Imprimă această pagină

Energia solar?

Soarele este cea mai curat? ?i sigur? surs? de energie de care putem dispune, acesta rev?rsnd pe planet? o cantitate de energie de 15.000 de ori mai mare dect necesarul mondial. Satisfacerea nevoii energetice tot mai mari va trebui s? fie asigurat? respectnd cu stricte?e ecosistemul iar, dintre diversele energii curate, cea fotovoltaic? este cu siguran?? cea care ofer? cele mai multe beneficii ambientale.

Tehnicile de captare a energiei solare permit transformarea acesteia n energie electric? sau termic? n func?ie de necesitate ?i de aplica?iile folosite.

Principalele metode de captare a energie solare sunt folosirea celulelor fotovoltaice sau incalzirea unui fluid utilizarea acestuia pentru ob?inerea energiei termice.

Pozi?ia geografica a jude?ului Maramure? este favorabil? utilizarii energiei solare, putndu-se utiliza sistemele de captare eficient tot timpul anului. n figura de mai jos este prezentat? distribu?ia iradia?iei globale ?i poten?ialului de energiei electric? solar? pentru Romnia, la nclinare optim? a modulelor fotovoltaice. Conform acestor valori rezultate din Programul PVGIS al centrului "Joint and Research Center" JRC al Comisiei Europene, pe teritoriul jude?ului Maramure? se poate valorifica eficient energia solar?.

Utilizarea energiei solare este o solu?ie de viitor, nepoluant?, independent? de cre?terea pre?ului produselor petroliere, o solu?ie la ndemna oricui.

Radiatia solara anuala pe teritoriul Romaniei
Radia?ia solar? anual? pe teritoriul Romniei


Pentru jude?ul Maramure?, care se ntinde pe o suprafa?? de 6.304,4 km2 din care suprafa?? ocupat? de localit??i urbane este de 254,8 km2, valorile radia?iei globale anuale la nclina?ie optim? exprimate n kWh/m2, sunt prezentate n tabelul 1, iar produc?ia de energie electric? estimat? a fi ob?inut? anual la o putere instalat? a panourilor fotovoltaice de 1 kWp este prezentat? n tabelul 2.


Tabel 1
Radia?ia global? anual?
(kWh/m2)
minim? 1.362
medie 1.467
maxim? 1.525
Tabel 2
Produc?ie anual? energie electric?
(kWh/1kWp) la nclina?ie optim?
minim? 998
medie 1.096
maxim? 1.139


n figura de mai jos este prezentat? intensitatea radia?iei globale pentru zona Maramure?.

Radiatia globala la nivelul judetulului Maramures
Radia?ia global? la nivelul jude?ulului Maramure?


Radia?ia solar? corespunz?toare pentru fiecare zon?/localitate a jude?ului este prezentat? valoric n tabelul de mai jos ?i grafic, n figura urm?toare.

Nr. crt. Zona kWh/mp/an
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
Ardusat
Arini?
Asuaju de Sus
Baia Mare
Baia Sprie
Bai?a de sub Codru
B?iu?
Brsana
B?sesti
Bicaz
Bistra
Bocicoiul Mare
Bogdan Vod?
Boiu Mare
Bor?a
Botiza
Bude?ti
C?line?ti
Cmpulung la Tisa
Cavnic
Cerne?ti
Circrl?u
Coa?
Colt?u
Copalnic M?n?stur
Coroieni
Cup?eni
Dese?ti
Dragomire?ti
Dumbr?vi?a
F?rca?a
Grdani
Giule?ti
Gro?i
Gro?ii Tiblesului
Ieud
L?pu?
Leordina
1430
1470
1440
1450
1460
1460
1450
1460
1480
1490
1460
1360
1480
1450
1480
1460
1540
1480
1410
1460
1490
1420
1470
1460
1490
1520
1480
1460
1490
1560
1560
1450
1460
1490
1500
1480
1440
1440
Nr. crt. Zona kWh/mp/an
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
Mire?u Mare
Moisei
Oar?a de Jos
Ocna ?ugatag
Once?ti
Petrova
Poienile de sub Munte
Poienile Izei
Recea
Remetea Chioarului
Reme?i pe Some?
Repedea
Rona de Jos
Rona de Sus
Rozavlea
Ruscova
S?c?l??eni
S?cel
S?listea de Sus
S?lsig
S?pn?a
Saras?u
Satulung
Seini
?ieu
Sighetul Marmatiei
?i?e?ti
?omcuta Mare
Strmtura
Suciu de Sus
Trgu L?pu?
T?u?ii M?gherau?
Ulmeni
Vadul Izei
Valea Chioarului
Vima Mic?
Vi?eu de Jos
Vi?eu de Sus
1470
1480
1480
1460
1460
1450
1460
1470
1450
1480
1470
1410
1450
1450
1470
1450
1470
1490
1470
1460
1390
1420
1460
1400
1470
1440
1470
1480
1510
1500
1500
1440
1480
1450
1480
1490
1480
1470


