ΕΠΑΛ ΚΑΛΑΜΠΑΚΑΣ ΣΧ. ΕΤΟΣ 2012-13 Ερευνητική Εργασία B’ Τετραμήνου Υπεύθυνοι Καθηγητές Παρασκευάς Αθανάσιος - ΠΕ17 ΠΟΛ. ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ Καρακίτσιος Χρήστος - ΠΕ19 ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΟΣ Ηλιακή Ενέργεια & Φωτοβολταϊκά Συστήματα

Τεχνολογία Φωτοβολταϊκών Αυτόνομα Φ/Β Συστήματα Με τι θα ασχοληθούμε? Ηλιακή ενέργεια Τεχνολογία Φωτοβολταϊκών Αυτόνομα Φ/Β Συστήματα Διασυνδεδεμένα Φ/Β Συστήματα

Χριστοδουλόπουλος Θοδωρής Ομάδες εργασίας ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Οι Μελετητές Του Ήλιου Γατσάς Θοδωρής Γκουντάνας Ευάγγελος Ζαχαράκης Άγγελος Ζέκιο Άλμπερτ Μαντζαβέλας Γιάννης ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ Φ/Β Sun Power Κακούσιου Κατερίνα Μουλά Φωτεινή Σινάνη Ραφαέλα ΑΥΤΟΝΟΜΑ Φ/Β Solar Team Αγγέλης Βαγγέλης Ζήκος Σάκης Τσεκούρας Στέργιος Χριστοδουλόπουλος Θοδωρής ΔΙΑΣΥΝΔΕΔΕΜΕΝΑ Φ/Β Ηλιαχτίδες Καραλή Βασιλική Κούκλη Ραφαηλία Κωτσέκου Κλοντιάνα Ρεσούλι Ερμελίντα

Το ταξίδι της ενέργειας ..από τον Ήλιο στο σπίτι μας

Γη Ενέργεια στον Ήλιο… Στην καρδιά του Ήλιου συμβαίνουν πυρηνικές αντιδράσεις Η ενέργεια που δημιουργείται ακτινοβολείται προς όλες τις κατευθύνσεις στο Διάστημα

Ο Ήλιος, φωτοδότης και ζωοδότης… Φωτίζει και θερμαίνει τη Γη…

Ο Ήλιος, φωτοδότης και ζωοδότης… Δίνει ζωή σε κάθε οργανισμό.. •

Ο θεός Ήλιος των αρχαίων λαών… Παλαιότερα πίστευαν ότι ο Ήλιος είναι θεός…Οι αρχαίοι Έλληνες τον ταύτιζαν με τον Φοίβο-Απόλλωνα, οι Βαβυλώνιοι με τον Σάμα, οι αρχαίοι Αιγύπτιοι με τον Άμμωνα-Ρα, οι αρχαίοι Πέρσες με τον Μίθρα Στο θεό Ήλιο οι Ρόδιοι είχαν αφιερώσει το κολοσσιαίο του άγαλμα, το γνωστό ως «Κολοσσός της Ρόδου», ένα από τα επτά θαύματα του κόσμου •

Η ηλιακή ενέργεια… προσπίπτουσα ακτινοβολία ανακλώμενη ακτινοβολία Παρόλο που το 1/3 της ηλιακής ενέργειας που φτάνει στη Γη ανακλάται από τα σύννεφα και από τους ωκεανούς… •

Θερμαίνει το έδαφος, ώστε η θερμοκρασία του να παραμένει σταθερή… Η ηλιακή ενέργεια… 14,4oC Θερμαίνει το έδαφος, ώστε η θερμοκρασία του να παραμένει σταθερή… •

Η ηλιακή ενέργεια… υδρατμοί Εξατμίζει το νερό… •

Η ηλιακή ενέργεια… Δημιουργεί τα σύννεφα και τη βροχή.. •

Η ηλιακή ενέργεια… τεχνητή λίμνη ανεμογεννήτριες Θερμαίνει τον αέρα, εμφανίζεται ως ενέργεια κίνησης και δημιουργεί τους ανέμους και τα κύματα… •

Η ηλιακή ενέργεια… Δημιουργεί τον κύκλο του νερού.. • σύννεφα χιόνι βροχή ωκεανός χιόνι τρεχούμενα νερά υπόγεια νερά εξάτμιση Δημιουργεί τον κύκλο του νερού.. •

Η ηλιακή ενέργεια… ανθρακωρυχείο εξέδρα άντλησης πετρελαίου Εμφανίζεται ως χημική ενέργεια αποθηκευμένη στις τροφές, στο ξύλο, στα ορυκτά καύσιμα.. •

Η ηλιακή ενέργεια… Χρησιμοποιείται απευθείας: ○ στα φωτοβολταϊκά φωταβολταϊκό στοιχείο κάτοπτρο δεξαμενή νερού ηλεκτρογεννήτρια ηλιακός θερμοσίφωνας για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος… για τη θέρμανση του νερού… για τη θέρμανση νερού και την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος… Χρησιμοποιείται απευθείας: ○ στα φωτοβολταϊκά ○ στους ηλιακούς θερμοσίφωνες ○ στους ηλιακούς φούρνους ○ από τα φυτά… •

