Sunčeva energija (Zdeslav Matić)
Predavanje o obnovljivim izvorima sunčane energije
1 of 58
Downloaded 82 times
More Related Content
Sunčeva energija (Zdeslav Matić)
1. Sunčeva energija
Zdeslav Matić
Energetski institut Hrvoje Požar
T: (01) 6326114
E: zmatic@eihp.hr
Graditeljska škola Čakovec, 9. siječnja 2007. godine
2. Struktura predavanja
■ Projekt REVETIS
■ Obnovljivi izvori energije
■ Sunčevo zračenje
■ Sunčana arhitektura
■ Toplinski sunčani sustavi
■ Sunčane elektrane
REVETIS predavanja 2
3. Projekt REVETIS
■ REVETIS-Regionalni centar strukovnog obrazovanja u
održivoj gradnji i obnovljivim izvorima energije
■ Program CARDS 2003 Europske komisije, projekt
Unapređenje strukovnih škola i strukovnog obrazovanja
■ Cilj projekta:
□ Uspostava partnerstva EIHP-GŠČ
□ Razvoj novog nastavnog plana
□ Izgradnja i opremanje laboratorija za održivu gradnju i obnovljive
izvore energije
□ Izrada nastavnih materijala iz područja održive gradnje i
obnovljivih izvora energije
□ Obrazovanje profesora, učenika i stanovnika grada i županije u
području održive gradnje i obnovljivih izvora energije
REVETIS predavanja 3
4. Obnovljivi izvori energije
■ “Sunčani” obnovljivi izvori
□ Sunčeva energija
□ Energija vodnih snaga
• Hidroenergija
• Energija valova…
□ Energija vjetra
□ Biomasa
■ “Ne-sunčani” obnovljivi izvori
□ Geotermalna energija
□ Energija vodnih snaga
• Energija plime i oseke
REVETIS predavanja 4
5. Sunčeva energija
■ Terminologija:
□ Solarno ili Sunčevo/sunčano?
“Sunčeva” energija “sunčane” ćelije
“Sunčevo” zračenje “sunčani” kolektor
“Sunčev” vjetar “sunčane” naočale
“Sunčeve” pjege “sunčane” pjege
□ Tehnički odbor TO 180 Hrvatskog zavoda za norme: rad na
normi HRN ISO 9488:1999 Sunčeva energija: rječnik
REVETIS predavanja 5
6. Sunčeva energija
■ Potencijal Sunčeve energije
□ 74,3 milijuna GWh dozračene energije ukupnog Sunčevog
zračenja godišnje na području Republike Hrvatske
□ ukupno proizvedena primarna energija u Republici Hrvatskoj u
2005. godini je 55,2 tisuća GWh
■ Primjene Sunčeve energije
□ Proizvodnja topline (topla voda, grijanje/hlađenje prostora,
kuhanje)
□ Proizvodnja električne energije
□ Dnevna rasvjeta
□ Desalinizacija
REVETIS predavanja 6
7. Sunčeva energija
Tehnologija
■ “pasivna i “aktivna”
■ “koncentrirajuća” i “nekoncentrirajuća”
■ Sunčane elektrane
■ Sunčana arhitektura
■ Toplinski sunčani sustavi
■ Sunčana kuhala
REVETIS predavanja 7
13. Sunčana arhitektura
■ Osnovni principi sunčane arhitekture
1. Izabrati lokaciju dobro izloženu Sunčevom zračenju
2. Zgradu orijentirati ±10°od juga
3. Najveći broj prozora ugraditi na južnoj strani zgrade
4. Malo prozora ugraditi na sjevernoj, istočnoj i
zapadnoj strani zgrade
5. Ugraditi nadstrešnicu na južne prozore, zaštititi
istočne i zapadne prozore
6. Osigurati toplinsku masu u zgradi
7. Zgradu dobro toplinski izolirati
REVETIS predavanja 13
14. Sunčana arhitektura
■ Princip 1. Izabrati lokaciju dobro izloženu
Sunčevom zračenju
□ U okviru mogućnosti parcele
□ Nužna analiza prije početka gradnje
□ Sunčev dijagram: cilindrični, polarni
□ Vegetacija!
