Tehnologii energetice durabile

Energia solara si biomasa

OBIECTIVE
1. Abordarea prezentarii pentru categoria de cursanti muncitori si tehnicieni;
2. Accentuarea in cadrul prezentarii a aspectelor practice privind dimensionarea, realizarea, exploatarea si intretinerea sistemelor bazate pe energie solara si energia biomasei;
3. Testarea finala pentru aprecierea nivelului de insusire a cunostintelor de catre cursanti.

CONTINUT
1. Aspecte generale privind importanta surselor de energie regenerabila
2. Energia solara
3. Energia biomasei
4. Monitorizare si control

In capitolul 1, pe langa importanta surselor de energie bazate pe energia solara si energia biomasei, este prezentata si o situatie succinta a stadiului existent atat pe plan mondial cat si in tara noastra in domeniul energiei termosolare, al energiei solare fotovoltaice si al utilizarii biomasei.
In capitolul 2, sunt prezentate:
· Energia termosolara
· Utilizarea pasiva a energiei solare
· Stocarea termica a energiei solare. Tipuri de stocaj termic
· Sisteme active de conversie termica energiei solare (descrierea unui sistem termosolar, componentele de baza ale unui colector solar plan, exemple de sisteme utilizate pe scara larga)
· Descrierea unei instalatii termosolare pentru prepararea apei calde menajere si a modului practic de realizare a acesteia
· Sisteme termosolare realizate in Romania – Date tehnice si imagini
· Aspecte economice cu prezentarea costurilor pentru mai multe tipuri de sisteme termosolare destinate utilizarii casnice
· Energia solara fotovoltaica
Scurt istoric:
1839 – Bequerel descopera efectul fotovoltaic
1954 – Prima celula solara cu siliciu obtinuta in Laboratoarele Bell
1958 – Primul satelit artificial alimentat cu energie fotovoltaica
1966 – Celula cu pelicula de film subtire CdS/Cu2O
1974 – Primele celule cu siliciu amorf
1983 – Prima instalatie fotovoltaica cu o putere mai mare de 1MW
1985 – Primele celule cu siliciu cu eficienta mai mare de 20%
1989 – Primele tandemuri de celule solare cu o eficienta mai mare de 30% in conditii de concentrare a luminii
· Conversia energiei solare in energie electrica (celula fotovoltaica -curbele caracteristice, efectele radiatiei solare si ale temperaturii asupra performantelor celulei, gruparea celulelor fotovoltaice, tipuri de celule si caracteristici tehnice de baza )
· Echipamentele de baza ale unui sistem fotovoltaic (module si panouri fotovoltaice, tipuri de panouri, invertorul, regulatorul de sarcina, baterii de stocare a energiei, tipuri de baterii, furnizori de echipamente)
· Sisteme fotovoltaice (sisteme stand-alone, sisteme hibride, sisteme conectate la reteaua de electricitate)
· Sisteme fotovoltaice realizate in Romania – Date tehnice si imagini
Prezentarea unui model de dimensionare si alegere a unui sistem fotovoltaic independent, destinat alimentarii unei gospodarii particulare ce poate sta la indemana oricarui posibil utilizator de astfel de sisteme.
Sunt prezentate de asemenea fazele de baza ce implica realizarea fizica a acestui tip de sistem fotovoltaic.
· Aspecte economice
Pentru sistemul prezentat in cadrul modelului de dimensionare s-a insistat pe modul de calcul al unor indicatori economici de baza ce pot sustine extinderea acestor tipuri de sisteme si anume:
– costul unui kWh instalat;
– costul unui kWh produs;
– timpul de amortizare a cheltuielior ce implica realizarea sistemului.
In capitolul 3 – Energia biomasei, sunt prezentate:
· Categorii ale biomasei (combustibilii solizi, bio-alcoolii, uleiurile vegetale, dejectiile animaliere, deseurile forestiere si resturile vegetale de la culturi de plante si legume, gunoaiele menajere)
· Resurse, utilizari
· Prezentarea unei instalatii clasice de producerea biogazului pentru fermentatorul de 10 m³.
In cadrul acestei prezentari s-a insistat si pe partea de realizare practica a acestui tip de instalatie (materiale utilizate, faze de executie, aspecte privind intretinerea si exploatarea)
· Notiuni generale privind alegerea si dimensionarea instalatiilor de biogaz.

In capitolul 4 – Monitorizare si control sunt prezentate:
· Definitia si scopul monitorizarii si controlului in general, a unor instalatii si procese tehnologice
· Elementele de baza ce compun un sistem de monitorizare si control
· Particularitati in monitorizarea si controlul unor sisteme bazate pe sursele de energie abordate in cadrul acestui modul.

PREZENTAREA UNOR REALIZARI IN DOMENIU DIN TARA NOASTRA

Sistemul termosolar ICLF Vidra
Caracteristici tehnice:
– capacitate rezervor:1000 l;
– temperatura apei: la intrare 15-20ºC, la iesire 50-60ºC;
– suprafata ariei colectorilor solari: 8m²
– functioneaza pe principiul termosifonului, fara consum de energie auxiliara;
– scop: asigura apa calda menajera pentru consumul casnic, pe perioada sezonului cald.

Sistemul fotovoltaic pentru iluminare ICLF Vidra (panoul autoorientabil)

Caracteristici tehnice:
– puterea ariei PV: 424 Wp;
– tensiune: 24 V c.c/220 V c.a;
– capacitate baterii: 80Ah pentru o autonomie de 3 zile;
– consum mediu energetic: 600 Wh/zi.
– scop: alimentarea unui grup mic de consumatori casnici.

Sistemul fotovoltaic pentru pompare ICLF Vidra (aria panourilor fotovoltaice)
Caracteristici tehnice:
– puterea ariei PV:1113 Wp;
– tensiune:120 V c.c/3 x 65 V c.a (asigurata de un invertor cu frecventa variabila in gama 7-63 Hz);
– putere motor pompa: 550 W;
– scop: pomparea apei dintr-un put cu adancimea de 7m intr-un rezervor de stocare cu volumul de 30m³, pentru a fi utilizata la irigarea unor mici suprafete cultivate cu legume.

Unitate fotovoltaica standard pentru protectia mediului statia meteo Fundata (judetul BV – altitudine 1385 m) – aria panourilor PV in dreapta, analizorul de ozon in stanga
Caracteristici tehnice:
– puterea ariei PV: 350Wp;
– tensiune: 12 V c.c;
– capacitate baterii: 960 Ah, care asigura sistemului o autonomie de 10 zile;
– consum energetic: 402 Wh/zi;
– scop: alimentarea unui analizor de ozon utilizat pentru masurarea concentratiilor emisiilor de ozon.

Sistemele prezentate mai sus au fost realizate de IPASA in cadrul programelor internationale PECO si INCO-COPERNICUS cofinantate de Comisia UE.

REZULTATE
Testarea scrisa a cursantilor pentru evaluarea nivelului de cunostinte acumulat in cadrul acestei instruiri;
Realizarea de catre fiecare cursant a unui proiect de dimensionare a unui sistem fotovoltaic SHS pentru 2 cazuri concrete avute in vedere pentru judetul Caras Severin si anume: electrificarea scolii din comuna Cornereva; electrificarea unei gospodarii particulare tipice acestei zone.

Energie fotovoltaica si eoliana