Využití sluneční energie pro výrobu tepla a elektrické energie v tepelném oběhu

Základní údaje o slunci: Vzdálenost od země: 150 mil. Kilometrů Paprsek letí na zemi 8 minut a 20 vteřin Celkový výkon vyzařovaný sluncem: 3,9.1036W Země dostává pouze jednu dvoumiliardtinu výkonu a z toho se ještě 1/3 odrazí zpět. Kdyby přestalo slunce svítit klesne teplota na zemi na –263oC

Energie dopadající na území České Republiky Na každý čtvereční metr naší krajiny dopadne za rok 950 – 1200kWh To je srovnatelné množství energie vzniklé spálením 250 kg uhlí Elektrifikovaná domácnost spotřebuje 15-20MWh Takováto energie dopadne za rok na cca 20 m2

Věžová sluneční elektrárna

Parková sluneční elektrárna

Historie využívání slunečního záření pro výrobu el. energie Počátek 20. Století J.A.Herrington (Nové Mexiko) výroby páry pomocí parabolického zrcadla pro parní stroj Čerpadlo poháněné tímto parním strojem plnilo zásobník vody ve výšce 6 metrů Takto uchovaná energie byla použita pro pohon turbíny napojené na generátor

Historie využívání slunečního záření pro výrobu el. energie 1901 A.G.Eneas – severní pasadena Dosažen výkon 3300 W pomocí solárního parního stroje Parabolické zrcadlo 10,2m2 Výroba páry pro parní oběh Bouřlivý rozvoj zabrzdí ve třicátých letech nástup levných fosilních paliv (zemní plyn)

Historie využívání slunečního záření pro výrobu el. energie 1969 Vesnice Odeillo – francouzské pyreneje Největší solární tavicí pec Slouží pro vědecké účely (bez znečištění meteriálu) Dosahované teploty: 3800oC 63 zrcadel – každé 20 m2 odráží paprsky na: Parabolické zrcadlo: plocha 2000 m2, výška 43 metrů, tvořeno 8570 částmi, Během jedné minuty dokáže protavit 30cm otvor do ocelové desky o centimetrové tloušťce

Historie využívání slunečního záření pro výrobu el. energie 1989 Mohavska poušť – kalifornie (firma LUZ) První solární elektrárna s parním cyklem Ohřev oleje v potrubí procházejícím ohnisky parabolických zrcadel Energie obsažená v oleji slouží k výrobě páry Doba výstavby: 9 měsíců (uhelná el: 6-12 let) Cena energie: 23 centů/kWh (předpokládané snížení na 10 centů/kWh

Solární 100 kW zařízení s fokusačními parabolickými kolektory v Sulai-biyahu (Kuvajt), které dodávají energii k odsolování mořské vody

Zařízení Plataforma Solar u Almerie v jižním Španělsku, postavené jako zkušební zařízení pro solární elektrárnu

Projekt sluneční elektrárny na družici 1968 Peter E. Glaser Stádium studií – firmy Grumman, Textron, Rayheon Mizí problém dne a noci, oblačnosti, škody na zrcadlech vlivem atmosféry Družice s třetinovou plochou zrcadel, 36000Km vysoko, 4,3Km x 11,7Km a tloušťka 193 m Fotočlánky – el. Energie – generátor mikrovln – vysílání na zem (anténa průměr 1 km) – vysílání na zem – příjem na zemi a přeměnění na el. energie Schopnost dodávat 5000 – 15000MW ! Budou tak „měkké“, že jimi dokonce budou moci prolétávat letadla

Parabolické zrcadlo firmy Acro solars lasers (Mexiko) Průměr: 8 stop (2,4384m) Plocha zrcadla: 4,672m2 Udávaný výkon: 2,5 kW Cena: 3000 USD Zařízení instalované firmou Terms a.s. v Plané u Českých Budějovic v lednu 2004

V ohnisku zrcadla je umístěn svazek trubek kterými proudí ohřívaná látka (kapalina)

Speciální čidlo sledující polohu slunce

Motory pohybují zrcadlem a směrují ho neustale na slunce Po západu slunce se zrcadlo automaticky nasměruje na východ a čeká na východ slunce

Využití parabolického zrcadla pro území České Republiky Plocha zrcadla: 4,67m2 Roční dopad sluneční energ na území ČR: 3800MJ/m2 To je: 120,49W/m2 Z toho plyne maximální možný výkon: 562 W Tato hodnota odpovídá i měřeným výkonům. Výkon solárních zařízení je závislý na: zeměpisné poloze (rovníková oblast mnohem větší hustota toku energie) Počasí (narozdíl od fotovoltaických článků tyto zařízení potřebují přímé sluneční záření – jasné počasí) Toto zařízení je vhodné na ohřev vody např. pro bazény atd. (nikoliv pro výrobu páry)

Tomáš Picek ©2004