Studiul Sistemelor Fotovoltaice Utilizate în Alimentarea Consumatorilor Rezidențiali Izolati

Introducere

În lucrarea de faţă îmi propun să fac o analiză teoretică a unui concept foarte des întâlnit în zilele noastre, sistemul fotovoltaic. Fotovoltaicele (FV) sau celulele solare, cum sunt adesea numite, sunt dispozitive semiconductoare care transformă lumina solară în curent electric. Grupele de fotovoltaice sunt configurate electric în module şi matrice, care pot fi folosite la încărcarea bateriilor, funcţionarea motoarelor, şi pentru a alimenta sarcini electrice. Cu echipamentul adecvat de transformare a puterii, sistemele fotovoltaice pot produce curent alternativ (CA) care este compatibil cu orice aparat convenţional si operează în paralel si interconectat la grila de utilitate.

Lucrarea este structurată pe trei capitole. Astfel, în elaborarea primului capitol “Surse de energie”, am încercat să vorbesc despre cele mai importante surse de energie, care ajută populaţia Globului să economisească o parte din veniturile financiare. Printre aceste surese se află şi energia solară, care, transformată, devine energie electrică. Aceasta poate fi captată cu ajutorul panourilor solare sau panouri fotovoltaice, dar şi cu ajutorul captatoarelor de energie.

În continuarea acestui capitol am făcut o analiză a folosirii energiei fotovoltaice la nivel mondial, cât şi la nivelul ţării noastre. Din această analiză aflăm că România este pe locul 40 la nivel mondial în ceea ce priveşte folosirea energiei fotovoltaice. Putem spune că acest loc este chiar unul onorabil pentru noi.

Capitolul al doilea, “Sisteme fotovoltaice”, este este structurat, astfel încât, un simplu cititor să-şi dea seama cât de important este un sistem fotovoltaic pentru populaţia unei ţări. Tot aici, am detaliat componentele sistemului, dar şi modalitatea de realizare a unui sistem.

Capitolul al treilea, “Alegerea şi calculul componentelor unui sistem fotovoltaic pentru o casă de vacanţă” este un studiu de caz efectuat în vederea expunerii importanţei sistemului fotovoltaic atunci când locuinţa noastră este amplasată într-o zonă unde posibilităţile alimentării de la reţeaua publică sunt reduse.

Lucrarea se încheie cu unele concluzii şi cu o scurtă bibliografie

Capitolul 1. Surse de energie

1.1. Surse regenerabile de energie

Sursele regenerabile de energie se referă la forme de energie “rezultate din procese naturale regenerabile, la care ciclul de producere are loc în perioade de timp” comparabile cu perioadele lor de consum. Astfel, energia luminii solare, a vânturilor, a apelor curgătoare, a proceselor biologice şi a căldurii geotermale pot fi captate utilizând diferite procedee. Sursele de energie neregenerabile includ energia nucleară precum şi energia generată prin arderea combustibililor fosili, aşa cum ar fi ţiţeiul, cărbunele şi gazele naturale. Aceste resurse sunt, în chip evident, limitate la existenţa zăcămintelor respective şi sunt considerate în general neregenerabile. Dintre sursele regenerabile de energie se pot enumera:

• energia eoliană

• energia solară

• energia apei

• energia hidraulică

• energia mareelor

• energia geotermică

• energie derivată din biomasa: biodiesel, bioetanol, biogaz.

Sursele regenerabile de energie (SRE) sunt energii obţinute din fluxurile existente în mediul ambiant şi care au un caracter continuu şi repetitiv. Prin eliberarea energiei stocate în combustibilii fosili sau cel nuclear, noi poluăm mediul ambiant cu deşeuri, deci amplificăm efectul de seră şi contribuim la poluarea termică a mediului (figura 1). Fluxul de energie regenerabilă are caracter închis, iar cel de energie fosilă are caracter deschis. În cazul folosirii surselor regenerabile de energie, fluxul de energie provenit din mediul ambiant se transformă cu ajutorul instalaţiei de conversie într-o altă formă de energie, necesară consumatorului, şi apoi se reîntoarce (conform legii conservării, cantitatea de energie rămâne neschimbată) în acelaşi mediu, echilibrul termic al acestuia nefiind afectat. (a. b, Fig. 1.)

Sursele regenerabile de energie se clasifică în două grupe: energia solară şi derivatele acesteia - eoliană, hidraulică, energia biomasei, valurilor