pe intregul teritoriu al tarii. Pentru problemele legate de utilizarea energiei solare doua date meteorologice sunt foarte necesare si anume: intensitatea de radiatie si durata de insolatie. Valorile radiatiei solare globale primite de unitatea de suprafata sunt determinate de Institutul de Meteorologie si Hidrologie. Valorile cele mai mari ale radiatiei solare se obtin in in lunile perioadei calduroase (iunie-iulie), iar cele mai mici in perioada lunilor reci (decembrie-ianuarie), aceasta ca urmare a influentei determinante a inaltimii Soarelui.

Durata de stralucire a Soarelui indica perioada de timp din zi, luna sau an, cat Soarele a stralucit pe bolta cereasca. Ea reprezinta factorul principal de caracterizare a gradului de insorire al unui punct sau zone pe glob.

In tehnica masuratorilor meteorologice se intalnesc 3 forme ale marimi duratei de stralucire a Soarelui:

  1. Durata maxima de insolatie Z, care reprezinta numarul de ore maxim dintr-o zi, in care Soarele a stralucit pe cer, exprimata in ore si zecimi de ora, sau altfel spus, numarul de ore dintr-o zi de la rasaritul pina la apusul Soarelui.
  2. Durata efectiva de insolatie z reprezinta numarul de ore dintr-o zi in care Soarele a stralucit pe cer.
  3. Durata relativa de insolatie f, sau fractiunea de insolatie, reprezinta raportul dintre durata efectiva de insolatie z si durata maxima de insolatie Z. Este un parametru reprezentativ al conditiilor climatice de nebulozitate ale cerului. Ea variaza intre 0 (zi fara soare) si 1 (zi insorita).

Ca urmare a studiilor efectuate asupra datelor meteorologice legate de durata de insolatie, a facut posibila gasirea unei relatii de legatura intre radiatia solara directa QD si radiatia solara difuza Qd. Astfel: Qd lQD = 0,9 - 0,8f pentru o durata relativa de insolatie cuprinsa intre 0,15 si 0,7.

Relatia de mai sus prezinta importanta prin aceea ca odata cunoscuta valoarea radiatiei directe QD, se poate foarte usor determina si valoarea radiatiei difuze Qd. Cunoasterea lui f permite de asemenea, sa se evalueze corect si energia primita pe un plan la nivelul Pamantului. Numarul mediu al zilelor cu cer senin. in cursul unei luni sau anotimp, nu toate zilele sunt cu cer senin, iar statisticile au aratat ca numarul mediu al zilelor cu cer senin nu depaseste 50% din totalul zilelor lunii. Exceptie fac regiunile din Delta Dunarii si litoralul Marii Negre, unde numarul zilelor cu cer senin ating si uneori chiar depasesc 75 % in luna august. In regiunile muntoase numarul zilelor cu cer senin iarna si toamna este mai mare decat in anotimpurile primavara vara.

Parametrii aerului exterior in calculele de determinare a caracteristicilor tehnice ale captatoarelor solare, precum si in stabilirea pierderilor de caldura a incaperilor care urmeaza a fi incalzite cu energie solara este necesar sa se cunoasca temperatura aerului exterior, presiunea barometrica, intensitatea si frecventa vintului.

CONVERSIA ENERGIEI SOLARE IN ALTE FORME DE ENERGIE

Una din problemele de baza pe care o prezinta energia solara consta in gasirea unor cai cat mai simple si eficace de conversie a acestei energii in alte forme de energie, cu largi domenii de utilizare.

In prezent se cunosc 4 moduri de conversie a energiei solare:

  • Fototermica, care prezinta o mare importanta, atit in determinarea conditiilor climatice si meteorologice pe Pamant, cat si in aplicatiile industriale (incalzirea cladirilor si prepararea apei calde de consum prin intermediul instalatiilor cu panouri solare, uscarea materialelor, distilarea apei etc.).
  • Fotomecanica, care prezinta importanta deocamdata in energetica spatiala, unde conversia bazata pe presiunea luminii da nastere la motorul tip "vela solara", necesar zborurilor navelor cosmice.
  • Foto electrica, cu mari aplicatii atit in energetica solara terestra, cat si in energetica spatiala.
  • Fotochimica, care poate prin doua moduri sa utilizeze Soarele intr-o reactie chimica, fie direct prin excitatii luminoase a moleculelor unui corp, fie indirect prin intermediul plantelor sau a transformarii produselor de dejectie a animalelor.

Conversia fototermica, cu aplicatii in domeniul instalatiilor cu panouri solare (utilizate pentru incalzirea cladirilor si prepararii apei calde de consum).

O instalatie cu panouri solare pentru conversia energiei solare in energie termica, cu aplicatii in instalatiile din constructii este prevazuta, in general, cu urmatorul echipament :

  • panouri solare (helioconvertoare) care transforma energia radianta in energie termica:
  • dispozitive de stocare a caldurii solare ;
  • reteaua de conducte de transport si de distributie a caldurii solare la consumator ;
  • elemente de automatizare a intregului proces de producere, stocare, transport si distributie a caldurii solare.

CAPTAREA ENERGIEI SOLARE

Energia solara poate fi transformata intr-o alta forma de energie : termica, electrica, mecanica sau chimica -cu ajutorul captatoarelor.

Forma, tipul si marimea acestor dispozitive de conversie a energiei solare depinde, in principal, de energia nou creata, si ele pot fi executate din elemente cat mai simple (captatoare utilizate in domeniul temperaturilor joase) sau din elemente cat mai complexe (captatoare utilizate in domeniul temperaturilor inalte sau foarte inalte).

