ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΙΚΩΝ

Μέγεθος: px
Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΙΚΩΝ"

Transcript

1 Τ εχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Καβάλας Σχολή Τ εχνολογικώ ν Εφαρμογώ ν Τμήμα Τ εχνολογίας Πετρελαίου και φυσικού Αερίου ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΤΑ ΚΤΙΡΙΑ Κ ό κ κ ο υ Ε λ έν η, Α.Μ.: Δάντσιου Σπυριδούλα, Α.Μ.: 2420 Εταβλέπων Καθηγητής Μαρμάνης Δημήτρης Χημικός Μηχανικός

2 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Στην παρούσα πτυχιακή εργασία θα αναφερθούμε γενικότερα για την ηλιακή ενέργεια, τα χαρακτηριστικά αυτής, τις εφαρμογές της και η αξιοποίηση της στην καθημερινή ζωή του ανθρώπου. Ηλιακή ενέργεια χαρακτηρίζεται το σύνολο των διαφόρων μορφών ενέργειας που προέρχονται από τον Ήλιο. Τέτοιες είναι το φως ή φωτεινή ενέργεια, η θερμότητα ή θερμική ενέργεια καθώς και διάφορες ακτινοβολίες ή ενέργεια ακτινοβολίας. Η ηλιακή ενέργεια στο σύνολό της είναι πρακτικά ανεξάντλητη, αφού προέρχεται από τον ήλιο, και ως εκ τούτου δεν υπάρχουν περιορισμοί χώρου και χρόνου για την εκμετάλλευσή της. Όσον αφορά την εκμετάλλευση της ηλιακής ενέργειας, θα μπορούσαμε να πούμε ότι χωρίζεται σε τρεις κατηγορίες εφαρμογών: τα παθητικά ηλιακά συστήματα, τα ενεργητικά ηλιακά συστήματα, και τα φωτοβολταϊκά συστήματα. Τα παθητικά και τα ενεργητικά ηλιακά συστήματα εκμεταλλεύονται τη θερμότητα που εκπέμπεται μέσω της ηλιακής ακτινοβολίας, ενώ τα φωτοβολταϊκά συστήματα στηρίζονται στη μετατροπή της ηλιακής ακτινοβολίας σε ηλεκτρικό ρεύμα μέσω του φωτοβολταϊκού φαινομένου. Στη συνέχεια γίνεται λόγος για τα φωτοβολταϊκά συστήματα τα οποία μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια απευθείας σε ηλεκτρικό ρεύμα το οποίο μπο 1

3 ρεί να τροφοδοτήσει ηλεκτρικές συσκευές, να αποθηκευτεί ή να διοχετευθεί στο δίκτυο της ΔΕΗ. Ως αναφορά τα φωτοβολταϊκά θα ασχοληθούμε και με τον μηχανισμό απορρόφησης του φωτός στο χώρο της ημιαγωγικής επαφής που οδηγεί στην εμφάνιση του φωτοβολταϊκού φαινομένου. Επίσης αναλύονται τα χαρακτηριστικά λειτουργίας και οι μέθοδοι παρασκευής του βασικού κύτταρου παραγωγής της φωτοβολταϊκής ηλεκτρικής ενέργειας, τα χαρακτηριστικά και οι κατηγορίες των φωτοβολταϊκών συστημάτων, καθώς και η χρήση αυτών. Τέλος γίνεται μια συνοπτική μελέτη ενός αυτόνομου PV συστήματος για μια κατοικία στην Αττική, των φορτίων που χρειάζονται για να ξεκινήσει μια τέτοια τυπική κατοικία ή μικρή επιχείρηση, όπως και των νομοθετικών ρυθμίσεων που χρειάζονται για να επιτραπεί σε ιδιώτες η δημιουργία μονάδας πα - ραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με τα φωτοβολταϊκά. 2

4 Περιεχόμενα ΠΕΡΙΛΗΨ Η... 1 ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΗΛΙΑΚΗ ΕΝ ΕΡΓΕΙΑ Ορισμός της ηλιακής ενέργεια Άμεση και Έμμεση ηλιακή ενέργεια Ηλιακή γεωμετρία Χαρακτηριστικά της ηλιακή ενέργειας Εφαρμογές της ηλιακής ενέργειας Συνιστώσες της ηλιακή ς ακτινοβ ολίας Ηλιακή ακτινοβολία στην ΕΛΛΑΔΑ Ηλιακή Ενέργεια και Φωτοβολταϊκά Συστήματα ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝ ΕΡΓΕΙΑ Απορρόφηση ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας από την ύλη Ιστορία Γενικά χαρακτηριστικά Φωτοαγωγιμότητα Οι βασικές προϋποθέσεις δημιουργίας του φωτοβολταϊκού φαινομένου στους ημιαγωγούς H καμπύλη Ι-V ενός φωτοβολταϊκού στοιχείου Η απόδοση του φωτοβολταϊκού στοιχείου Θεωρητικό όριο της απόδοσης των φωτοβολταϊκών στοιχείων Οργανικά φωτοβολταϊκά στοιχεία...33 ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΚΑΙ ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΤΩΝ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΩΝ ΣΥΣΤΗ Μ ΑΤΩ Ν Χαρακτηριστικά των φωτοβολταϊκών συστημάτων Αυτόνομα φωτοβολταϊκά συστήματα Υβριδικά φωτοβολταϊκά συστήματα (hybrid P V systems)

5 Φωτοβολταϊκά συστήματα συνδεδεμένα στο δίκτυο (Grid-connected Systems) Βασικά στοιχεία Φωτοβολταϊκού υβριδικού συστήματος ΚΕΦΑΛΑΙΟ Μ ΕΛΕΤΗ ΑΥΤΟΝΟΜΟΥ PV-ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΓΙΑ Μ ΙΑ ΚΑΤΟ ΙΚΙΑ ΣΤΗΝ ΑΤΤΙΚΗ Ενεργειακή Μέθοδος Διαστασιολόγησης Τυπικές συνθήκες δοκίμων - πιστοποίησης και λειτουργίας P V- στοιχείων Διαστασιολόγηση με τη μέθοδο των Ah Διαστασιολόγηση συσσωρευτών Οικονομική ανάλυση και σχετικά μεγέθη...76 ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΠΕΝΔΥΣΕΙΣ ΚΑΙ ΝΟΜΟΘΕΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗ Μ ΑΤΑ ΓΙΑ ΤΑ Φ ΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ Διαδικασίες εγκατάστασης φωτοβολταϊκών συστημάτων Που μπορεί να εγκατασταθεί ΦΒ σύστημα; Βασικά Σημεία Αδειοδοτικής Διαδικασίας Ποιες άδειες απαιτούνται για την εγκατάσταση ενός Φ/Β Συστήματος; Διαδικασία ελέγχου των αναγκαίων λειτουργικών και τεχνικών χαρακτηριστικών του εξοπλισμού των Φωτοβολταϊκών σταθμών, για την έκδοση της σχετικής βεβαίωσης Προϋποθέσεις για τη σύνδεση του Φ/Β σταθμού με το δίκτυο Πρόσθετα στοιχεία Έλεγχος στοιχείων Έλεγχος φωτοβολταϊκού σταθμού Κόστος διαδικασίας ελέγχου για την κάλυψη των λειτουργικών δαπανών του ΚΑΠ Ε για την έκδοση σχετικής βεβαίωσης Επιδοτήσεις - χρηματοδότηση μέσω ΕΣΠΑ για δημιουργία αυτόνομων φωτοβολταϊκών συστημάτων σε μικρές ή πολύ μικρές επιχειρήσεις Που χρησιμοποιούνται τα φωτοβολταϊκά

6 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Στο κεφαλαίο αυτό αναφέρουμε τον ορισμό της ηλιακής ενέργειας, την άμεση και έμμεση ηλιακή ενέργεια, την ηλιακή γεωμετρία, τα χαρακτηρίστηκα της ηλιακής ενέργειας, τις εφαρμογές της ηλιακής ενέργειας, τις συνιστώσες της ηλιακής ενέργειας, τα ποσοστά της ηλιακής ακτινοβολίας στην χώρας μας και τέλος την ηλιακή ενέργεια και φωτοβολταϊκά συστήματα Ορισμός της ηλιακής ενέργεια Είναι η ενέργεια που προέρχεται από τον ήλιο και αξιοποιείται μέσω τεχνολογιών που εκμεταλλεύονται τη θερμική και ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία του ήλιου με χρήση μηχανικών μέσων για τη συλλογή, αποθήκευση και διανομή της. Η ισχύς της ηλιακής ακτινοβολίας που φθάνει στη γη είναι κατά μέσο όρο 173x1015 W και είναι κατά τάξεις μεγαλύτερη της μέσης ισχύος που απαιτεί η ανθρωπότητα (7x1012 W ). Πέρα αυτού όμως, η ηλιακή ενέργεια αποτέλεσε και αποτελεί τη βασική ενεργειακή πηγή στη Γη, καθώς σε αυτήν οφείλεται ο σχηματισμός ή διαθεσιμότητα της πλειονότητας των ενεργειακών πόρων, ανανεώσιμων και μη, με εξαιρέσεις την πυρηνική ενέργεια, τη γεωθερμική και την παλιρροιακή η οποία οφείλεται στην έλξη γης και σελήνης. Η γη δέχεται μόλις το 1/109 της ακτινοβολίας που εκπέμπει ο ήλιος. Η ηλικία του ήλιου εκτιμάται μεγαλύτερη από 5 δισεκατομμύρια έτη, και υπολογίζεται ότι ο ήλιος θα συνεχίσει να εκπέμπει ακτινοβολία με τον ίδιο ρυθμό για τουλάχιστον άλλα τόσα έτη. Άρα η ηλιακή ενέργεια είναι μια ανανεώσιμη πηγή ενέργειας. 5

