Splošni napotki o sončnih kolektorjih

Eden najenostavnejših načinov izkoriščanja sončne energije so sončni kolektorji oz. zbiralniki sončne energije dostikrat imenovani tudi solarni sistemi, s katerimi lahko ogrevamo sanitarno vodo ali objekt. Sisteme za izrabo sončne energije za ogrevanje objekta ponavadi uporabljamo v prehodnih obdobjih tj. pomlad, jesen., saj takrat energetske zahteve niso tako velike, ob nastopu energetsko najzahtevnejšega obdobja, torej zime, pa za segrevanje objektov pridejo v poštev, površinsko gledano, večji sistemi. Za čim boljši izkoristek sončne energije je pri instalaciji sistema potrebno upoštevati nekaj dejavnikov, ki vplivajo na kakovost izkoriščanja sončne energije. Ti dejavniki so : Izbira najustreznejšega mesta, naklon ter velikost kolektorjev.

Izbira najustreznejšega mesta

Najustreznejša in najpogosteje uporabljena mesta so strehe hiš, saj so le-te ponavadi že pod določenim naklonom, poleg tega pa namestitev sistema na streho daje viden znak naklonjenosti naravi. Sončne kolektorje je mogoče namestiti  tudi na tleh, kjer pa so zbiralniki sončne energije običajno bolj osenčeni kot na višje ležečih mestih, kar zmanjša njihov izkoristek. Pri namestitvi sistema, je ključnega pomena, da kolektorje obrnemo proti jugu, saj bodo tako največ časa, v vseh letnih časih, najbolj izpostavljeni soncu.

Velikost sončnih kolektorjev

Na velikost sončnih kolektorjev vpliva več dejavnikov, saj je potrebno upoštevati lego vašega objekta,  predvideno porabo tople vode oziroma za morebitno uporabo za ogrevanje stavbe.

Naklon sončnih kolektorjev

Naklon kolektorjev igra zelo pomembno vlogo, saj zadosten naklon omogoča bolšji izkoristek tudi pozimi. Največjo količino sončne energije zberemo, kadar sončno sevanje pada pravokotno na sončne kolektorje. V Sloveniji velja kot idealen naklon, naklon med 35 in 45 stopinjami, ki je nekakšen kompromis med najustreznejšim naklonom poleti ( 30 stopinj ) in najustreznejšim naklonom pozimi ( 60 stopinj ). Glede na to, da kolektorje uporabljamo predvsem pozimi, jih je pametno postaviti tako, da dajo svoj maksimum ravno tam.

Vrsta sončnih kolektorjev

Poznamo več vrst kolektorjev v osnovi pa jih ločimo na ploščate in vakuumske kolektorje.
Vakuumski cevni kolektorji so sistemi z najoptimalnejšim izkoristkom, v vseh letnih časih, delujejo ob različnih vremenskih pogojih, oblačnem vremenu ter v zimskem času. Vakuum je pomemben zaradi preprečevanja izgub svetlobne energije, kar je zlasti pomembno v slabih vremenskih pogojih, ko je razpoložljive energije malo, potrebujemo pa jo takrat običajno veliko. Investicijsko gledano so vakuumski sistemi zahtevnejši od ploščatih kolektorjev, a se zaradi boljšega izkoristka investicija hitro povrne. Danes tehnološko najbolj dovršen je heat pipe kolektor.
Ploščati kolektorji so preprostejše izvedbe, odlikuje jih visoka odpornost na zunanje vplive ter preprosta in izpopolnjena tehnologija, ki omogoča enostavno montažo. Primerni so za energetsko gledano manj zahtevna obdobja tj. pomlad, jesen,.

Solarni sistemi nature d.o.o.