REVETIS predavanja 14
18. Sunčana arhitektura
■ Princip 2. Zgradu orijentirati ±10°od juga
□ princip to važniji što je klima hladnija
□ manje važno za toplije klime –potrebni spriječiti
pregrijavanje E i W strane zgrade
□ SE bolje od SW
□ pravokutni tlocrt, omjer 1,2-1,5
REVETIS predavanja 18
28. Sunčana arhitektura
■ Princip 3. Najveći broj prozora ugraditi na
južnoj strani zgrade
□ Prozori-”kolektori”
□ 7-12% tlocrtne površine ostakljeno
□ Paziti na toplinsku masu
■ Princip 4. Malo prozora ugraditi na sjevernoj,
istočnoj i zapadnoj strani zgrade
□ Prozori na E i W strani povećavaju toplinske primitke
ljeti
□ Prozori na W strani povećavaju toplinske gubitke zimi
□ Do 4% tlocrtne površine ostakljeno
REVETIS predavanja 28
29. Sunčana arhitektura
■ Princip 5. Ugraditi nadstrešnicu na južne prozore,
zaštititi istočne i zapadne prozore
□ Rolete, “škure”, “grile”…
□ Vegetacija posebno važna
REVETIS predavanja 29
30. Sunčana arhitektura
■ Strategija zasjenjivanja
□ 15.5-28.7. zasjenjivanje
□ 15.11-27.1. osunčavanje
90
80 polusjena potpuna sjena polusjena potpuno
osunčano
70
60 φ=41°
visina Sunca
50 φ=46°
40
30
20
10
0
100 200 300
redni broj dana u godini
REVETIS predavanja 30
31. Sunčana arhitektura
■ Princip 6. Osigurati toplinsku masu u zgradi
□ Toplinska masa:
• Slobodna (namještaj)
• Strukturna (zidovi, podovi)
□ Toplinu upija danju, otpušta noću
□ Važna boja i razmještaj
□ Zidovi važniji
□ Optimalna debljina do 10 cm
□ Suha gradnja (gipskarton) problematična
REVETIS predavanja 31
32. Toplinski sunčani sustavi
■ Primjene
□ Individualni sustavi za pripremu tople vode
□ Individualni sustavi za pripremu tople vode i grijanje
prostora (kombi-sustavi)
□ Sunčane kotlovnice
□ Sunčane toplane
REVETIS predavanja 32
33. Toplinski sunčani sustavi
■ Individualni sustavi za pripremu tople vode
■ Najvažniji dijelovi:
□ Sunčani kolektor
□ Spremnik tople vode
REVETIS predavanja 33
40. Toplinski sunčani sustavi
■ Mali sunčani sustavi
■ Najčešća dva principa:
□ Termosifonski
□ Sustav s prisilnom cirkulacijom
REVETIS predavanja 40
41. Toplinski sunčani sustavi
■ Mali sunčani sustavi
□ Primjer rada sustava na području Čakovca
□ f-Chart simulacija: 4 m2 (S,30°), 300l, 50 l/os, od 12 do 50°C
REVETIS predavanja 41
42. Toplinski sunčani sustavi
■ Mali sunčani sustavi
□ Primjer rada sustava na području Čakovca
□ f-Chart simulacija: 4 m2 (S, 30°), 300l, 50 l/os, od 12 do 50°C
1,05
1,00
0,95
0,90
0,85
Sunčani stupanj pokrivanja f (crveno)
0,80
0,75
(sivo)
0,70
0,65
0,60
Stupanj korisnosti
0,55
0,50
0,45
0,40
0,35
0,30
0,25
0,20
0,15
0,10
0,05
0,00
Siječanj Veljača Ožujak Travanj Svibanj Lipanj Srpanj Kolovoz Rujan Listopad Studeni Prosinac
REVETIS predavanja 42
49. Fotonaponske elektrane
■ Fotonaponski efekt-izravna proizvodnja električne
energije
■ Sustavi veličine od ~W do ~MW (modularnost)
■ Pouzdana, dugovječna tehnologija bez pokretnih dijelova
(garancija na module 25 godina)
■ Energija na mjestu potrošnje
■ Energija kada je potrebna
REVETIS predavanja 49
52. Fotonaponske elektrane
■ Tehnologije
Materijal Učinkovitost Površina sustava
snage 1kW
Monokristaliničan Si 11-16% 7-9 m2
Polikristaliničan Si 10-14% 8-9 m2
EFG
Polikristaliničan SI 8-10% 9-11 m2
Tanki film 6-8% 11-13 m2
Bakar-Indij-Diselenid
Amorfni Si 4-7% 16-20 m2
REVETIS predavanja 52
54. Fotonaponske elektrane
■ Proizvodnja u Hrvatskoj
□ Solaris d.o.o. Novigrad 2,4 MWp godišnje
□ Tehnologija: monokristalinični silicij
REVETIS predavanja 54
55. Fotonaponske elektrane
■ Proizvodnja u Hrvatskoj
□ Solarne ćelije d.o.o. Split 0,8 MWp godišnje
□ Tehnologija: amorfni silicij
REVETIS predavanja 55
57. Fotonaponske elektrane
■ Izvedeni umreženi fotonaponski sustavi u Hrvatskoj
36,1 kWp Zagreb 7,14 kWp Zagreb 5,6 kWp Čakovec
Stilin d.o.o. “Solarni krov Špansko” G. Vincetić
REVETIS predavanja 57
58. Sunčeva energija
■ Umjesto zaključka
□ svugdje dostupan izvor energije
□ grije i rasvjetljuje zgrade
□ grije potrošnu toplu vodu i vodu u bazenima
□ izravno proizvodi električnu energiju
□ kvadratni metar sunčanih ćelija može proizvesti oko 100 W
električne energije
□ kvadratni metar sunčanih kolektora može proizvesti oko 700 W
topline za grijanje tople vode ili prostora
□ kvadratni metar kvalitetnog prozora može zgradi osigurati oko 600
W topline za grijanje zgrade
□ Isti kvadratni metar prozora može osigurati rasvjetu kvalitetniju od
umjetnih rasvjetnih tijela izmiještajući oko 100 W električne
energije za rasvjetu
REVETIS predavanja 58