7 1.2. Άμεση και Έμμεση ηλιακή ενέργεια Οι κύριοι τρόποι εκμετάλλευσης της άμεσης ηλιακής ενέργειας, είναι η μετατροπή της σε θερμότητα αλλά και σε ηλεκτρισμό. Όλα τα συστήματα μετατροπής της ηλιακής ενέργειας σε θερμότητα χωρίζονται σε δυο μεγάλες κατηγορίες, τα παθητικά και τα ενεργητικά. Η μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρισμό γίνεται επί το πλείστον με τη φωτοβολταϊκή μέθοδο. Έμμεση ηλιακή ενέργεια: Από την ηλιακή ενέργεια που προσπίπτει στη γη, ποσοστό 1, 5%-2, 0% μετατρέπεται σε κινητική ενέργεια αέριων μαζών στην ατμόσφαιρα. Παράλληλα η θερμική επίδραση του ήλιου στους υδάτινους όγκους (εξάτμιση, βροχοπτώσεις, θερμοκρασιακή Διαγόρα ωκεανών, τήξη των πάγων και του χιονιού) προκαλεί έντονη κινητικότητα. Μέσω της εφευρετικότητας του ανθρώπου από πολύ νωρίς κατάφερε να δαμάσει την αιολική ενέργεια (π.χ. ιστιοφόρα, ανεμόμυλοι) και υδραυλική ενέργεια (π.χ. νερόμυλοι). Ιδιαίτερα στην εποχή μας, η χρήση της αιολικής και τις αιολικής ενέργειας έχει αξιοθαύμαστα αποτελέσματα στις διάφορες εφαρμογές της Ηλιακή γεωμετρία Η γη περιστρέφεται γύρω από τον εαυτό της με γωνιακή ταχύτητα 2π Γ8ό/24ό(ή 15 /h), με αποτέλεσμα και την αντίστοιχη φαινόμενη κίνηση του ήλιου. Κάθε ημέρα περνά μια φορά ο ήλιος από το επίπεδο του μεσημβρινού του τόπου. Η ηλιακή αυτή ώρα ορίζεται ως μεσημβρία και κατά κανόνα δεν συμπίπτει με την 12:00 ώρα του τόπου για δυο λόγους: Εφαρμόζεται κοινή ώρα ανά κράτος σε περιοχή επομένως με σημαντικό εύρος γεωγραφικών μηκών, οπότε μόνον σε έναν μεσημβρινό συμπίπτει η εφαρμοζόμενη ώρα με την πραγματική Λόγω της θερινής ώρας (η εφαρμοζόμενη ώρα είναι μια ώρα πίσω από την πραγματική), όταν αυτή εφαρμόζεται. 6

8 Ορίζεται ως ωριαία γωνία του ήλιου ω, σε ένα τόπο, η γωνία που φανερώνει την απόκλιση του ήλιου από την θέση στο ζενίθ στον τόπο αυτό, Σύμφωνα με τα παραπάνω, η ωριαία γωνία ω θα δίνεται (σε μοίρες) με βάση την ηλιακή ώρα (σε ώρες) από την σχέση: =15- ( W i -12) Σαν αποτέλεσμα της κλίσης του άξονα της γης έχουμε: 1. Τη αλλαγή της θέσης του ήλιου κατά το ηλιακό μεσημέρι (ψηλότερα το καλοκαίρι, χαμηλότερα το χειμώνα). 2. Την επακόλουθη διακύμανση της ηλιακής ακτινοβολίας στη διάρκεια του έτους (μεγαλύτερη ακτινοβολία όταν φθάσει με μικρότερη κλίση ως προς την κατακόρυφη στον τόπο. 3. Την ακολουθία των εποχών και τη διακύμανση των ωρών ηλιοφάνειας. 4. Την αλλαγή της γωνίας με την οποία φθάνει η ηλιακή ακτινοβολία σε έναν τόπο στη διάρκεια του έτους (άλλοτε κάθετα και άλλοτε με κλίση) Επίσης την 21/3 και 21/9 συμβαίνει ισημερία, ενώ την 21/12 και 21/6 έχουμε στο βόρειο ημισφαίριο τη μικρότερη και την μεγαλύτερη μέρα, αντίστοιχα (Σχήμα 1.1.). Σχήμα 1.1.: Κίνηση της γης περί τον ήλιο. 7

9 1.4. Χαρακτηριστικά της ηλιακή ενέργειας Οι πυρηνικές αντιδράσεις που συμβαίνουν στον ενεργό πυρήνα του ήλιου οδηγούν σε εσωτερικές θερμοκρασίες της τάξης των 107 K και μια εσωτερική ροή ακτινοβολίας, που απορροφάται από τα εξωτερικά παθητικά στρώματα με αποτέλεσμα να θερμαίνονται έως τους 5800Κ περίπου. Καθίστανται έτσι μια πηγή ακτινοβολίας με σχετικά συνεχές φάσμα, που προσομοιάζει προς αυτό μέλαν σώμα αντίστοιχης θερμοκρασίας. Η έντασης της ακτινοβολίας που φθάνει από τον ήλιο στα ακρότατα όρια της ατμόσφαιρας της γης έχει μέση τιμή 1395W/m2 (με μικρές διακυμάνσεις) και ορίζεται σταθερά. Η ακτινοβολία του ήλιου που καταλήγει στην επιφάνεια της γης και μπορεί να φθάσει την τιμή 1Kw/m2, όταν ο ήλιος είναι στο ζενίθ, και καλύπτει το φάσμα μεταξύ 0,3 και 2 ^ m με αιχμή στα O^m. Η ακτινοβολία αυτή χαρακτηρίζεται ως μικρού μήκους κύματος και συμπεριλαμβάνει το ορατό φως (0,4-0,7μ m), συγκεκριμένα κατανέμεται ως εξής: Υπεριώδης ακτινοβολία Ορατό φως Υπέρυθρη ακτινοβολία (K D ^ m ) 9% (O ^ ^ ^ ^ m ) 45% ^ O ^ m ) 46% Για κατοικημένες περιοχές, η λαμβανόμενη θερμότητα λόγω ακτινοβολίας ποικίλη από 3 έως 30MJ/m2 - day ανάλογα με την τοποθεσία, την περίοδο του έτους και τις επικροτούσες καιρικές συνθήκες. Αντίστοιχα η ροή θερμότητας από την γη προς το διάστημα (με ακτινοβολία) είναι πάλι της τάξης του ο 1Kw/m2, αλλά συμβαίνει σε μήκη κύματος μεταξύ 5 και 25 μ m, ώστε χαρακτηρίζεται ως ακτινοβολία μεγάλου μήκους κύματος με αιχμή στα 10 μ m Εφαρμογές της ηλιακής ενέργειας Ανάλογα με την μετατροπή της ηλιακής ενέργειας για τελική χρήση της, τα συστήματα αξιοποίησης της διακρίνονται (α) παθητικά ηλιακά συστήματα, στα οποία συμβαίνει άμεση απολαβή της ηλιακής ακτινοβολίας, δίχως προηγού- 8

10 μενης μετατροπής της, στα (β) ενεργητικά ηλιακά συστήματα όπου συλλέγεται η ηλιακή ακτινοβολία με μετατροπή της σε θερμότητα και ακολούθως αξιοποιείται η τελευταία (θερμική μετατροπή) και στα (γ) φωτοβολταϊκά συστήματα στα οποία η προσπίπτουσα ηλιακή ακτινοβολία μετατρέπεται σε ηλεκτρισμό για περαιτέρω χρήσης της. (α) Με τη χρήση παθητικών ηλιακών συστημάτων μπορούμε να πετύχουμε παραγωγή ζεστού νερού: Σε βιομηχανίες που απαιτούν ζεστό νερό κατά τη διάρκεια της παραγωγικής τους διαδικασίας, όπως σαπωνοποιεία, βυρσοδεψεία, παραγωγή γαλακτοκομικών προϊόντων, βαφεία, ζυθοποιεία κ.λπ. Σε θερμοκήπια για θέρμανση χώρου και εδάφους. Σε μεγάλα κτίρια ιδιωτικά και δημόσια, όπως νοσοκομεία, πολυκατοικίες, κ.λπ. Τα συστήματα που έχουν χρησιμοποιηθεί είναι στο μεγαλύτερο ποσοστό τους πολύ απλά. Δεν έχουν χρησιμοποιηθεί υλικά ή δομικά στοιχεία προηγμένης τεχνολογίας ακόμη και σε κτίρια που έτυχαν χρηματοδότησης από τα επι - δεικτικά προγράμματα της 17ης Γ.Δ. της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Οι βασικοί παράγοντες αναχαίτισης της εφαρμογής των είναι οι ακόλουθοι: Έλλειψη γνώσεων μεταξύ των αρχιτεκτόνων και των μηχανικών γενικότερα. Έλλειψη ενημέρωσης του κοινού. Έλλειψη βιομηχανοποιημένων προϊόντων απαραίτητων για την κατασκευή και ορθή λειτουργία των παθητικών συστημάτων καθώς και τυποποίησης των δομικών στοιχείων. Γενική τάση των ιδιωτών αλλά και του Δημοσίου στην τοποθέτηση όσο το δυνατόν μικρότερου αρχικού κεφαλαίου με συνέπεια το αυξημένο κόστος λει - τουργίας των κτιρίων. 9