Η ηλεκτρική ενέργεια μεταφέρεται στο σπίτι μας και … Ηλεκτρική ενέργεια σπίτι μας … σταθμός παραγωγής ΔΕΗ γραμμές μεταφοράς ρεύματος καταναλωτές Η ηλεκτρική ενέργεια μεταφέρεται στο σπίτι μας και …

Μετατροπές της ηλιακής ενέργειας… μίξερ φρυγανιέρα ηλεκτρική κουζίνα πλυντήριο πιάτων ηλεκτρικό ψυγείο φούρνος μικροκυμάτων φωτιστικό …μετατρέπεται σε φως, σε θερμότητα, σε κινητική ενέργεια, σε ηλεκτροχημική ενέργεια… •

Μετατροπές της ηλιακής ενέργειας… Χημική ενέργεια ορυκτά καύσιμα Κινητική ενέργεια Ηλεκτρική ενέργεια Θερμότητα Ενέργεια βιομάζας χλωρο-φύλλη Φωτοβολ-ταϊκή Υδραυλική ενέργεια νερό Αιολική ενέργεια άνεμος Ηλιακή ενέργεια υδροστρόβιλος ανεμόμυλος ανεμογεννήτρια ατμοστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια κινητήρας

Ο Ήλιος είναι πηγή όλης σχεδόν της ενέργειας που χρησιμοποιούμε!! Με άλλα λόγια… ηλιακή ενέργεια Ο Ήλιος είναι πηγή όλης σχεδόν της ενέργειας που χρησιμοποιούμε!!

Ανακάλυψη Φ/Β Η πρώτη γνωριμία του ανθρώπου με το φωτοβολταϊκό φαινόμενο έγινε το 1839 Ο Γάλλος φυσικός Edmond Becquerel ανακάλυψε το φωτοβολταϊκό φαινόμενο κατά την διάρκεια πειραμάτων του με μια ηλεκτρολυτική επαφή φτιαγμένη από δύο μεταλλικά ηλεκτρόδια

Ιστορικό Φ/Β 1839 Ο φυσικός Edmund Becquerel ανακαλύπτει το φωτοβολταϊκό φαινόμενο, καθώς πειραματιζόταν με ηλεκτρολυτικό στοιχείο αποτελούμενο από δύο μεταλλικά ηλεκτρόδια σε αγώγιμο υγρό. 1983 Η παγκόσμια παραγωγή φωτοβολταϊκών ξεπερνά τα 21,3 MW. 1984 Κυκλοφορούν τα άμορφα φωτοβολταϊκά. 1999 Η συνολική παγκόσμια ισχύ φτάνει τo 1GW. 2012 Η συνολική παγκόσμια ισχύ ξεπερνά τα 100 GW. Σήμερα Μια από τις πιο σημαντικές εφαρμογές φωτοβολταϊκών είναι η συμπληρωματική παραγωγή ενέργειας. Στην Βόρεια Αμερική πολλές εταιρείες παραγωγής ενέργειας (αντίστοιχες ΔΕΗ) υποστηρίζουν τα φορτία του κλιματισμού τους θερινούς μήνες με φωτοβολταϊκά συστήματα.

Tι είναι τα Φωτοβολταϊκά Συστήματα? Με τον όρο φωτοβολταϊκά συστήματα, εννοούμε τις βιομηχανικές διατάξεις οι οποίες μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια Για την ακρίβεια, πρόκειται για γεννήτριες που αποτελούνται από τα φωτοβολταϊκά πάνελ, τα συστήματα στήριξης, τους συσσωρευτές, τους αντιστροφείς τάσης, τους μετρητές ενέργειας και τους ρυθμιστές φόρτισης. Τα φωτοβολταϊκά συστηματα ανήκουν στην κατηγορία των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας Στην καθημερινότητά μας χρησιμοποιούμε διαρκώς όλο και περισσότερο τα Φ/Β συστήματα, αφού μας συμφέρουν και έχουν πολλά πλεονεκτήματα leto vageli spanouli sas gamaw .....

Τεχνολογία Φωτοβολταϊκών Συστημάτων Τα φωτοβολταϊκά συστήματα αποτελούν μια πολλά υποσχόμενη τεχνολογία ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Ως πράσινη μορφή ενέργειας, φιλική προς το περιβάλλον, βοηθά να αντιμετωπίσουμε περιβαλλοντικά προβλήματα της σύγχρονης εποχής, όπως η κλιματική αλλαγή και η μόλυνση του πλανήτη. Με πηγή την ανεξάντλητη ηλιακή ενέργεια, η χρήση των φωτοβολταϊκών συστημάτων αντικαθιστά την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από ορυκτά καύσιμα.