Captatoarele solare, dupa modul cum capteaza si transforma energia solara in energie termica, se pot clasifica in doua mari categorii:

  • Captatoare fara concentrarea radiatiei solare,caracterizate prin aceea ca suprafata absorbanta este egala cu suprafata care intercepteaza radiatiile solare.
  • Captatoare cu concentrarea radiatiei solare, caracterizate prin aceea ca suprafata de captare are diverse forme, bazate pe reflexie si refractie, pentru a mari cat mai mult densitatea fluxului de radiatie.

Domeniile de utilizare a principalelor tipuri de captatoare solare sunt:

  • Plane fara concentrare(panouri solare) , utilizate in domeniul temperaturilor de ordinul a 100°C pentru temperatura ambianta, si anume in instalatiile de incalzire si preparat apa calda de consum, instalatii de uscare si desalinizare precum si in alte instalatii de conversie a energiei solare in energie termica.
  • Cu concentrator cilindro-parabolic , utilizate in domeniul temperaturilor de ordinul a 300 - 500°C, si anume in instalatii de producerea apei fierbinti sau a aburului de presiune ridicata;
  • Cu concentrator paraboloid de revolutie , utilizate in domeniul temperaturilor de ordinul a 600 -900°C si anume, in procesele tehnologice pentru descompunerea termica a unor substante, pentru producerea de lucru mecanic si energie electrica.
  • In sistem de concentrare a radiatiei cu heliostate si receptor turn 4 utilizate in domeniul temperaturilor foarte ridicate (3000-5000°C) si anume la cercetarea de materiale si de dispozitive folosite la conversia energiei solare in energie termica si electrica, precum si la determinarea performantelor diferitelor materiale la temperaturi inalte.

in prezent, in tehnica instalatiilor de incalzire si preparat apa calda de consum, precum si in solutionarea unor procese tehnologice, se foloseste o mare diversitate de tipuri de captatoare solare, Cele mai simple sunt captatoarele plane, utilizate in domeniul temperaturilor moderate (< 100°C), iar cele mai complicate sunt captatoarele cu concentrator cilindro-parabolic, utilizate in domeniul temperaturilor ridicate (300 - 500°C) pentru producerea de agenti termici cu parametrii ridicati (apa fierbinte, abur cu presiune medie sau inalta etc.).

Panou solar - Captatoare fara concentrarea radiatiei

Din aceasta categorie fac parte captatoarele plane gen panouri solare, unde fluidul purtator de caldura nu depaseste 100°C (de exemplu: captatoare cu apa, cu aer etc.).

Captatorul este un aparat simplu care capteaza pe o suprafata, in general plana si fixa, radiatiile (directe si difuze) solare, le absoarbe si le transforma imediat in caldura.

Temperatura agentului purtator de caldura poate varia de la citeva grade peste temperatura mediului ambiant, atunci cand suprafata absorbanta a captatorului este neacoperita, si poate atinge valori cu zeci de grade peste temperatura ambianta, cand suprafata absorbanta este protejata cu un strat sau mai multe straturi vitrate (efectul de sera).

Panou solar - Aspecte constructive

Un panou solar(captator plan) este format din urmatoarele parti principale:

  • Suprafata absorbanta 1, care este in general executata dintr-o placa metalica sau din alt material, acoperita cu un strat de vopsea neagra, in vederea cresterii gradului de absorbtie a radiatiilor solare si a scaderii gradului de emisivitate. Aceasta proprietate se obtine prin acoperirea suprafetei cu filme subtiri de CuO, CuS, MnOa, NiS si de oxizi de fier, realizind o suprafata absorbanta selectiva. in cazul in care placa absorbanta nu constituie ea insasi suprafata de protectie a fluidului purtator de caldura pe placa sunt prinse conducte prin care circula acelasi fluid, cu rolul de a capta caldura solara.
  • Suprafata transparenta (2) a unui panou solar, care este executata din unul sau mai multe rinduri de placi de sticla in grosime de 3 - 4 mm. Majoritatea captatoarelor plane sunt executate din doua rinduri de placi, din care cea montata la exterior este din sticla, iar cea din interior este o folie din material plastic. Rolul suprafetei transparente este de a permite trecerea spre placa absorbanta a radiatiilor solare cu lungimi de unda X = 0,3 ... 0,4 fi si de a opri trecerea in sens invers a radiatiilor cu lungimi de unda ridicate (infrarosii) emise de suprafata absorbanta. De asemenea, pentru a. reduce curentii convectivi intre placile transparente, si implicit pierderile de caldura prin convectie, distanta dintre placi nu trebuie sa depaseasca 20-30 mm.
  • Circuitul fluidului purtator de caldura (3), care este format fie din doua placi din care una este absorbanta sau dintr-un registru de conducte prinse pe placa absorbanta.
  • Izolatia termica a unui panou solar (4), are rolul de a reduce pierderile de caldura ale captatorului, se realizeaza cu materiale-cu conductivitate redusa ca: vata de sticla, vata de pisla minerala, polistiren etc.
  • Carcasa(5), care protejeaza intregul ansamblu al captatorului impotriva socurilor mecanice. Se executa in general din materiale rezistente la socuri si la coroziune ca: tabla din otel zincata sau vopsita, tabla din aluminiu, placi din material plastic etc.

Pentru panourile solare de preparat apa calda de consum si de incalzire se foloseste in prezent o gama foarte variata de captatoare plane, in care fluidul purtator de caldura este in general apa, etil-glicolul si aerul.

© www.calor.ro 2017 | ANPC

Desktop version


Centrale termice, Climatizare, Ventilatie, Automatizari, Tratare / Epurare apa, Piscine - preturi de importator