Päikeseenergia kasutamine (0)

Päikeseenergia
Karin Erimäe
MT-3
Mis on päikeseenergia?
Päikeseenergia on energia, mis on saadud päikesekiirguse energiast.
Iga päev Päikeselt Maale langevast energiakogusest jätkuks maa ­ asukale 27-
ks aastaks.
Inimeste poolt ära kasutatav hulk sellest on kõigest 1%.
Milleks kasutatakse?
Päikeseenergiat kasutatakse elektri tootmiseks, elumajade kütmiseks, vee
soojendamiseks ja loomuliku valgustuse tagamiseks.
Samuti on võimalik päikeseenergiat kasutada õhksoojuspumpade ja maakütte
puhul nii eraldiseisvalt kui ka kombineeritud küttelahendusena.
Fotoelektriline efekt
Selle avastas 1839 prantsuse loodusteadlane Alexandre Edmond Becquerele,
kes märkas, et mõned materjalid on suutelised valguse toimel andma nõrka
voolu.
1905 formuleeris Albert Einstein fotoelektrilise efekti olemuse (footoni
hüpotees), mille eest tunnustati teda ka Nobeli füüsikapreemiaga.
Fotoelemendid:
Fotoelementide abil on lihtne muundada päikesekiirgust elektrienergiaks, kuid
energiat nad ei salvesta.
Kui päikesevalgus kaob, katkestab fotoelement elektri tootmise.
Kuna päikesekiirguse intensiivsus maapinnal teatavasti tugevalt varieerub, on
fotoelementide kasutamisel vajalik tasakaalustussüsteem, mis annab energiat,
kui valgust ei ole.
Tasakaalustussüsteem võib olla nii energiasalvestussüsteem, mis ladustab
päikesevalguse abil toodetud elektrienergiat kui ka lisaenergiaallikas, mis
toodab energiat päikesevalguse puudumisel.
Päikese abil elektrienergia tootmine
Praegusel hetkel on kasutusel kahte tüüpi päikesepaneele:
Polükristallilised päikesepaneelid, kasutegur umbes 17%
Monokristallilised päikesepaneelid, kasutegur umbes 20%, kuid
kallimad
Nii mono- kui ka polükristall paneelide tootlikkus Eestis on sama.
Monokristalne päikesepaneel
Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
Päikesepaneelid
Elektrivõrku ühendatavad päikesepaneelid muundavad päikese kiirgusenergia
otse elektriks. Päikesepaneelide-süsteemi kasutamine on täiesti automaatne.
Esmajärjekorras kasutatakse päikesepaneeli toodetud elektrit. Kui
päikeseenergiat pole piisavalt, tarbitakse lisa elektrivõrgust.
Päikesepaneelide paigaldamine ja
suunamine
Statsionaarne paigaldamine katusele:
Eestis on kõige ideaalsem päikesepaneelid paigaldada lõuna suunas ja
40° maapinna suhtes.
Miinuseks on talvel mõnevõrra väiksem tootlikkus ja paneelidele ladestuv
lumi.
Mida kõrgemale katuse pinnast või kaugemale seinast PV paneelid
paigalda, seda rohkem energiat need toodavad, sest nõnda on paneelidel
parem jahutus.
Statsionaarne paigaldamine katusele
Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
Paigaldamine vertikaalselt
Kui tegemist on autonoomse päikesepaneelide süsteemiga, seda kasutatakse
aastaringselt ning suvisel ajal tekib energia ülejääk, siis on soovitav paneelid
paigaldada näit hoone seinale 90° nurga all või leida kompromiss 40-90° nurga
vahel maapinna suhtes.
Novembrist veebruarini on vertikaalselt (90°) paigaldatud päikesepaneelide
tootlikkus ca 7% suurem kui 40 kraadise nurga all ja sellise paigutuse juures ei
saja ka lumi paneelidele. Aastaringselt 90° maapinna suhtes (seinale
kinnitatud) paneelidel on tootlikkus 26 % väiksem kui 40° nurga all paneelidel.
Paigaldamine vertikaalselt
Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
Paigaldamine maapinnale
Tehniliselt lihtsam ja odavam viis paneelide paigaldamiseks on ehitada metallist
või puidust alusraam maapinnale. Selle eelduseks on, et puud või hooned ei
tekita varju paneelidele.
Maapinnale paigaldatud paneelidel on tagatud ka hea jahutus, mis tõstab
tootlikkust 5%.
Kui kasutada metallist või puidust statsionaarse raami asemel päikese liikumist
jälgivat süsteemi (tracking system), tõuseb tootlikkus vertikaalselt pöörava
raami puhul 39% ja 2-teljelise jälgivajamiga 41%.
Päikest jälgiv süsteem tõstab küll omajagu tootlikkust, aga nende seadmete
hind suhtes päikesepaneelide alaneva maksumusega on kahandanud
jälgivajamite kasutamist viimasel ajal oluliselt.
Mõne päikesepaneeliga väikeste lahenduste puhul võib ise valmistada käsitsi
pööratava raami. Mõned korrad päevas paneelide järgi keeramine päikesele
tõstab tootlikkust märgatavalt.
Paigaldamine maapinnale
Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
Päikesenergia plussid
Töötavad hääletult
Pole liikuvaid osasid
Ei saasta keskkonda
Ammendamatu ressurss
Puuduvad transpordikaod, kuna energia toodetakse koha peal
Otstarbeks kasutada seal, kus pole vaja tugevat voolu ja energiahulka
Päikeseenergia miinused
Öösel ei tööta
Päikeseenergiajaamade ehitamine on kallis
Ilmastikust väga sõltuv
Kasutatud kirjandus
http://www.taastuvenergia.ee/paikeseenergia-eestis.html
http://www.majaehitaja.ee/paikeseenergia-kasutamine-oma-majas/
http://www.copower.ee/alternatiiv/paikeseenergia/
http://www.mv.hiiumaa.ee/uploads/energia/paikesest_elektri_tootmine.pdf
http://www.insenerlahendused.ee/web/index.php/Paike