Päikeseenergeetika

1. Päikeseenergeetika Julia Kjahrenova Loeng 2

2. Kontrolltöö teemal „Tuuleenergia“ • Alternatiivkütuste kasutamise põhjused • Tuuleenergia arenemise põhjused • Tuuleturbiinide tööpõhimõtted • Nimetage 3 generaatori liigid • Tuulejõuseadmete liigitus võimsuse järgi, otstarbe järgi, pöörlemissageduse järgi • Tuuleelektrijaamade tööpõhimõtted • Tuulenergeetika probleemid Julia Kjahrenova

3. Päikesekiirgus • Päikeselt tulevat kiirgust iseloomustab päikesekiirteristtasandi kiiritustihedus Maa atmosfääri ülapiiril (solaarkonstant) 1372 W/m2; sellest kiirgusest • peegeldub atmosfäärist 31,0 % ja maapinnalt 4,2 % • lühilainelise optilise kiirgusena kohe tagasi maailmaruumi. Julia Kjahrenova

4. Päikesekiirgus Ülejäänud kogus neeldub soojusena • atmosfääris (17,4 %), • meredes (33,0 %), • mandritel (14,4 %). • suhteliselt väikese koguse energiat (6ZJ(Zetta1021)ehk10–4 % Maale tulevast päikesekiirgusest)haaravad fotosünteesiks maa- ja veetaimed (esimesed4 ZJ, teised 2ZJ). Julia Kjahrenova

5. Päikesekiirguse peegeldumine ja Maa pikalainelise soojuskiirgusekiirgumine maailmaruumi • Atmosfääris ülalkirjeldatud viisil Maa päikesepoolsel osal neeldunud energia (64,8 % maakeralesaabuvast päikesekiirgusest) kiirgub Maa mõlemalpoolel pikalainelise infrapunase kiirgusenatagasi maailmaruumi, põhjustades maapinna ja õhu temperatuuri ööpäevast vaheldumist (joonis). • Väike osa (ligikaudu 1,7 ZJ) muundub enne sedatuuleenergiaks, veel väiksem osa ( 0,2 ZJ) aga pinnavoolu hüdroenergiaks. Julia Kjahrenova

6. Päikesekiirguse peegeldumine ja Maa pikalainelise soojuskiirgusekiirgumine maailmaruumi Julia Kjahrenova

7. Maa kiirgavus • Maapinnale langev kiirgus, mis on aluseks meie päike­seenergiat kasutavate seadmete arvutamisel, on solaarkonstandist tunduvalt nõrgem, sõltudes atmosfääri läbipaistvusest, pilvitusest, laiuskraadist • Keskmine kiirgusvoog Maa pindalaühikukohta (Maa kiirgavus) on 348W/m2. Julia Kjahrenova

8. Päikesekiirguse energia kasutamine Päikesekiirguse energiat on võimalik kasutada mitmel erineval viisil: • võimalik muundada elektrienergiaks kaudselt, rakendades süsteemi; • peeglid - aurukatel – auruturbiingeneraator; • vahetult fotoelementideabil; kasutatakse põhiliselt räni või gallium-arseeniidfotoelemente, milliste kasutegur ulatub 20... 35%-ni. Julia Kjahrenova

9. Päikesekollektor • Päikesekollektor kujutab endast kile või klaasi alla paigutatud kiirgusenergiat neelavaid torusid või plaatsoojusvahetit, milles voolab soojuskandja (vesi, õhk, vms.). • Klaas või kilekate takistab pikemalaineiise soojus-kiirguse tagasipääsu keskkonda, mille tulemusena temperatuur kile või klaasi all tõuseb ning tõuseb ka soojuskandja temperatuur. Julia Kjahrenova

10. Päikesekiirguskollektori ühendamine hoone soojaveesüsteemiga Julia Kjahrenova

11. Päikesekiirguskollektori ühendamine hoone soojaveesüsteemiga • 1päikesekiirgus, • 2kiirguskollektor, • 3ringluspump, • 4paisunõu, • 5 soojaveesalvesti, • 6 kütust kasutav, elektriline vm veekuumuti, • 7ühendus veevarustustorustikuga, • 8ühendus soojaveetarvititega. Julia Kjahrenova

12. Päikesekiirguskollektori ühendamine hoone soojaveesüsteemiga • Kui paikkonna õhutemperatuur võib langeda alla nulli, tuleb veele lisada külmumisvastaseid lisandeid (nt etaandiooli) ja näha kollektoris ja selle juurdekuuluvas torustikus ette suletud veeringlus. • Süsteemi juhtimiseks ja reguleerimiseks kasutatavautomaatikaaparatuur ei ole joonisel näidatud. Julia Kjahrenova