11 Η κατανάλωση ενέργειας στον κτιριακό τομέα αποτελεί το 30% περίπου της συνολικής τελικής κατανάλωσης σε εθνικό επίπεδο. Υπάρχει δε, σοβαρή αυξητική τάση η οποία οφείλεται κατά κύριο λόγο στο μεγάλο ρυθμό εγκατά - στασης κλιματιστικών συσκευών. Συγχρόνως πρέπει να σημειωθεί ότι ο κτιριακός τομέας συμμετέχει με 40% στην εκπομπή του CO2 σε εθνικό επίπεδο. Συνεπώς μια πολιτική μείωσης του CO2 από πλευράς πολιτείας έτσι ώστε να ακολουθήσει τις δεσμεύσεις της Συνδιάσκεψης του Ρίο, θα πρέπει να αντιμετωπίσει κατά κύριο λόγο τον κτιριακό τομέα. Μία τέτοια πολιτική δημιουργεί συνεπώς πολύ θετικές προϋποθέσεις για τη διεύρυνση της εφαρμογής τους. Ο κτιριακός τομέας στην Ελλάδα απαριθμεί περίπου κτίρια (στοιχεία 1988, Εθνική Στατιστική Υπηρεσία). Απ' αυτά μόλις το 3% οικοδομήθηκε μετά το 1981 που ίσχυε ο Κανονισμός Θερμομόνωσης. Από τα στοιχεία αυτά συνεπάγεται αφ' ενός ότι υπάρχει μεγάλη δυνατότητα μείωσης της καταναλισκόμενης ενέργειας σε θέρμανση και ψύξη και αφ' ετέρου συνάγεται ότι ο ρυθμός επιβεβλημένης αντικατάστασης ή ανακαίνισης του κτιριακού αποθέματος αυξάνεται. Ανατολή Ν άτι ί ζ τρ s jgvgrsλισμ s ς ιαι pis ι Σχήμα 1.2.: Παθητικά ηλιακά συστήματα 10

12 (β) Ενεργητικά ηλιακά συστήματα μπορούν να χρησιμοποιούνται τόσο σε οικιακές όσο και σε βιομηχανικές εφαρμογές. Έτσι η θέρμανση νερού χρήσης αποτελεί μια οικονομική και ήδη διαδεδομένη τεχνολογία, ενώ αντίθετα η ηλιακή θέρμανση οικιών δεν παρουσιάζει για την ώρα οικονομικό ενδιαφέρων. Στο βιομηχανικό τομέα διακρίνονται εφαρμογές θέρμανσης με χαμηλή ή εξαιρετικά υψηλή θερμοκρασία (ηλιακή φούρνοι με τη χρήση συγκεντρωτικών κατόπτρων), αφαλάτωσης (με τη χρήση ηλιακών αποστακτήρων ή συνηθών μεθόδων απόσταξης σε συνδυασμό με ηλιακούς συλλέκτες ή ηλιακές λίμνες) ή ηλεκτροπαραγωγής με τη χρήση συγκεντρωτικών κατόπτρων. Από τις παραπάνω, έχουν οικονομικό ενδιαφέρον οι εφαρμογές θέρμανσης κύριος. Περιορισμένο οικονομικό ενδιαφέρων παρουσιάζει και η παραγωγή ηλεκτρισμού με φωτοβολταϊκό σύστημα εκτός αν απαιτείται για περιοχές όπου δεν είναι οικονομικά δυνατών να επεκταθεί το δίκτυο (π.χ. φωτισμός φαρών, κίνηση αντλιών για άρδευση, συστήματα πυρανίχνευσης σε δάση, ηλεκτροδότησης καταφύγιων, δορυφόρων κ.λπ.) Στον πίνακα 1.1 συνοψίζονται οι διαθέσιμες τεχνολογίες αξιοποίησης της ηλιακής ενέργειας και η τεχνο-οικονομική κατάσταση τους, που αφορά στην ωριμότητα της τεχνολογίας και στην οικονομικότητας της. Στις ήδη αναπτυγμένες και οικονομικά εφαρμόσιμες τεχνολογίες (τουλάχιστον για τα κλιματικά δεδομένα της χώρας)διακρίνουμε επόμενος την εποχιακή θέρμανση κολυμβητηρίων (οι ανάγκες συμπίπτουν με περιόδους υψηλής ακτινοβολίας), την παραγωγή οικιακού Θέρμου νερού χρήσης για όλο το έτος (εφόσον είναι αποδεκτή αποπληρωμή της τάξης δεκαετίας), τη χρήση σχετικά φθηνών συλλεκτών για ξήρανση αγροτικής σοδειάς, τη μικρής κλίμακας εφαρμογή Φωτοβολταϊκών συστημάτων για εφαρμογή σε νέο -ανεγειρόμενες κατοικίες. 11

13 Σχήμα 1.3.: Ενεργητικά ηλιακά συστήματα ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗ 1. Συστήματα Ηλιακών Συλλεκτών Εφαρμογές - εποχιακή θέρμανση κολυμβητηρίων - θέρμανση νερού οικιακής χρήσης - θέρμανση βιομηχανικών διεργασιώ ν Χ Θ - θέρμανση χώ ρω ν σε κτίρια - ψύξη χώ ρω ν σε κτίρα - ξήρανση σοδειάς - αφαλάτω ση Παθητικά ηλιακά συστήματα για κτίρια Ε φαρμογές - θέρμανση χώ ρω ν και κλιματισμός κτιρίω ν Ηλιακά Θερμικά Συστήματα Συγκεντρωτικών Κατόπτρων Ε φ αρμογές - θέρμανση σε βιομηχανικές διεργασίες - αυτόνομα συστήματα ηλεκτροπαραγω γής - ηλεκτροπαραγω γή σε σύνδεση στο δίκτυο - αφαλάτω ση - παραγω γή υδρογόνου με ηλεκτρόλυση - παραγω γή καυσίμων και χημικών Φωτοβολταϊκά Συστήματα Ηλεκτροπαραγωγής Ε φ αρμογές - φω τισμός και προειδοποιητικοί φ ανοί σε απόμακρες θέσεις - επικοινω νία, σε απόμακρες θέσεις - ηλεκτροδότηση για μεμονωμένες κατοικίες / καταφ ύγια - άντληση νερού και άρδευση σε απόμακρες θέσεις Τεχνική & οικονομική κατάσταση - ανάγκες ηλεκτροδότησης στον τομέα ανάπαυσ ης / διακοπώ ν - αυτόνομη ηλεκτροδότηση για ομάδες κατοικιώ ν - ηλεκτροπαραγω γή με σύνδεση στο δίκτυο - ηλεκτρολυτική παραγω γή υδρογόνου **** τεχνολογίες ανεπτυγμένες και οικονομικά εφαρμοζόμενες *** ανεπτυγμένες τεχνολογίες, αλλά οικονομικές μόνο με επιδότηση ** τεχνολογίες ακόμα στο στάδιο έρευνας και ανάπτυξης μελλοντικές αλλά δίχω ς, ακόμα, πρακτική εφαρμογή Πίνακας 1.1.: Τεχνικοοικονομική κατάσταση τεχνολογιών ενεργειακής αξιοποίησης της ηλιακής ενέργειας. 12

14 1.6. Συνιστώσες της ηλιακής ακτινοβολίας Η ακτινοβολία Θολ που καταλήγει σε μια επιφάνεια κάθετη στην ηλιακή ακτινοβολία, έρχεται άμεσα από τον ήλιο Ga ή καταλήγει σε αυτήν από διάχυση της ηλιακής ακτινοβολίας G δ σε σύννεφα ή σκόνη της ατμόσφαιρας. Ακόμα και σε ημέρα με πλήρης ηλιοφάνεια υπάρχει διάχυση της ακτινοβολίας και το πηλίκο της άμεσης προς την ολική ακτινοβολία κυμαίνατε από 0,9 για καθαρή ημέρα έως 0,0 για τελείως νεφελώδη ημέρα. GoX=Ga+Gs Η ετήσια λαμβανόμενη ακτινοβολία είναι το άθροισμα των δυο αυτών όρων για όλο το έτος, και συγκεκριμένα προκύπτει από το ολοκλήρωμα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας με το χρόνο: Η 01 = \(Οα συν(θ)+ο δ)άί όπου η γωνία θ είναι η γωνία πρόσπτωσης, δηλαδή αυτή σχηματίζεται από τη διεύθυνση της ηλιακής ακτινοβολίας και από την κάθετη επιφάνεια συλλογής της ακτινοβολίας (αν ο ήλιος προσπίπτει κάθετα στην επιφάνεια τότε θ=0 και συν(θ)=1). Συχνά εγείρεται το πρόβλημα ποια πρέπει να είναι η τοποθέτηση - προσανατολισμό ενός ηλιακού συλλέκτη ώστε να επιτυγχάνεται η μέγιστη απόληψη της ηλιακής ακτινοβολίας. Ο συλλέκτης τοποθετείται ώστε να κοιτά τον ισημερινό (με νότιο προσανατολισμό δηλαδή για την Ελλάδα και γενικά το βόρειο ημισφαίριο) και για μεγιστοποίηση της ετήσιας λαμβανόμενης ακτινοβολίας τοποθετείτε με κλίση β (η γωνία που σχηματίζεται ο συλλέκτης με το οριζόντιο επίπεδο) ίση προς το γεωγραφικό πλάτος L της θέσης. Είναι πιθανόν όμως να ενδιαφέρει η μεγιστοποίηση της απόδοσης του συλλέκτη το χειμώνα μόνο ή το καλοκαίρι. Γενικότερα η βέλτιστη κλίση του συλλέκτη μπορεί να δίνεται από τις εξής σχέσεις: 13

