ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ

13ο ΟΛΟΗΜΕΡΟ ΔΗΜΟΤΙΚΟ ΣΧΟΛΕΙΟ ΙΛΙΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΜΕ ΘΕΜΑ:

ΤΙ ΕΙΝΑΙ Η ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Η ηλιακή ενέργεια που προσπίπτει στην επιφάνεια της γης είναι ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που παράγεται στον ήλιο.

ΠΟΥ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΘΕΙ Η ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Στην άμεση παραγωγή θερμότητας, με ενεργητικά και παθητικά ηλιακά συστήματα.

Αν η παραγόμενη θερμότητα είναι υψηλής θερμοκρασίας, τότε μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ατμού και στη συνέχεια μηχανικής ενέργειας (με ατμοστρόβιλους).

Η μηχανική ενέργεια μπορεί να μετατραπεί σε ηλεκτρική ενέργεια. Σε αυτή τη περίπτωση αναφερόμαστε σε θερμική παραγωγή ηλεκτρισμού από την ηλιακή ενέργεια

ΠΟΥ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΘΕΙ Η ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Στην άμεση παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας με δύο τρόπους: θερμικές και φωτοβολταϊκές εφαρμογές.

Η θερμική αξιοποίηση περιλαμβάνει συλλογή της ηλιακής ενέργειας για να παραχθεί θερμότητα κυρίως για θέρμανση νερού και μετατροπή του σε ατμό για την κίνηση ατμοστροβίλων.

Η δεύτερη εφαρμογή θα αναλυθεί λεπτομερώς στην συνέχεια.

ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΗΛΙΑΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Αποτρέπεται η κατανάλωση ενέργειας από ορυκτά καύσιμα και κατά συνέπεια οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα (CO2) που προκαλούν τις παγκόσμιες κλιματικές αλλαγές.

Το φως του ήλιου είναι δωρεάν και διαθέσιμο σε όλο τον πλανήτη. Είναι ανανεώσιμη πηγή και δεν πρόκειται να εξαντληθεί.

Η ηλιακή θερμική ενέργεια μπορεί να αποθηκευτεί και να απελευθερώνεται αργά και σταδιακά.

Η τοποθέτηση ενός ηλιακού συστήματος είναι απλή. Η δε συντήρηση που απαιτεί είναι ελάχιστη ενώ η ανθεκτικότητα τους φτάνει τα 25 και άνω έτη λειτουργίας.

Πρόκειται για απλή και συμφέρουσα λύση καθώς με τη πάροδο του χρόνου τα ηλιακά συστήματα τείνουν να “πληρώνονται μόνα τους” .( μέσος χρόνος αποπληρωμής 4 ετών)

Μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο σε μηχανήματα μικρής κλίμακας όσο και μεγάλης.

Είναι η εναλλακτική ενέργεια που φαίνεται ότι μπορεί να ανταποκριθεί καλύτερα στις ανάγκες του μέλλοντος.

Τα συστήματα ηλιακής ενέργειας είναι γενικώς αθόρυβα.

ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΗΛΙΑΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Τα black-out είναι σπάνια

Πλεονάζουσα ενέργεια μπορεί να επανατροφοδοτήσει το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας.

Το κόστος δε μεταβάλλεται με τη πάροδο του χρόνου όπως συμβαίνει πχ με τα ορυκτά καύσιμα.

Η ηλιακή τεχνολογία είναι μια καθ΄όλα ώριμη, δοκιμασμένη και αξιόπιστη τεχνολογία.

Είναι ιδανική για απομονωμένες περιοχές, μακριά από γεννήτριες.

Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη παραγωγή ηλεκτρισμού ακόμα κι όταν έχει συννεφιά.

Η ενέργεια δε χάνεται κατά τη μεταφορά από τα κεντρικά σημεία, όταν τα κατανεμημένα συστήματα βρίσκονται σε λειτουργία.

Το πυρίτιο το οποίο χρησιμοποιείται για ημιαγωγούς είναι το δεύτερο σε αφθονία ορυκτό στο πλανήτη.