Samodejno čiščenje sončnih kolektorjev

Tehnologija, ki jo je izdelala NASA bo pomagala znanstvenikom raziskati Mars, prav tako pa lahko reši probleme glede porabe energije na Zemlji.
Sončne plošče, ki se uporabljajo za napajanje robota, večkrat umaže zemlja, ki jo prinese veter. Ta pa slabi samo proizvodnjo energije, zato so izumili sistem, ki bo sam skrbel za to, da bodo sončne plošče ostale čiste. Ta sistem vsebuje senzorje, ki zaznajo prašne delce na ploščah in le-te odstranijo z električnim nabojem.

Dr. Malay Mazumder, ki je pomagal izdelati tehnologijo za NASO je povedal, da lahko ta pomaga izboljšati izkoristek večjih sončnih celic, ki so postavljene v suhe in prašne puščavske lokacije. Plast peska, ki tehla 4g na kvadratni meter bi tako naj zmanjšala zmogljivost solarnih plošč za kar 40 %.

S tem imajo velike težave v Arizoni, kjer na mesec nanese za kar štirikrat toliko peska na površine. Še večje probleme pa imajo v Avstraliji, bližnjem vzhodu ter Indiji.

Omenjeni senzorji tako merijo količino peska na ploščah in le-tega odstranijo s pomočjo električno občutljivega materiala. Elektrode na ploščah proizvedejo elektrostatične pulze, ki stresejo pepel s plošč. Sam proces naj bo očistil 90 % prahu v dveh minutah, pri tem pa porabi le majhno količino elektrike, ki jo proizvedejo plošče.

Leča podobna nalepki povečuje izkoristek sončne energije

Podjetje SolOptics je izdelala nov dizajn za leče, ki izboljšujejo uspešnost sončnih celic za 12,5%. Takšno lečo bo možno namestiti na katerokoli vrsto sončnih celic, saj deluje kot neke vrste nalepka.
Podjetju je tako uspelo vključiti mikrostrukture na polimerski trak. tega pa lahko nato namestimo na fotovoltaične celice. Pri testiranju teh mikrostruktur so ugotovili, da izboljšajo zmogljivost pretvorbe sončne energije za 10 do 12.5%. Mikrostrukture v tej leči nudijo večjo absorpcijo svetlobe, anti odsevni premaz pa omogoča, da ta leča ujame še več svetlobe tudi če ni neposredne sončne svetlobe.

Hkrati pa ta tehnologija tudi podaljša pot svetlobe, kar omogoča da se asimilira več elektronov, kar v končni fazi pomeni več proizvedene energije.

Druga dobra lastnost te leče pa je ta, da ni važno iz česa so fotovoltaične celice narejene, v vsakem primeru jih lahko namestimo nanje.

Nanotehnologija kmalu v uporabi tudi v naših domovih?

Sončni kolektorji so pred kratkim dobili zanimivo nadradnjo na področju čiščenja -  znanstveniki na uneverzi v Tel Avivu so odkrili nove zmogljivosti nano delcev. Ti naj bi bili po novem zmožni sami očistiti sončne kolektorje.

Raziskovalci so delali različne teste in poskuse v zvezi s tem, kako nadzorovati peptide ter molekule, pri čemer so naleteli na revolucijo. Odkrili so, da so se peptidi zmožni sami ponovno sestaviti v vakuumu. Rezultat tega pa je odbojna površina iz peptidov, ki odbija prah ter vodo.

Odkritje pa ni pomembno le na področju sončne energije, ampak pomeni tudi bolj zmogljive litijeve baterije v prihodnosti.

IKAROS uspešno razprl svoja krila

IKAROS je vesoljsko plovilo, ki ga poganja sončna energija, in ga je uspešno lansiralo japonsko podjetje JAXA.

Po uspešnem lansiranju IKAROSA, 21. maja, so skoraj kvadratni kilometer velika krila plovila uspešno ‘zaplapolala’ v vesolju. Plovilo je tako že začelo uporabljati sončno energijo za poganjanje generatorjev. Ekipa znanstvenikov na Zemlji pa bo upravljala s  hitrostjo plovila ter kotom, pod katerim bodo krila zbirala sončno energijo, s čimer bodo lahko optimalno izkoriščali količino svetlobe, ki se bo ujela v krila. Tudi navor pogona je izpolnil vsa pričakovanja in znaša 1,12 mN.