15 β = 0,86 (Χ+1) β - 0,8 2 L +25 εάν ενδιαφέρει η μεγιστοποίηση της ετήσιας απολαμβανόμενης ακτινοβολίας εάν ενδιαφέρει η μεγιστοποίηση της απολαμβανόμενης ακτινοβολίας το χειμ ώ να β = Σ, \Ί εάν ενδιαφέρει η μεγιστοποίηση της απολαμβανόμενης ακτινοβολία το καλοκαίρι 1.7. Ηλιακή ακτινοβολία στην ΕΛΛΑΔΑ Η Ελλάδα, χώρα με μεγάλη ηλιοφάνεια, προσφέρεται για την αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας. Η μέση ημερήσια ενέργεια που δίνεται από τον ήλιο στην Ελλάδα είναι 4,6 KWh/m2. H επιφάνεια των εγκαταστημένων συλλεκτών στη χώρα μας ανέρχεται περίπου σε m2. Η τιμή αυτή αποτελεί ποσοστό 50% περίπου, της επιφάνειας συλλεκτών εγκατεστημένων σε ολόκληρη την Ευρώπη. Οι συλλέκτες αυτοί, κύρια αφορούν σε μικρά οικιακά συστήματα. Αυτό αποτελεί πλεονέκτημα στην εφαρμογή των φωτοβολταϊκών συστη - μάτων για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Από το ΚΕΝΤΡΟ ΕΡΕΥΝΩΝ της ΕΥΡΩΠΑΪΚΗΣ ΚΟΙΝΟΤΗΤΑΣ έχουν γίνει μελέτες για την χώρα μας και απεικονίζονται στους ακόλουθους χάρτες. Οι χάρτες αντιπροσωπεύουν την ετήσια ποσότητα ενέργειας (kwh/m2) που προέρχεται από την πρόσπτωση της ηλιακής ακτινοβολίας σε φωτοβολταϊκούς συλλέκτες σε οριζόντια θέση (Εικ. 1) καθώς και υπό άριστη γωνία κλίσης (Εικ. 2). Αφορά διάστημα 10 ετών και συγκεκριμένα την περίοδο Εναλλακτικά δίνεται χάρτης με την ετήσια παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια εκφρασμένη σε kwh από φωτοβολταϊκό σύστημα, με συλλέκτες πυριτίου (c-si) ισχύος 1kWp υπό άριστη γωνία κλίσης (Εικ. 3). Σημειώστε ότι στις τιμές αυτές δεν περιλαμβάνονται απώλειες λόγω υψηλών θερμοκρασιών, αντανάκλασης καθώς και εκείνων που οφείλονται σε καλωδιώσεις και μετατροπείς. 14

16 Σχήμα 1.4.: Χαμηλότερη παραγωγή ηλιακού ηλεκτρισμού με μπλε και υψηλότερη παραγωγή ηλιακού ηλεκτρισμού με κόκκινο Ηλιακή Ενέργεια και Φωτοβολταϊκά Συστήματα Η δυνατότητα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας τόσο σε απομακρυσμένες όσο και σε κατοικημένες περιοχές, χωρίς επιπτώσεις στο περιβάλλον, κάνει ελκυστική τη χρήση φωτοβολταϊκών συστημάτων στην Ελλάδα. Τα φωτοβολταϊκά συστήματα έχουν τη δυνατότητα μετατροπής της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική. Ένα τυπικό Φ/Β σύστημα αποτελείται από: Ηλεκτρονικός ρυθμιστής για την διαχείριση της φόρτισης των μπαταριών 2. Ηλεκτρικοί συσσωρευτές (μπαταρίες) για την αποθήκευση του παραγόμενου ρεύματος που πλεονάζει, για μεταγενέστερη χρήση 3. Μεταλλική δομή στήριξης η οποία μπορεί να είναι είτε σταθερή είτε κινητή (όπως ο ηλιοστάτης Ptolemeo που σχεδίασε και υλοποίησε η ΙΡΙΣ Α.Ε.) που στρέφει τους συλλέκτες πάντα προς την κατεύθυνση του ήλιου 15

17 4. Μετατροπέας τάσης για το μετασχηματισμό του συνεχούς ρεύματος από τις μπαταρίες σε ημιτονοειδές εναλλασσόμενο για τη λειτουργία των ηλεκτρικών συσκευών ή για την τροφοδότηση του δικτύου της ΔΕΗ. 5. Φωτοβολταϊκοί συλλέκτες που μετατρέπουν το φως σε ηλεκτρικό ρεύμα 16

18 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΙΚΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Σκοπός του 2ου κεφαλαίου είναι να γνωρίσουμε και να έχουμε μια καλύτερη εικόνα της φωτοβολταϊκής ενέργειας. Στο κεφαλαίο αυτό θα δούμε το μηχανισμό απορρόφησης του Φώτος στο χώρο της ημιαγωγικής επαφής που οδηγεί στην εμφάνιση του φωτοβολταϊκού φαινομένου. Τα χαρακτηρίστηκα λειτουργίας και οι μέθοδοι παρασκευής του βασικού κύτταρου παραγωγής της φωτοβολταϊκής ηλεκτρικής ενέργειας δηλαδή του φωτοβολταϊκού στοιχείου Απορρόφηση ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας από την ύλη. Το φωτόνιο είναι ένα κβάντο της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας (ενέργειας). Είναι μποζόνιο με spin 1, μάζα ηρεμίας και φορτίο 0. Είναι ο φορέας της ηλεκτρομαγνητικής αλληλεπίδρασης (ηλεκτρομαγνητικής δύναμης) Ιστορία Η πρώτη θεωρητική πρόβλεψη για την ύπαρξή του έγινε από τον Πλανκ το 1900 στην προσπάθειά του να ερμηνεύσει την ακτινοβολία μέλανος σώματος. Για να μπορέσει να έχει έναν θεωρητικό τύπο που να συμφωνεί με τα πειραματικά δεδομένα στο υπεριώδες, δέχτηκε ότι η ακτινοβολία πρέπει να είναι κβαντισμένη, δηλαδή να διαδίδεται σε μικρά, διάκριτα "πακέτα". Το 1905 ο Αϊνστάιν, ερμηνεύοντας το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, πρότεινε την ύπαρξη "κβάντων φωτός", δηλαδή φωτονίων. 17

19 Γενικά χαρακτηριστικά Το σύμβολο του φωτονίου είναι το ελληνικό γράμμα γ. Το φωτόνιο έχει ενέργεια ίση με E = h-f = p-c όπου με h συμβολίζεται η σταθερά του Πλανκ, με f η συχνότητα του ηλεκτρομαγνητικού κύματος, με p η ορμή του φωτονίου και έΐείναι η ταχύτητα του φωτός. Μια δέσμη φωτός που αποδίδεται σε υλικό Α, με δείκτη διάθλασης Πι, προσπίπτει στη διαχωριστική επιφάνεια του Α με άλλο σώμα, Β, με δείκτη διάθλασης Π2. Εκεί αφενός ανακλάται, ακολουθώντας το νόμο της ανάκλασης (π=α), αφετέρου διαθλάται ακολουθώντας αντίστοιχα το νόμο της διάθλασης (Πιημπ = Π2ημδ), όπου π, α, δ, οι γωνίες πρόσπτωσης, ανάκλασης και διάθλασης, αντίστοιχα (σχήμα 2. 1.). Ως δείκτης διάθλασης π, ενός υλικού ορίζεται το πηλίκο π = Oo/c όπου το co, c η ταχύτητα του φώτος στο κενό και στο μέσο αντίστοιχα (c < co). Σχήμα 2.1: Ανάκλαση-διάθλαση ακτίνας που προσπίπτει στη διαχωριστική επιφάνεια δυο μέσων. 18

20 2.2. Φωτοαγωγιμότητα Η αγωγιμότητα σκότους ενός ημιαγωγού είναι μικρότερη (και σε ορισμένες περιπτώσεις, πολλές τάξης μεγέθους μικρότερη) σε σχέση με την αντίστοιχη των μέταλλων. Όταν ο ημιαγωγός αυτός φωτιστεί τότε οι φορείς ρεύμα - τος δηλαδή τα ηλεκτρόνια στη ζώνη αγωγιμότητας και οι οπές, στη ζώνη σθένος, αυξάνονται και συνεπώς, αυξάνεται και η αγωγιμότητα του. Η αυξανόμενη αγωγιμότητα του ημιαγωγού, με την επίδραση του φωτός, ονομάζεται φωτοαγωγιμότητα π. χ. η φωτοαγωγιμότητα του c-si, με τυπικό ηλιακό φωτισμό πυκνότητας ισχύος 1 kw/m2, είναι 7 έως 8 τάξεις μεγέθους μεγαλύτερη της αγωγιμότητας σκότους. Όταν διακοπεί ο φωτισμός του ημιαγωγού, η αγωγιμότητα του επανέρχεται στα αρχικά επίπεδα, με επανασυνδέσεις των φορέων μειονότητας με φορείς πλειονότητας. Μια φωτοαγώγιμη διάταξη μπορεί να χρησιμοποιηθεί είτε ως απλό αισθητήριο φωτός είτε ως όργανο μέτρησης της έντασης του φωτός (φωτοαντίσταση ή φωταγωγός) Οι βασικές προϋποθέσεις δημιουργίας του φωτοβολταϊκού φαινομένου στους ημιαγωγούς Η περιγραφείσα οπτικό - ηλεκτρική συμπεριφορά του ημιαγωγού, εκφράζεται μακροσκοπικά με τη χαρακτηριστική ιδιότητα της φωτοαγωγιμότητας του. Όταν ένας ημιαγωγός φωτίζεται άγει με πολλές φορές ισχυρότερο ρεύμα απ ότι όταν βρίσκεται στο σκοτάδι. Το αποτέλεσμα αυτό εξαρτάται από το ημιαγώγιμο υλικό και τη συχνότητα (το μήκος κύματος ή την ενέργεια φωτονίου) της προσπίπτουσας ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Η υψηλή φωτοαγωγιμότητα ενός ημιαγωγού, παρ ότι αποτελεί βασικότατη προϋπόθεση για να δημιουργηθεί αξιόλογο φωτοβολταϊκό φαινόμενο, δεν αρκεί. Οι ευκίνητη ηλεκτρικοί φορείς που παράγονται στο εσωτερικό του, πρέπει να τεθούν σε κίνηση, μέσω μηχανισμού που δεν θα απαιτεί προφανώς, ενέργεια από εξωτερική ηλεκτρική πηγή. Ευτυχώς ο μηχανισμός αυτός προσφέρεται από την ίδια τη φύση. Είναι το ηλεκτρικό πεδίο που δημιουργεί- 19