Πλεονεκτήματα Φ/Β Το βασικότερο από τα πλεονεκτήματα των φωτοβολταϊκών συστημάτων είναι ότι λειτουργούν με τον ήλιο ο οποίος είναι μια αστείρευτη πηγή ενέργειας Τα φωτοβολταϊκά συστήματα δε ρυπαίνουν το περιβάλλον, αντέχουν στο χρόνο, δε θέλουν ιδιαίτερη συντήρηση, δεν έχουν μεγάλο κόστος ενώ με επιδοτούμενα προγράμματα όπως το φωτοβολταϊκά σε στέγες η χρηματοδότηση φτάνει έως και 100%.

Με τι υλικά κατασκευάζονται τα Φ/Β? Ο κανόνας στα ηλιακά πάνελ είναι να έχουν 36 τέτοια στοιχεία Η πάνω πλευρά του φ/β στοιχείου με τις αποχρώσεις του μπλε (η μπροστινή, αυτή που φαίνεται στην εικόνα) είναι το αρνητικό και η κάτω πλευρά (η από πίσω γκρι πλευρά, αυτή που δεν φαίνεται στην εικόνα) το θετικό

Μετατροπή Ενέργειας σε Οικιακό Ρεύμα

Μετατροπή Ενέργειας σε Οικιακό Ρεύμα

Αυτόνομα Φωτοβολταϊκά Συστήματα Τα ΑΥΤΟΝΟΜΑ Φ/Β ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ είναι οι μονάδες μετατροπής της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια, οι οποίες προσφέρουν ενεργειακή αυτονομία σε οικίες, καταστήματα ή άλλες εγκαταστάσεις. Το μέγεθος σε ενεργειακές ανάγκες μίας οικίας ή ενός καταστήματος, εξαρτάται από την ενεργειακή κατανάλωση των ηλεκτρικών συσκευών της. Ανάλογα με τις ενεργειακές ανάγκες, το κόστος ενός αυτόνομου φωτοβολταϊκού συστήματος μπορεί να κυμανθεί από μερικές εκατοντάδες έως μερικές χιλιάδες ευρώ.

Αυτόνομα Φωτοβολταϊκά Συστήματα Η συντήρηση που απαιτούν τα αυτόνομα φωτοβολταικά συστήματα είναι ελάχιστη και αφορά κυρίως το περιοδικό καθαρισμό των επιφανειών των φωτοβολταϊκών πάνελ και τον συχνό έλεγχο των συσσωρευτών. Τα κυριότερα μέρη ενός αυτόνομου φωτοβολταϊκού συστήματος είναι: τα φωτοβολταϊκά πάνελ (ηλιακοί συλλέκτες) οι συσσωρευτές (μπαταρίες) ο ρυθμιστής φόρτισης ο αντιστροφέας τάσης (inverter) ειδικές ασφάλειες όργανα μέτρησης χωρητικότητας συσσωρευτών

Διασυνδεδεμένα Φωτοβολταϊκά Συστήματα Τα διασυνδεδεμένα Φ/Β συστήματα είναι μια καινοτόμος ενεργειακή επένδυση που όχι μόνο καλύπτει τις ενεργειακές ανάγκες ενός χώρου αλλά παράλληλα δίνει την δυνατότητα για άμεσα και σημαντικά οικονομικά οφέλη. Το παραγόμενο πλέον ρεύμα πωλείται στο δίκτυο της Δ.Ε.Η σε τιμές οι οποίες είναι εγγυημένες αφού η σύνδεση με την Δ.Ε.Η γίνεται κατόπιν σύμβασης και έχει ισχύ για 25 χρόνια.

Διασυνδεδεμένα Φωτοβολταϊκά Συστήματα

Διασυνδεδεμένα Φωτοβολταϊκά Συστήματα Το 2012 τα Φ/Β κάλυψαν πάνω από το 3% των αναγκών της χώρας σε ηλεκτρική ενέργεια, παράγοντας 1,7 δισ. κιλοβατώρες (1,7 TWh) ή αλλιώς το 30% όλης της πράσινης ενέργειας το 2012 Χάρη στα φωτοβολταϊκά, το 2012 αποφεύχθηκε η έκλυση 1,12 εκατ. τόνων διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα

Χριστοδουλόπουλος Θοδωρής ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Οι Μελετητές Του Ήλιου Γατσάς Θοδωρής Γκουντάνας Ευάγγελος Ζαχαράκης Άγγελος Ζέκιο Άλμπερτ Μαντζαβέλας Γιάννης ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ Φ/Β Sun Power Κακούσιου Κατερίνα Μουλά Φωτεινή Σινάνη Ραφαέλα ΕΥΧΑΡΙΣΤΟΥΜΕ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΟΣΟΧΗ ΣΑΣ!!! ΑΥΤΟΝΟΜΑ Φ/Β Solar Team Αγγέλης Βαγγέλης Ζήκος Σάκης Τσεκούρας Στέργιος Χριστοδουλόπουλος Θοδωρής ΔΙΑΣΥΝΔΕΔΕΜΕΝΑ Φ/Β Ηλιαχτίδες Καραλή Βασιλική Κούκλη Ραφαηλία Κωτσέκου Κλοντιάνα Ρεσούλι Ερμελίντα