Intensitatea radiatiei solare pentru zonele judetului Maramures

Intensitatea radia?iei solare pentru zonele jude?ului Maramure?



1.1 Energia fotovoltaic?

Fotovoltaicele (FV) sau celulele solare cum sunt adesea numite, sunt dispozitive semiconductoare care transform? lumina solar? n curent electric. Grupele de fotovoltaice sunt configurate electric n module ?i matrice, care pot fi folosite la nc?rcarea bateriilor, func?ionarea motoarelor, si pentru a alimenta sarcini electrice. Cu echipamentul adecvat de transformare a puterii, sistemele fotovoltaice pot produce curent alternativ (CA) care este compatibil cu orice aparat conven?ional, ?i opereaz? n paralel ?i interconectat la grila de utilitate.

Componentele principale ale panourilor solare sunt celulele solare (fotovoltaice). Celulele fotovoltaice permit transformarea direct? a radia?iei solare n energie electric?, exploatnd a?a-numitul efect voltaic care se bazeaz? pe proprietatea anumitor metale conductoare tratate corespunz?tor (ex. siliciul foarte r?spndit n natur?) de a genera direct energia electric? atunci cnd sunt atinse de radia?ia solar?.

Principiul de functionare al panourilor fotovoltaice
Principiul de func?ionare al panourilor fotovoltaice

Panourile fotovoltaice pot fi considerate ca fiind generatoare de curent continuu, alimentate de lumina solar? (figura de mai sus). Cnd fotonii, avnd o cantitate suficient? de energie, ciocnesc o celul? solar?, ace?tia elibereaz? electroni n structura cristalin? ?i i for?eaz? printr-un circuit extern (baterie sau sarcin? de curent continuu). Celulele fotovoltaice au n general o form? p?trat?, cu o suprafa?? de cca. 250 cm2 ?i se comport? ca o baterie minuscul?, producnd n condi?ii tipice de expunere la soare o putere care reprezint?, la stadiul actual al tehnologiei, aproximativ 20% din radia?ia solar?. Fiecare celul? solar? constituie dispozitivul care st? la baza unui modul fotovoltaic. Modulul fotovoltaic este format dintr-un sistem de celule conectate ntre ele astfel nct s? furnizeze o putere electric? cuprins? ntre 50 ?i 300 W. Pentru a cre?te puterea trebuie conectate ntre ele mai multe module: mai multe module n serie formeaz? o band?, mai multe benzi formeaz? un cmp fotovoltaic (foto de mai  jos).

Camp fotovoltaic

Cmp fotovoltaic

Modulele fotovoltaice schimb? energia luminoas? n energie electric? n timp real, adic? produc?ia de energie electric? este simultan? capt?rii solare. Acesta este motivul pentru care, ntr-o instala?ie fotovoltaic?, n afar? de generatorul fotovoltaic (modulele) mai sunt necesare ?i alte componente electrice, n vederea racord?rii la re?ea SEN.

Modul de calcul utilizat la fi?ele energetice ale localit??ilor, pentru estimarea poten?ialului solar fotovoltaic

Pentru determinarea poten?ialului fotovoltaic realizabil la nivel de unitate teritorial? a jude?ului s-a pornit de la inventarierea terenurilor care prezint? condi?iile de aplicabilitate ale acestor sisteme. Deoarece s-a avut n vedere determinarea poten?ialului realizabil pentru domeniul public, s-au luat n considerare numai terenurile aflate n inventarul bunurilor din domeniul public al fiecarei unit??i teritoriale, iar din acestea s-au selectat suprafe?ele de teren care ndeplinesc condi?iile de baz? ?i anume: orientare sudic? ?i acces la LEA 20kV.