21 ται στις επαφές δυο διαφορετικών υλικών. Αυτό το πεδίο μπορεί να κινήσει τους φωτοδημιουργημένους ηλεκτρικούς φορείς. Το εύρος της παροχής του καθορίζει ως ένα βαθμό το αποδοτικό ποσοστό των φωτοδημιουργημένων φορέων που θα δώσουν το φωτοβολταϊκό ηλεκτρικό ρεύμα. Συνοψίζοντας τα προηγούμενα μπορούμε εντελώς επιγραμματικά να σχηματοποιήσουμε τις προϋποθέσεις του φωτοβολταϊκού φαινομένου σε ημιαγωγούς ως εξής: «Για να προκύψει το φωτοβολταϊκό φαινόμενοι, απαιτείται η δημιουργία διάταξης δυο φωτοαγώγιμων ημιαγώγιμων υλικών σε επαφή» 2.4 Το φωτοβολταϊκό φαινόμενο. Το φωτοβολταϊκό φαινόμενο ανακαλύφθηκε από τον Γάλλο Φυσικό Alexander Edmond Becquerel το 1839, ο οποίος ανακάλυψε ότι μπορεί να παραχθεί ηλεκτρικό ρεύμα όταν συγκεκριμένες κατασκευές εκτεθούν στο φως. Οι Αμερικάνοι Adams και Day το 1876 χρησιμοποιώντας έναν κρύσταλλο σεληνίου είχαν κάνει επίδειξη αυτού του φαινομένου. Η απόδοση σε αυτή την περίπτωση ήταν μόνο 1%. Το 1905 ο Albert Einstein διατύπωσε την εξήγηση του φωτοβολταϊκού φαινομένου (υπόθεση του φωτονίου). Το 1949 οι Αμερικάνοι Shockley, Bardeen και Brattain ανακάλυψαν το τρανζίστορ διευκρινίζοντας τη φυσική των p και n ενώσεων των ημιαγώγιμων υλικών. Το πρώτο φωτοβολταϊκό κύτταρο με απόδοση κοντά στο 6% κατασκευάστηκε το 1956, ενώ αργότερα κατασκευάστηκε το φωτοβολταϊκό κύτταρο από πυρίτιο, το οποίο λειτουργούσε με απόδοση του 10%. Η σύγχρονη τεχνολογία μάς έδωσε τη δυνατότητα εκμετάλλευσης της ενέργειας της ηλιακής ακτινοβολίας με τη χρήση των ηλιακών φωτοβολταϊκών συστημάτων (Φ/Β), που η λειτουργία τους στηρίζεται στο φωτοβολταϊκό φαινόμενο, δηλαδή την άμεση μετατροπή της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας σε ηλεκτρικό ρεύμα. Τα φωτοβολταϊκά κύτταρα αποτελούν διόδους ημιαγωγικών ενώσεων τύπου p-n με τη μορφή επίπεδης πλάκας. Κάθε φωτόνιό της προσπίπτουσας ακτινοβολίας με ενέργεια ίση ή μεγαλύτερη από το ενεργειακό διάκενο του ημιαγωγού, έχει την δυνατότητα να απορροφηθεί σε ένα χημικό δεσμό και να ελευθερώσει ένα ηλεκτρόνιο. Όσο διαρκεί η ακτινοβολία, δημιουργείται 20

22 περίσσια φορέων (ελεύθερων ηλεκτρονίων και οπών). Οι φορείς αυτοί, καθώς κυκλοφορούν στο στερεό (και εφόσον δεν επανασυνδεθούν με φορείς αντίθετου προσήμου) δέχονται την επίδραση του ενσωματωμένου ηλεκτροστατικού πεδίου της ένωσης p-n. Εξαιτίας αυτού τα ελεύθερα ηλεκτρόνια εκτρέπονται προς το τμήμα τύπου n και οι οπές εκτρέπονται προς το τμήμα τύπου ρ, με αποτέλεσμα να δημιουργείται μια διαφορά δυναμικού ανάμεσα στους ακροδέκτες των δύο τμημάτων της διόδου. Αν στους ακροδέκτες αυτούς συνδεθεί κατάλληλο ηλεκτρικό φορτίο παρατηρείται ροή ηλεκτρικού ρεύματος κα ισχύος από τη φωτοβολταϊκή διάταξη προς το φορτίο. Συμπερασματικά η όλη διάταξη αποτελεί μια πηγή ηλεκτρικού ρεύματος που διατηρείται για όσο χρονικό διάστημα διαρκεί η πρόσπτωση της ηλιακής ακτινοβολίας στην επιφάνεια το φωτοβολταϊκού κύτταρου. Η εκδήλωση της διαφοράς δυναμικού ανάμεσα στους δύο ακροδέκτες της παραπάνω διάταξης, η οποία αντιστοιχεί σε ορθή πόλωση της διόδου, ονομάζεται φωτοβολταϊκό φαινόμενο. Σχήμα 2.2.: Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από την προσπίπτουσα ηλιακή ακτινοβολία. 21

23 Ημιαγωγοί όπως το πυρίτιο ή το γερμάνιο είναι ύλη που κατατάσσεται μεταξύ των αγωγών και των μονωτών και υπό προϋποθέσεις μπορούν να άγουν το ηλεκτρικό ρεύμα. Όταν προσπέσει φως σε ημιαγωγό μπορεί να εκτοπίσει ένα ηλεκτρόνιο από τη θέση του σχηματίζοντας έτσι ένα ουδέτερο ηλεκτρικό ζεύγος οπής - ηλεκτρονίου όπου με τον όρο οπή προσδιορίζουμε τη θέση που εγκατέλειψε το ηλεκτρόνιο που μετακινήθηκε. Αν δεν έχουν ληφθεί αλλά μέτρα το ζεύγος επανενώνεται σε εκατομμυριοστό του δευτερολέπτου με την επιστροφή του ηλεκτρόνιου στη θέση του. Το βάθος στο οποίο θα διεισδύσει η ακτινοβολία στην ύλη για το παραπάνω φαινόμενο εξαρτάται από το μήκος κύματος και αυξάνεται όσο μικρότερο είναι αυτό (υψηλότερη διεισδυτικότητα για τις μεγαλύτερες συχνότητες). Η ηλιακή ακτινοβολία που προσπίπτει στο φωτοβολταϊκό κύτταρο θερμαίνει γενικά το υλικό και ενισχύει την κίνηση των ατόμων του. Εάν η ενέργεια του κάθε φωτονίου είναι αρκετή κάποιο ηλεκτρόνιο που την απορροφά μπορεί να μεταπηδήσει από τη ζώνη σθένους στη ζώνη αγωγιμότητας από όπου τα ηλεκτρόνια μπορούν να κινηθούν ως φορείς ρεύματος. Για το πυρίτιο το όριο αυτό είναι 1,1 V που αντιστοιχεί σε μήκος κύματος 1,100 nm. Οι ημιαγωγοί χρησιμοποιούνται σε μορφή κατά την οποία έχουν προστεθεί σε αυτούς ελεγχόμενες ποσότητες συγκεκριμένων άλλων ιόντων, προσδίδοντας του έτσι νέες ιδιότητες. Για παράδειγμα το χημικό στοιχείο Πυρίτιο είναι ένα μεταλλοειδές με ατομικό αριθμό 14 και ατομικό βάρος 28,0855 gr/mol. Έχει θερμοκρασία τήξης 1414 C και θερμοκρασία βρασμού 3265 C. Το σύμβολό του είναι Si. Το Πυρίτιο βρίσκεται στην IV ομάδα του περιοδικού πίνακα μαζί με τον Άνθρακα, το Γερμάνιο, τον Κασσίτερο και το Μόλυβδο. Αυτό σημαίνει ότι έχει τέσσερα ηλεκτρόνια στην εξωτερική του στοιβάδα, από τα 14 που διαθέτει συνολικά. Όλα τα άτομα που έχουν λιγότερα η περισσότερα ηλεκτρόνια στην εξωτερική στοιβάδα (είναι γενικά συμπληρωμένη με 8e) ψάχνουν άλλα άτομα με τα οποία μπορούν να ανταλλάξουν ηλεκτρόνια ή να μοιρασθούν κάποια με σκοπό τελικά να αποκτήσουν συμπληρωμένη εξωτερική στοιβάδα. 22

24 Δημιουργία ηλεκτρικά φορτισμένων ημιαγωγών Τις ημιαγωγές ιδιότητες του το πυρίτιο τις αποκτά με τεχνικό τρόπο. Αυτό πρακτικά γίνεται με την πρόσμειξη με άλλα στοιχεία τα οποία είτε έχουν ένα ηλεκτρόνιο περισσότερο είτε ένα λιγότερο στην στοιβάδα σθένους των. Αυτή η πρόσμειξη τελικά κάνει τον κρύσταλλο δεκτικό είτε σε θετικά φορτία (υλικό τύπου ρ) είτε σε αρνητικά φορτία (υλικό τύπου n). Για να φτιαχτεί λοιπόν ένας ημιαγωγός τύπου n ή αλλιώς ένας αρνητικά φορτισμένος κρύσταλλος πυριτίου θα πρέπει να γίνει πρόσμειξη ενός υλικού με 5e στην εξωτερική του στοιβάδα όπως για παράδειγμα το Αρσένιο (As). Αντίστοιχα για την δημιουργία ενός ημιαγωγού τύπου ρ ή αλλιώς θετικά φορτισμένου κρυστάλλου πυριτίου χρειάζεται να γίνει πρόσμειξη στον κρύσταλλο κάποιου υλικού όπως το βόριο (Β) που έχει 3e στην εξωτερική του στοιβάδα. 23