Kako daleč pa bo plovilo poletelo, pa bomo izvedeli v prihodnosti.

Evropo bo poganjalo Saharino Sonce

Pred nedavnim je evropski komisar za energijo podal izjavo, da je v gradnji ogromen projekt v Sahari bo, ki bo čez pet let ustvarjal in nudil Evropi čisto energijo.

Ta petletni rok je vsekakor napredek, saj so bili prvotni načrti zastavljeni tako, da bi Evropa začela pridobivati energijo na ta način šele čez deset let.

EU in ostala evropska podjetja so se tako že združila, in podprla financiranje tega velikega projekta z imenom Desertec v severni Afriki. Hkrati pa upajo, da bo ta čista energija ustvarila vsaj 20 % celotne energije do leta 2020. Prva faza projekta naj bi na začetku ustvarila več sto MW energije, čez 20 do 40 let pa bi naj to preraslo že v več sto GW.

Ustvarjena elektrika bo nato do Evrope potovala preko novih inter-connector kablov, ki jih bodo položili pod Mediteransko morje.

Sončne celice, ki jih lahko natisnemo

Materijali za zbiranje in izkoriščanje sončne energije se tanjšajo in manjšajo iz dneva v dan.

Sedaj so na MIT inštitutu v Ameriki izumili metodo, s katero bodo lahko sončne celice natisnili kar na papir. Zmogljivost takšnih celic je seveda manjša, kot pa pri drugih vrstah sončnih celic.

Papirnate sončne celice imajo energijsko zmogljivost namreč le okoli 1.5 – 2%, medtem ko imajo komercialne silicijeve sončne plošče energijsko zmogljivost okoli 15 – 20%. Znanstveniki pri tem vseeno poudarjajo, da je to za enkrat še vedno dokaj neraziskana tehnologija in da bo trajalo še leta, preden bo takšna tehnologija uporabna za v komercialne namene.

Vseeno pa se uporabna vrednost takšnih celic vidi že sedaj, saj bi lahko poceni material, ki zbira sončno energijo nudil boljšo in cenejšo pot do energije, še posebej za manjše prenosne naprave.

Res pa je, da se pod vprašanje postavljajo kemikalije in postopki, ki se uporabljajo za pridobivanje takšnih celic. Če bo v njih manj škodljivih materialov, potem je to vsekakor napredek glede pridovivanja čistejše energije.

Japonsko vesoljsko plovilo pripravljeno na izstrelitev

Japonska vesoljska jahta, ki jo poganja sončna energija s pomočjo jader, ki so v bistvu sončni kolektorji, bo pripravljena na izstrelitev v vesolje do 18. maja.

Ikaros

Plovilo so poimenovali Ikaros ali “Interplanetary Kite-Craft Accelerated by Radiation of the Sun“ in bo prvo vesoljsko plovilo te vrste, ki bo poskusilo doseči še neraziskana mesta vesolja.

Štirinajst meterska jadra so opremljena z izredno tankimi sončnimi celicami, z njimi pa bodo opravljali z nadzornega centra, od koder bodo skrbeli za nastavitve kotov, s čimer bodo zagotovili plovilu dovolj sončne energije, ki bo plovilo pognala čim globlje v vesolje.

Do sedaj so nekaj plovil s podobnim pogonom že izstrelili v vesolje, vendar pa nobeno ni prišlo dlje od orbite. Eden izmed razlogov za to je verjetno tudi ta, da to nikakor ni poceni investicija in je zato tudi manj testiranj take tehnologije v vesolju.

Ikarosa bodo v vesolje izstrelili s pomočjo rakete, skupaj z satelitom, ki se bo skupaj z raketo ločil od Ikarosa.

Naprej »