Soarele este un furnizor natural si practic inepuizabil de energie..

El este sursa de care depinde orice forma de viata. Dar el are o importanta din ce in ce mai mare si ca furnizor al necesarului nostru zilnic de energie. El ofera zilnic energie gratuita in cantitati nelimitate. Daca soarele este la amiaza si cerul este senin, radiatiile de pe suprafața orizontala sunt de aproximativ 1000W/mp. Utilizarea energiei solare este, spre deosebire de arderea carburanților, complet lipsita de substante toxice si de alte riscuri. Avem deci cele mai bune argumente pentru a accepta oferta naturii.

Energia solară se referă la o sursă de energie reînnoibilă care este direct produsă prin lumina şi radiația solară.

Aceasta poate fi folosită să:
– genereze electricitate prin celule solare (fotovoltaice)
– genereze electricitate prin centrale electrice termale
– genereze electricitate prin turnuri solare
– încălzească blocuri, direct
– încălzească blocuri, prin pompe de căldura
– încălzească blocuri, prin cuptoare solare

Instalaţiile solare sunt de 2 tipuri: termice şi fotovoltaice.
– Instalaţiile termice ajută la economisirea gazului metan, în proporţie de circa 75% pe an.
– Instalaţiile fotovoltaice produc energie electrică gratis (cu lumina soarelui).

 Instalațiile termice

Instalatiile termice solare sunt utilizate pentru incalzirea apei potabile si, eventual, pentru incalzirea locuintei si piscinei. Numarul producatorilor particulari de instalatii este in continua crestere. Instalatiile solare sunt utilizate cel mai adesea pentru incalzirea apei de consum.

Necesarul de apa calda, aproximativ constant pe durata intregului an, poate fi bine combinat cu oferta de energie solara. In lunile de vara, instalatia solara poate acoperi in intregime cantitatea de energie necesara. Instalatia de incalzire conventionala trebuie insa pastrata ca rezerva, deoarece chiar si vara exista perioade cu vreme proasta. De-a lungul unui an, instalatiile solare livreaza pana la 70% din necesarul de energie pentru incalzirea apei calde de consum.

Utilizarea instalatiilor solare pentru susținerea încălzirii are un efect pozitiv asupra mediuluiinconjurator. In cazul unei exploatări corespunzătoare, instalatiile solare combinate acopera pana la 30% din consumul anual de energie, necesar prepararii apei calde de consum si incalzirii. Un metru patrat de suprafata colectoare economiseste pana la 750 mc de gaz metan pe an. De asemenea, perspectivele pe termen lung pentru utilizatorii instalatiilor termice solare sunt avantajoase: instalatiile solare vor fi achizitionate printr-o singura plata, iar costurile energiei pot fi calculate in avans cu o durata medie de viata pe o perioada de peste 25 de ani. In afara de aceasta, utilizatorul instalatiei solare nu depinde caderea sistemelor de aprovizionare cu energie conventionala. Un ultim amanunt, dar cu siguranta nu si cel din urma, este ca in viitor valoarea unei cladiri va fi estimata si in functie de costurile energiei. Folosind aceste instalatii se pot realiza economii considerabile, iar amortizarea costurilor se face, in functie de consum, in 2 – 5 ani. In cazul consumului foarte mare de apa calda (camine, hoteluri, moteluri etc.), amortizarea instalatiei se face in maximum un an.

Sistemul de incalzire cu energie solara poate fi utilizat vara la prepararea apei calde menajere (avand capacitatea de a acoperi consumul zilnic de apa calda), iar iarna poate fi utilizat ca rezerva de apa calda in sistemele de incalzire care echipeaza cladiri civile, social-administrative si culturale.

Sistemul de incalzire cu energie solara este realizat in doua variante constructive: varianta pentru preparat apa calda menajera si varianta pentru preparat apa calda menajera si tampon pentru incalzire in sezonul rece. In ambele variante, sistemul de incalzire cu energie solara are o constructie compacta. Varianta pentru preparat apa calda menajera este formata din captatori solari, panou de comanda si control (automatizare), grup de pompare, rezervor de stocare a apei calde cu un singur schimbator de caldura si vas de expansiune, care are rolul de a prelua variatiile de sarcina. Varianta pentru preparat apa calda menajera si tampon pentru incalzire in sezonul rece are in plus un rezervor de stocare a apei calde cu doua schimbatoare de caldura.

  Instalațiile fotovoltaice

O celulă solară constă din două sau mai multe straturi de material semiconductor, cel mai întâlnit fiind siliciul. Aceste straturi au o grosime cuprinsă între 0,001 şi 0,2 mm şi sunt dopate cu anumite elemente chimice pentru a forma joncţiuni „p” şi „n”. Această structură e similară cu a unei diode. Când stratul de siliciu este expus la lumină se va produce o „agitaţie” a electronilor din material şi va fi generat un curent electric.

  Celulele, numite şi celule fotovoltaice, au de obicei o suprafaţă foarte mică şi curentul generat de o singură celulă este mic dar combinaţii serie, paralel ale acestor celule pot produce curenţi suficient de mari pentru a putea fi utilizaţi în practică. Pentru aceasta, celulele sunt încapsulate în panouri care le oferă rezistenţă mecanică şi la intemperii.

Celulele solare pot fi clasificate după mai multe criterii. Cel mai folosit criteriu este după grosimea stratului materialului. Aici deosebim celule cu strat gros şi celule cu strat subţire.

Un alt criteriu este felul materialului: se întrebuinţează, de exemplu, ca materiale semiconductoare combinaţiile CdTe, GaAs sau CuInSe, dar cel mai des folosit este siliciul.  După structură de bază deosebim materiale cristaline(mono-/policristaline) respectiv amorfe. În fabricarea celulelor fotovaltaice pe lângă materiale semiconductoare, mai nou, există posibiltatea utilizării şi a materialelor organice sau a pigmenţilor organici.

 Sisteme pentru încălzirea apei menajere folosind energia solară

Elemente de bază pentru micile sisteme pentru consumatori