25 Δημιουργία της επαφής του ηλεκτρονικού πεδίου. Εάν φέρουμε σε επαφή δύο κομμάτια πυριτίου τύπου n και τύπου p το ένα απέναντι από το άλλο δημιουργείται μια δίοδος ή αλλιώς ένα ηλεκτρικό πεδίο στην επαφή των δύο υλικών το οποίο επιτρέπει την κίνηση ηλεκτρονίων προς μια κατεύθυνση μόνο. Τα επιπλέον ηλεκτρόνια της επαφής n έλκονται από τις οπές της επαφής ρ. Αυτό το ζευγάρι των δύο υλικών είναι το δομικό στοιχείο του φωτοβολταϊ- κού κελιού και η βάση της φωτοβολταϊκής τεχνολογίας. Ένα φωτοβολταϊκό κύτταρο από πυρίτιο είναι κατασκευασμένο από μία ειδική ημιαγωγική δίοδο (φωτοδίοδο), στην οποία παρατηρούμε μια ροή ηλεκτρικών φορέων όταν αυτό δεχθεί φως. Όταν το φως χτυπήσει το κύτταρο, τότε τα φωτόνια απορροφούνται από τα ηλεκτρόνια του πυριτίου. Η ενέργεια των φωτονίων διεγείρει τα ηλεκτρόνια σε μια υψηλότερη ενεργειακή στάθμη, οπότε αυτά κινούνται αφήνοντας πίσω τους μία οπή. Έτσι λοιπόν τα απορροφούμενα φωτόνια δημιουργούν ζεύγη ηλεκτρονίων - οπών. Το ηλεκτρικό πεδίο διαχωρίζει τα ηλεκτρόνια από τις οπές και η διαφορά δυναμικού που αναπτύσσεται κυμαίνεται μεταξύ Volts. Η ύπαρξη των ηλεκτρικών φορέων και της διαφοράς δυναμικού δημιουργούν ένα ρεύμα το οποίο μπορεί να διαρρέει ένα εξωτερικό κλειστό κύκλωμα. Οι βασικότερες τεχνολογίες παραγωγής φωτοβολταϊκών στοιχείων που κυρίως χρησιμοποιούνται σήμερα είναι οι ακόλουθες: 24

26 Μονοκρυσταλλικού πυριτίου Είναι τα πιο διαδεδομένα στην αγορά και κατασκευάζονται σε κυλίνδρους ανεπτυγμένου πυριτίου. Οι κύλινδροι αυτοί κόβονται σε λεπτές φέτες, γνωστές ως wafers, με πάχος μόλις 200Km. O βαθμός απόδοσης τους στα εργαστήρια φθάνει το 24%, ενώ στο εμπόριο αγγίζει το 15%. Σχήμα 2.3.: Φωτοβολταϊκή γεννήτρια μονοκρυσταλλικού πυριτίου Πολυκρυσταλλικού πυριτίου Κατασκευάζονται από χυτό πυρίτιο. Έχουν βαθμό απόδοσης γύρω στο 15%. Τα φωτοβολταϊκά στοιχεία Γαλλίου - Αρσενίου διακρίνονται για τον υψηλό βαθμό απόδοσης τους, γι αυτό χρησιμοποιούνται κατά κόρον στις διαστημικές εφαρμογές και στα συστήματα εκμετάλλευσης της ηλιακής ενέργειας. Η απόδοσή τους αγγίζει το 25%, όταν δέχονται την άμεση ηλιακή ακτινοβολία και στο 28% όταν δέχονται και την διάχυτη ακτινοβολία. Σε ερευνητικό στάδιο ο βαθμός απόδοσης των φωτοβολταϊκών στοιχείων GaAs έχει ξεπεράσει το 30%. Σχήμα 2.4.: Φωτοβολταϊκή γεννήτρια πολυκρυσταλλικού πυριτίου 25

27 Άμορφου πυριτίου Τα φωτοβολταϊκά αυτά στοιχεία κατασκευάζονται από άμορφο πυρίτιο. Διακρίνονται από την πολύ μικρή κατανάλωση πυριτίου κατά την κατασκευή τους, ενώ ευκολότερες είναι και οι κατασκευαστικές διαδικασίες με αποτέλεσμα το κόστος τους να είναι πολύ μικρότερο. Το κυριότερο μειονέκτημα τους είναι η πολύ χαμηλή τους απόδοση που δεν ξεπερνά το 10%. Χρησιμοποιούνται συνήθως σε ηλιακά ρολόγια και σε αριθμητικούς υπολογιστές. Ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα είναι η χρήση της τεχνολογίας άμορφου πυριτίου σε μεγάλα κτήρια, γνωστά και ως Κτηριακά Ολοκληρωμένα φ/β στοιχεία (BIPVs - Building Integrated Photovoltaics), όπου αντικαθιστούν τα τζάμια (μετά από επεξεργασία για την αύξηση της διαφάνειας τους) συμβάλλοντας έτσι στην τροφοδοσία ηλεκτρικής ενέργειας στο κτήριο. Σχήμα 2.5.: Φωτοβολταϊκή γεννήτρια άμορφου πυριτίου Με την εφαρμογή μεταβλητής αντίστασης αλλά και φωτισμού, προκύπτουν οι καμπύλες του σχήματος 2.2. Από τις καμπύλες προκύπτουν τα εξής συμπεράσματα: Το ρεύμα είναι περίπου σταθερό μέχρι την τιμή της μέγιστης ισχύος (γι αυτό χαρακτηρίζονται ως πηγές ρεύματος παρά τάσης) Το ρεύμα βραχυκυκλώσεις έχει τιμή παραπλήσια του ρεύματος λει - τουργίας ώστε δεν υπάρχει κίνδυνος καταστροφής του στοιχείου στην περίπτωση βραχυκυκλώματος και μπορεί να λειτουργεί δίχως επίβλεψη. 26

28 Η μέγιστη τάση ανοικτού κυκλώματος είναι λίγο μεγαλύτερη από την τάση λειτουργίας (μέγιστη ισχύος). Η μέγιστη ισχύς παρέχετε στα περίπου 0, 45 V για μέγιστη ηλιακή ακτινοβολία (1000 W/m2). Από τα στοιχεία του ίδιου σχήματος μπορεί να δια-πιστωθεί πως και σε χαμηλότερη ακτινοβολία (π. χ. 500 W/m2) η μέγιστη ισχύς παρέχεται στην ίδια περίπου (λίγο μικρότερη) τάση. Το ρεύμα λειτουργίας είναι ανάλογο της έντασης της προσπίπτου - σας ακτινοβολίας. Το φωτοβολταϊκό φαινόμενο περιληπτικά είναι μια επαφή (συνηθέστερα ημιαγωγών), στην οποία η απορροφούμενη ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία μετατρέπεται απευθείας σε ηλεκτρική ενέργεια. Σχήμα 2.6.: Συμπεριφορά φωτοβολταϊκού κυττάρου για διάφορα φορτία και για δυο επίπεδα 2 προσπίπτουσας ακτινοβολίας 500 και 1000 W/m. 27

29 Σχήμα 2.7.: Φωτοβολταϊκά από 20KW έως 150KW H καμπύλη Ι-V ενός φωτοβολταϊκού στοιχείου Για τον έλεγχο της αποδοτικής λειτουργίας ενός φωτοβολταϊκού στοιχείου αλλά και για τον σχεδιασμό των ηλεκτρονικών που συνδυάζονται με αυτό, προσδιορίζουμε τα σημεία μέγιστης ισχύος, τα οποία αντιστοιχούν σε διαφορετικές συνθήκες λειτουργίας του στοιχείου. Επιδιώκουμε το σημείο λειτουργίας του σε κάθε διαφορετική κατάσταση, που θα προκύψει π.χ. από μεταβολή της πυκνότητας ισχύος ακτινοβολίας, Ε, να αποτελεί και το σημείο μέγιστης ισχύος, Pm, για τη δεδομένη κατάσταση (σχήμα 2.8 για τη καμπύλη I-V, με E=1 kw/m2). Στις υπόλοιπες καμπύλες I-V τα δυο σημεία δεν συμπίπτουν. 28

30 Για να συμβεί κάτι τέτοιο πρέπει να αλλάξει η ωμική αντίσταση έτσι ώστε η νέα ευθεία φόρτου να περνά από το αντίστοιχο σημείο μέγιστης ισχύς της νέας καμπύλης I-V. Το σημείο αυτό μπορεί να προσδιοριστεί πειραματικά αν παραστήσουμε γραφικά την παρεχόμενη από το φωτοβολταϊκό στοιχείο ηλεκτρική ισχύς, Ρ= Ι ν, υπό δεδομένη πυκνότητα ισχύος, Ε, πάνω σε μια μεταβλητή ηλεκτρική αντίσταση ως συνάρτηση της τάσης V στα άκρα της αντίσταση σχήμα 2.9. Παρουσιάζει ένα μέγιστο που μπορείτε να διακρίνεται στο κοινό διάγραμμα των I-V και Ρ-V εντοπίζεται στο γόνατο της καμπύλης I-V. Οι τιμές ρεύματος - τάσης στο σημείο μέγιστης ισχύος συμβολίζονται με lm και Vm. Η μέγιστη δυνατή ισχύς που μπορεί να δώσει το φωτοβολταϊκό στοιχείο υπό δεδομένη προσπίπτουσα πυκνότητα ακτινοβολίας, Ε, ισούται με: Ρ =/.V ±m ±m r m A 1(A) 3,00 2, W/m2 750 W/m2 Καμπύλη σημείων μέγιστης ισχύος / Ευθεία φόρτου ΣΑ3 / \ ΣΛ4 1,50 0, W/m2 y f ΣΛ2 f y 250 W/m2 / \ X ΣΛ ι : > 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 V (Volts) Σχήμα 2.8.: Διάγραμμα I - V 29

31 Σχήμα 2.9.: Διάγραμμα (I - V -P) 2.6. Η απόδοση του φωτοβολταϊκού στοιχείου Η ενεργειακή απόδοση μετατροπής είναι η σχέση μεταξύ της παραγόμενης χρήσιμης μιας μηχανής μετατροπής της ενέργειας και των εισροών, σε όρους ενέργειας. Η ωφέλιμη εξόδου μπορεί να είναι ηλεκτρική ενέργεια, μηχανικό έργο ή θερμότητα. Η ενεργειακή απόδοση μετατροπής δεν ορίζεται μονοσήμαντα, αλλά, αντίθετα, εξαρτάται από τη χρησιμότητα του αποτελέσματος. Το σύνολο ή μέρος της θερμότητας που παράγεται από την καύση καυσίμων μπορεί να γίνει απόρριψη απορριπτόμενης θερμότητας, εάν, για παράδειγμα, το έργο είναι η επιθυμητή έξοδος από ένα θερμοδυναμικό κύκλο. out Παρά το γεγονός ότι ο ορισμός περιλαμβάνει την έννοια της χρησιμότη - τας, της αποτελεσματικότητας θεωρείται μια τεχνική ή φυσική όρου. Στόχος ή άξονα την αποστολή όροι περιλαμβάνουν την αποτελεσματικότητα και την αποτελεσματικότητα. Σε γενικές γραμμές, ενεργειακή αποδοτικότητα της μετατροπής είναι μια αδιάστατη αριθμός μεταξύ 0 και 1,0 ή 0 έως 100%. Η βελτίωση της αποτελεσματικότητας δεν μπορεί να υπερβαίνει το 100%, για παράδειγμα, για μια διαρκή μηχανή κίνηση. Ωστόσο, άλλα μέτρα της αποτελεσματικότητας που μπορεί να υπερβαίνει το 1,0 που χρησιμοποιούνται 30