ΑΞΙOΠΟΙΗΣΗ ΤΗΣ ΗΛΙΑΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Η ποσότητα ενέργειας που λαμβάνει η γή από τον ήλιο είναι περίπου η διπλάσια από αυτή που θα μπορέσει ποτέ να ληφθεί από το σύνολο των μη ανανεώσιμων πηγών της Γης (πχ. Φυσικό αέριο, άνθρακα κτλ ) και περισσότερη από αυτή που καταναλώνει σήμερα ο άνθρωπος σε ένα χρόνο.Γι αυτό κρίνεται σκόπιμη η πρακτική εκμετάλλευσης της ηλιακής ενέργειας.

ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΕΡΓΟΣΤΑΣΙΑ

Το μεγαλύτερο εργοστάσιο φωτοβολταϊκών παγκοσμίως χτίζεται από την General Electric στην Πορτογαλία. Θα παράγει αρκετή ηλεκτρική ενέργεια για να τροφοδοτήσει 8.000 σπίτια. Αυτό θα σημαίνει μείωση των αερίων του θερμοκηπίου κατά 30.000 τόνους το χρόνο.

ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΕΡΓΟΣΤΑΣΙΑ

Εργοστάσιο φωτοβολταϊκών στη Λειψία της Γερμανίας.33.000 ηλιακοί συλλέκτες παράγουν έως και 5 MW ισχύος, δηλαδή αρκετά για να ηλεκτροδοτήσουν 1.800 σπίτια.

ΣΧΟΛΙΚΗ ΕΠΙΣΚΕΨΗ ΣΤΟ ΕΚΕΦΕ ΔΗΜΟΚΡΙΤΟΣ

Παρουσίαση του Ερευνητικού Κέντρου και των Ινστιτούτων στο αμφιθέατρο.

ΣΧΟΛΙΚΗ ΕΠΙΣΚΕΨΗ ΣΤΟ ΕΚΕΦΕ ΔΗΜΟΚΡΙΤΟΣ

Παρουσίαση του Ερευνητικού Κέντρου και των Ινστιτούτων στο αμφιθέατρο.

ΣΧΟΛΙΚΗ ΕΠΙΣΚΕΨΗ ΣΤΟ ΕΚΕΦΕ ΔΗΜΟΚΡΙΤΟΣ

Παρουσίαση της συνεργασίας του Δημόκριτου με το CERN στην Ελβετία και του Επιταχυντή.

ΕΠΙΣΚΕΨΗ ΣΤΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΝΑΝΟΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΚΑΙ ΝΑΝΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ (Ι.Ν.Ν.) ΔΗΜΟΚΡΙΤΟΥ

Γνωριμία με τα Υλικά που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή φωτοβολταϊκών κυψελών.

ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΚΥΤΤΑΡΑ

Τα φωτοβολταϊκά κύτταρα ή φωτοβολταϊκές κυψέλες είναι κρυσταλλοδίοδοι οι οποίοι αποτελούνται από ημιαγωγούς (φτιαγμένους από ημιαγώγημα υλικά τα οποία έχουν την ιδιότητα της φωτοαγωγιμότητας, να απορροφούν δηλαδή φωτόνια και να μεταδίδουν την ενέργεια τους αυτή σε χωριστά ηλεκτρόνια. ).

Το πυρίτιο είναι το πιο συχνό υλικό που χρησιμοποιείται στη κατασκευή ημιαγωγών για οικονομικούς και τεχνικούς λόγους.

ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΚΥΤΤΑΡΑ

Η ροή των ηλεκτρονίων δημιουργεί το ρεύμα, και το ηλεκτρικό πεδίο δημιουργεί την τάση του ρεύματος. Το μέγιστο θεωρητικό ποσό ενέργειας που μπορεί να απορροφήσει ένα φωτοβολταϊκό κύτταρο είναι περίπου το 25% της ενέργειας που δέχεται, αλλά το πιο συνηθισμένο ποσοστό είναι λιγότερο από 15%.

ΒΙΩΜΑΤΙΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ ΤΟΥ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ ΝΑΝΟΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΚΑΙ ΝΑΝΟΤΕΧΝΟΓΙΑΣ

ΔΟΚΙΜΕΣ ΣΤΗΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΩΝ ΚΥΨΕΛΩΝ

Μέτρηση τάσης με αμπερόμετρο

ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ

Ευχαριστούμε πολύ τον Δρ. Φαλάρα Πολύκαρπο καθώς και τους συνεργάτες του τμήματος,κο Γεωργίου Χ. και κα Περγαντή Δ. για την επιστημονική τους κατάρτιση και φιλοξενία που μας παρείχαν κατά την επίσκεψή μας στον Δημόκριτο.