Determinarea poten?ialului anual s-a f?cut prin metode de calcul ?innd cont de mai mul?i parametri care influen?eaz? produc?ia de energie electric? din energia solar?, astfel f?cndu-se particularizarea produc?iei de energie pentru fiecare localitate n parte.

Pentru producerea de energie electric? prin module fotovoltaice s-au luat n calcul ?i suprafe?ele acoperi?urilor din domeniul public. Deoarece nu au fost furnizate informa?ii suficiente pentru calculul exact al suprafe?elor de acoperi?uri cu orientare sudic?, utilizabile pentru exploatarea resursei solare, s-au luat n calcul 30% din suprafa?a construit? ca fiind util? pentru determinarea produc?iei anuale de energie electric? prin module fotovoltaice.

Modul de calcul pentru produc?ia anual? de energie electric? ob?inut? prin montarea panourilor fotovoltaice pe acoperi?urile cl?dirilor din domeniul public a ?inut cont de diferi?i parametri care influen?eaz? produc?ia de energie electric? din energia solar?, astfel f?cndu-se particularizarea produc?iei de energie pentru fiecare localitate n parte.

Pentru determinarea poten?ialului fotovoltaic la nivelul domeniului public al jude?ului Maramure? s-au nsumat valorile ob?inute pentru fiecare localitate n parte.


1.2 Energia termosolar?

Energia solar? incident? pe suprafa?a p?mntului n timpul unui an este variabil?, acest lucru reprezint? un impediment pentru captarea ?i utilizarea acesteia n sisteme autonome.

Pentru a elimina aceste neajunsuri, lan?urile energetice termosolare con?in un segment destinat acumul?rii ?i stoc?rii energiei termice furnizate de colectorul solar. Metoda cea mai folosit? pentru acumularea ?i stocarea energiei termice este cea a c?ldurii sensibile.

Transformarea, sau conversia energiei solare n energie termic?, este realizat? n captatori solari, avnd func?ionarea bazat? pe diverse principii constructive.

Indiferent de tipul captatorilor solari, pentru ca randamentul conversiei solare n energie termic? s? fie ridicat, este important ca orientarea captatorilor spre Soare, s? fie ct mai corect?.

Pozi?ia captatorilor solari este definit? prin dou? unghiuri ?i anume, unghiul de nclinare fa?? de orizontal?, notat cu ?, respectiv unghiul azimutului, reprezentnd orientarea fa?? de direc?ia sudului, reprezentate n figura urm?toare.

Unghiul de inclinare Unghiul azimutului
Unghiul de nclinare a captatorilor solari fa?? de orizontal?
Unghiul azimutului (orientarea fa?? de direc?ia S)

Orientarea captatorilor solari

Captarea energiei solare se realizeaz? la nivelul panourilor termosolare, instalate cel mai adesea pe acoperi?ul cl?dirii pe care urmeaz? s? o deserveasc?. Panourile sunt alc?tuite din tuburi care capteaz? radia?ia solar? ?i o transform? n energie termic?, utilizat? n producerea apei calde menajere ?i ca aport la sistemul de nc?lzire.

Componenta unui sistem de captare a energiei termosolare

Componen?a unui sistem de captare a energiei termosolare

Pe lnga panourile termosolare, instala?ia mai con?ine: vas de acumulare/stocare ap? cald? (boiler), grupuri de pompare, schimb?toare de caldur?, vas de expansiune, conducte de circula?ie, sistem de automatizare, senzori, conectori, s.a. (figura de mai sus).

Un amestec de ap? ?i lichid de protec?ie contra nghe?ului este pompat n boiler prin intermediul unui circuit nchis, ?i nc?lzit cu ajutorul energiei solare. Dac? temperatura din panou dep??e?te cu 5 grade temperatura din partea de jos a boilerului, sta?ia de pompare solar? va fi pus? n func?iune, pompnd astfel amestecul napoi n boiler, unde pred? energia acumulat?. n acest fel se nc?lze?te apa din boiler, n timp ce amestecul men?ionat anterior este din nou pompat n colector.

Instala?iile combinate pentru ap? cald? menajer? ?i nc?lzire asigur? aportul necesar de energie n perioada de trecere (prim?var?-toamn?). Cea mai bun? premis? pentru un aport eficient la c?ldur? este o construc?ie ergonomic? unde instala?iile de nc?lzire reu?esc s? fac? fa?? fiind reglate la intensitate minim?.