32 για τις αντλίες θερμότητας και άλλες συσκευές που κυκλοφορούν θερμότητα αντί να το μετατρέψετε Θεωρητικό όριο της απόδοσης των φωτοβολταϊκών στοιχείων Στο σχήμα 2.11, δίδεται η εξάρτηση τις ιδανικής απόδοσης των διαφόρων φωτοβολταϊκών συστοιχιών, που αντιστοιχούν στο σύνολο σχεδόν, των διαφορετικών υλικών παρασκευής τους, σε συνάρτηση με το ενεργειακό τους χάσμα. Οι δυο καμπύλες αφορούν διαφορετικές πυκνότητες ισχύος ηλιακής ακτινοβολίας, φάσματος ΑΜ 1,5. Ε= 1 kw/m2, για ακτινοβολία ενός ήλιου και Ε=1000 kw/m2, για πυκνότητα ισχύος ακτινοβολίας χιλίων ήλιων. Η καμπύλη C=1 παρουσιάζει μέγιστη τιμή 31%, που αντιστοιχεί στο φωτοβολταϊκό στοιχείο InP, με ενεργειακό χάσμα 1,35 ev, πολύ κοντά στο ενεργειακό χάσμα του σύνθετου ημιαγωγού GaAS (1,42 ev). Το κρυσταλλικό πυρίτιο, με ενεργειακό χάσμα 1,12 ev, χαρακτηρίζεται από ιδανική απόδοση 28%. Στο πίνακα 2.1 δίδονται μερικές τιμές απόδοσης φωτοβολταϊκού στοιχείων διαφόρων υλικών. Περιοριζόμαστε στη συνεχεία, στα φωτοβολταϊκά στοιχεία κρυσταλλικού πυριτίου, επειδή χαρακτηρίζονται από σταθερή χρονικά και σχετικά υψηλή από - δοση, στοιχεία που ενισχύουν την αξιοπιστία τους και τα έχουν καταστήσει ευρέως διαδεδομένα. 2.6 Τεχνικές δημιουργίας των επαφών p-n φωτοβολταϊκών στοιχείων Η διαδικασία της δημιουργίας μιας επαφής p-n θα μπορούσε να συνοψιστεί στο ακόλουθο παραστατικό σχήμα: προετοιμασία του βασικού υλικού (δηλαδή του ενδογενούς ημιαγωγού), παρασκευή των δυο τμημάτων ημιαγωγού με προσμίξεις τύπου p και n και συνένωση των δυο τμημάτων. Στην πράξη παρασκευάζεται αρχικά ο ένας εκ των δυο ημιαγωγών προσμίξεις π.χ. ο ημιαγωγός τύπου p. Προκύπτει από τον ενδογενή ημιαγωγό λ.χ. το πυρίτιο, το γερμάνιο κ. α. στον οποίο προστίθεται πρόσμειξη στοιχείου από την ομάδα 31

33 των αποδεκτών. Στο επόμενο στάδιο δημιουργείται με κάποια από τις μεθόδους που αναφέρονται στην συνεχεία, η περιοχή τύπου η με προσθήκη στοιχείου από την ομάδα των δοτών. Ως δότες χρησιμοποιούνται συνήθως το λίθιο Li, ο φώσφορος P, το αρσενικό As, το αντιμόνιο Sb, το βισμούθιο Bi κ.α. και ως αποδεκτές το βόριο B, το αλουμίνιο Al, το γάλλιο Ga, το ίνδιο In κ.α. Το πυρίτιο είναι από τα πλέον διαδεδομένα στοιχεία στη φύση (αποτελεί περίπου το 28% του στερεού φλοιού της γης) με τη μορφή διαφόρων ενώσεων του. Το οξείδιο του πυριτίου (SiO2) αποτελεί το κύριο συστατικό της άμμου. Το Σχήμα 2.10 δείχνει τα βασικά στάδια παραγωγής καθαρού πυριτίου, με πρώτη ύλη την άμμο. Γενικά για την παρασκευή ενός καθαρού ημιαγωγού και την εισαγωγή των διάφορων προσμίξεων, χρησιμοποιούνται διάφοροι μέθοδοι οι οποίοι είναι: Μέθοδος αναπτύξεως μονοκρυσταλλικού Μέθοδος της επιπλέουσας ζώνης Μέθοδος κράματος Τεχνική της διάχυσης Τεχνική της εμφύτευσης ιόντων Αμμος ft ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΣ ft SiC>2(~99%) ft Ακάθαρτο Si(97%) ft ΑΝΑΠΤΥΞΗ ft Μεταλλουργικό Si (-99%) β _ = 1 HC1 ft S1H CI3 (+μίγμα σιλανίων) ft ΑΠΟΣΤΑΞΗ ft Καθαρό SiH Cl3 ft ΑΝΑΓΩΓΗ ft. Ηλεκτρονικό Si (p=0.1 Q.cm) IU= ft ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΣ & ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΚΡΥΣΤΑΛΩΝ f t, Μονοκρυσταλλικό Si (ρ = 30 ΙίΩχιη) ft ΚΟΠΗ ft Δίσκοι c-si ft ΔΙΑΧΥΣΗ Ή ΕΜΦΥΤΕΥΣΗ ΙΟΝΤΩΝ ft Επαφή ρ-η Σχήμα 2.10.: Διάγραμμα ροής εργασιών παραγωγής ηλεκτρονικά καθαρού πυριτίου, με πρώτη ύλη την άμμο. 32

34 Τύπος ΦΒ στοιχείουπλαισίου Απόδοση % Παρατηρήσεις GaAs-cell 25,1 ± 0,8 STC GaAs- module 27,6 ± 1,0 Συγκεντρωτικά, 255X116, δύσκολη βιομηχανική παρασκευή. c-si-cell 24,4 ± 0,5 STC c-si-cell 26,8 ± 0,8 Συγκεντρωτικά, 96Χ c-si - module 22,7 ± 0,6 STC, σταθερό σε απόδοση a-si-cell 12,7 ±0,4 Μείωση απόδοσης κατά το φωτισμό, τελική απόδοση ~ 6% a-si/a-sige/a-sige module (Tandem) 10,2 ±0,5 STC, σταθερό. Εργαστήρια USSC CuInSe2 16,4 ±0,5 STC, σταθερό, μικρή Voc, πολύπλοκη η παρασκευή του CuInSe2-module 14,2 ±0,2 CdTe 16,0 ±0,2 STC, μεγάλη Voc, ειδικές συνθήκες παρασκευής CdTe-module 9,1 ±0,5 STC Πίνακας 2.1.: Αποδόσεις μερικών φωτοβολταϊκών στοιχείων και πλαισίων 2.7. Οργανικά φωτοβολταϊκά στοιχεία Εκτός από την ώριμη ήδη τεχνολογία των συμβατικών φωτοβολταϊκών στοιχείων, η οποία βασίζεται στη δημιουργία ισχυρού εσωτερικού ηλεκτρικού πεδίου μεταξύ δυο φωτοαγώγιμων ημιαγωγών, η ερευνητική προσπάθεια στράφηκε στα λεγόμενα ηλεκτροχημικά ή οργανικά φωτοβολταϊκά στοιχεία. Όπως, προσδίδει η ονομασία τους η μετατροπή της ηλιακής ακτινοβολίας σε ηλεκτρική ενέργεια, πραγματοποιείται σε οργανικά συστήματα. Πρώτη διδάξασα η φύση με το φαινόμενο της φωτοσύνθεσης. Το ηλιακό φως, σε ευρύ τμήμα του φάσματος του απορροφάται από τα μόρια της οργανικής ουσίας των φύλλων των φυτών που ονομάζεται χλωροφύλλη. Ηλεκτρόνιο του οργανικού μορίου που απορροφά ένα φωτόνιο «ανεβαίνει» ενεργειακά στην επόμενη ενεργειακά στάθμη του μορίου και περνά σε γειτονικό πρωτεϊνικό σύμπλοκο του φύλλου, συμμετέχοντας στις αντιδράσεις που συμβαίνουν σε αυτά, κατά τις οποίες δημιουργούνται υδρογονάνθρακες με ταυτόχρονη πα - ραγωγή οξυγόνου. Μια παρόμοια ηλεκτρονική διαδικασία μπορούμε να αναπαράγουμε στο εργαστήριο, σε διάταξη αποτελούμενη από ηλεκτρολυτικό διάλυμα που 33

35 π ερ ιέχει έγχρ ω μ η ο ρ γα νική ο υσ ία (π.χ. χ λω ρ ο φ ύ λλη ), σε επ α φ ή με η μ ια γω γό π λ ά κ α TiO2 (Σχήμα 2.11.α). Τ α φ ω τό νια του η λια κού φ ω τό ς α π ο ρ ρ ο φ ώ ντα ι α π ό τα μόρια τη ς ο ρ γ α ν ικ ή ς ο υσ ία ς, δ η μ ιο υ ρ γ ο υ μ έν ω ν δ ιεγ ερ μ έν ω ν η λεκτρ ο νίω ν σ ε ενερ γεια κή σ τά θ μ η του ο ρ γα νικο ύ μορίου, π ου βρίσ κεται ψ η λό τερ α α π ό το ν π υ θ μ έν α τη ς ζώ νη ς α γ ω γ ιμ ό τη τα ς του η μ ια γ ω γ ο ύ. Τ α η λεκτρ ό νια π ερ ν ο ύ ν σ τον η μια γω γό, ω ς η λεκτρ ό νια τη ς ζώ ν η ς α γ ω γ ιμ ό τη τα ς του και κ α τα λ ή γ ο υ ν σ το α ρ ν η τικ ό η λ εκ τρ ό δ ιο τη ς διά τα ξης. Τ ο η λεκτρ ικό κύκλω μ α κλείνει, με μ ετα φ ο ρ ά φ ο ρ τίο υ α π ό το α ρ ν η τικ ό η λεκτρ ό δ ιο στα μόρια π ου έχα σ α ν το η λεκτρ ό νιο τους, μ έσ ω ιό ν τω ν του η λεκτρ ο λύτη (σ υ νή θ ω ς ιό ντω ν Ιω δίου). Τ ο 1961, ο Melvin Calvin δ η μ ιο ύ ρ γ η σ ε ένα φ ω το β ο λ τα ϊκ ό σ το ιχείο β α σ ιζό μ ενο σ τη ν π ρ ο η γ ο ύ μ εν η π ερ ιγρ α φ ή, με π ολύ χαμηλή α π ό δ ο σ η 0,01 %. Τ ο σ η μ α ν τικ ό βήμα σ το ν το μ έα α υ τό έγινε α π ό το ν Ε λβ ετό ερ ευ νη τή Michael Graetzel, το Α ν τικ α τέσ τη σ ε το σ υ μ π α γή η μ ια γ ω γ ό TiO2, με ίδιο, σ ε λ επ τό δ ια μ έρ ισ μ α, ώ σ τε να α υ ξά νετα ι η επ ιφ ά νεια επ α φ ή ς τω ν ο ρ γ α ν ικ ώ ν μ ο ρ ίω ν με το ν η μ ια γω γό (Σχήμα 2.11.β). Τ ο α π ο τέλ εσ μ α ή τα ν θεα μ α τικό. Η α π ό δ ο σ η του φ ω το η λ εκ τρ ικ ο χη μ ικ ο ύ α υτού σ το ιχ είο υ έφ τα σ ε σ το 10 %. Τ ο κύριο μ ειο νέκτη μ α τω ν φ ω το β ο λ τα ϊκ ώ ν σ το ιχ είω ν α υ τώ ν έγκειται στη ευ π ά θ εια του σ το φ ω ς και η σ υ ν α κ ο λ ο υ θ εί τα χεία γ ή ρ α ν σ η τους. Έ κ το τε π ο λ λ ά ερ γα σ τή ρ ια ανά το κ ό σ μ ο επ ικ εντρ ώ ν ο υ ν τη ν π ρ ο σ π ά θεια το υ ς σε δ ο κ ιμ ές και τρ ο π ο π ο ιή σ εις π ου α π ο σ κ ο π ο ύ ν στη β ελτίω σ η της α π ο δ ο τικ ό τη τα ς και του χ ρ ό νο υ ζω ή ς (μ είω σ η του φ α ινο μ ένο υ γή ρ α ν σ η ς) τω ν φ ω το β ο λ τα ϊκ ώ ν σ το ιχ είω ν τη ς ν έα ς α υ τή ς τεχνο λ ο γ ία ς με σ τό χο τη β ιο μ ηχα - νική π α ρ α γω γή. Για να π α ρ α κά μ ψ ει το μ ειο νέκτη μ α τη ς ευ π ά θ εια ς τω ν έγχρ ω μ ω ν ο υ σ ιώ ν π ο υ π ερ ιέχ ο ντα ι στα ο ρ γα νικά φ ω το β ο λ τα ϊκ ά σ το ιχ εία, στο η λια κό φω ς, π ρ ο τά θ η κ α ν λ ύ σ εις π ου β α σ ίζο ντα ι στη χρήσ η υ λ ικ ώ ν σ ύ γ χ ρ ο νη ς τεχνο λ ο γ ία ς ό π ω ς τα π ο λ υ μ ερ ή κα θ ώ ς και ειδ ικώ ν τεχνικ ώ ν β ελ τίω σ η ς τη ς α ν το χ ή ς τω ν ο ρ γ α ν ικ ώ ν ο υ σ ιώ ν στη δράση του η λια κού φ ω τό ς. Η α π ό δ ο σ η τω ν π ο λ υ μ ερ ώ ν ο ρ γ α ν ικ ώ ν φ ω το β ο λ τα ϊκ ώ ν σ το ιχ είω ν α υ τή ς της τεχ ν ο λ ο γ ία ς είναι το εξα ιρ ετικά χ α μ η λ ό κό σ το ς π α ρ α σ κ ευ ή ς τους, γεγονό ς π ου επ ιτρ έπ ει να θ εω ρ ο ύ μ ε δ υ να τή τη ν α ξιο π ο ίη σ η το υ ς α κό μ α και με το μειο νέκτημ α του π ο λύ μικρού χ ρ ό νο υ ζω ή ς το υ ς σ ε σ χέσ η με τα σ υ μ β α τικά φ ω το β ο λ τα ϊκ ά σ το ιχεία 34

36 Φωτοηλεκτροχημικο στοιχείο ΦΒ στοιχείο Michael Graetzel ΓίΟ Χλωροφύλλη Ηλιακό φως ΤίΟ, Οργανικό μοριο ΤΟ Οργανικό διαλυμμα Σχήμα 2.11.: (α) Βασική λειτουργία φωτοηλεκτρορημικού στοιχείου. Αρχικός μηχανισμός φωτοσύνθεσης. (β) Το φωτοηλεκτροχημικό στοιχείο Graetzel. Απόδοση n = 10 % 35

37 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΚΑΙ ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΤΩΝ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Στο κεφαλαίο αυτό εξετάζονται τα χαρακτηρίστηκα, οι κατηγορίες και η λειτουργικότητα των φωτοβολταϊκών συστημάτων που ως σκοπό έχουν την καλύτερη κατανόηση αυτών ως προς τις διάφορες τους και τα πλεονεκτήματα τους Χαρακτηριστικά των φωτοβολταϊκών συστημάτων Τα βασικά χαρακτηριστικά των Φ/Β συστημάτων που τα διαφοροποιούν από τις άλλες μορφές ΑΠΕ είναι: Απευθείας παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, ακόμη και σε πολύ κλίμακα, π. χ. σε επίπεδο μερικών δεκάδων W ή και mw. Είναι εύχρηστα. Τα μικρά συστήματα μπορούν να εγκατασταθούν από τους ίδιους τους χρήστες. Μπορούν να εγκατασταθούν μέσα στις πόλεις, ενσωματωμένα σε κτίρια και δεν προσβάλλουν αισθητικά το περιβάλλον. Μπορούν να συνδυαστούν με άλλες πηγές ενέργειας (υβριδικά συστήματα). Είναι βαθμιδωτά συστήματα, δηλ. Μπορούν να επεκταθούν σε μεταγενέστερη φάση για να αντιμετωπίσουν τις αυξημένες ανάγκες των χρηστών, χωρίς μετατροπή του αρχικού συστήματος. Λειτουργούν αθόρυβα, εκπέμπουν μηδενικούς ρύπους, χωρίς επιπτώσεις στο περιβάλλον. Οι απαιτήσεις συντήρησης είναι σχεδόν μηδενικές. 36

38 Έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής και αξιοπιστία κατά τη λειτουργία. Οι εγγυήσεις που δίνονται από τους κατασκευαστές για τις Φ/Β γεννήτριες είναι περισσότερο από 25 χρόνια καλής λειτουργίας. Η ενεργειακή ανεξαρτησία του χρήστη είναι το μεγαλύτερο πλεονέκτημα των Φ/Β συστημάτων. Το κόστος της παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας από Φ/Β συστήματα είναι σήμερα συγκρίσιμο με το κόστος αιχμής ισχύος, που χρεώνει η εταιρεία ηλεκτρισμού τους πελάτες της. Σχήμα 3.1.: Κατηγορίες και λειτουργία φωτοβολταϊκών συστημάτων Τα φωτοβολταϊκά στοιχεία μπορούν να αξιοποιήσουν σε πλήθος ηλεκτρικών εφαρμογών. Καλύπτουν ευρεία περιοχή ισχύος, από το μέγεθος της πολύ χαμηλής ισχύος ευρείας χρήσεως καταναλωτικών προϊόντων όπως είναι οι αριθμητικοί υπολογιστές, τα μικρά φωτιστικά σώματα κήπου κ.α. έως 37

39 συστήματα μεγάλης ισχύος για την τροφοδοσία νησιών ή πρότυπων μεγάλων κτιριακών συγκροτημάτων, συνδεδεμένων ή όχι στο δίκτυο. Όπου εδώ αναφέρατε ο όρος δίκτυο, εννοείται το εθνικό ή το τοπικό δίκτυο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από συμβατικές πήγες. Τα φωτοβολταϊκά συστήματα διακρίνονται σε δυο βασικές κατηγόριες (Σχήμα 3.1): τα απομονωμένα (stand- alone) ή εκτός δικτύου (off grid) συστήματα (Σχήμα 3.5 α, β) και τα συνδεδεμένα στο δίκτυο (grid connected, Σχήμα 3.5γ). Τα απομονωμένα φωτοβολταϊκά συστήματα διακρίνονται επίσης σε αυτόνομα και υβριδικά Αυτόνομα φωτοβολταϊκά συστήματα Σε ένα απομακρυσμένο από το δημόσιο ηλεκτρικό δίκτυο σύστημα οι ενεργειακές ανάγκες μιας εγκατάστασης μπορούν να τροφοδοτούνται από ένα αυτόνομο φωτοβολταϊκό σύστημα. Παρόλα αυτά θα μπορούσαμε να διακρίνουμε και μια ακόμη κατηγορία τα υβριδικά συστήματα στα οποία συνεισφέρουν ενέργεια, τα φωτοβολταϊκά και άλλες πηγές ηλεκτρικής ενέργειας όπως η αιολική ή κάποια γεννήτρια πετρελαίου. - Ένα αυτόνομο φωτοβολταϊκό σύστημα είναι μια μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας αποκλειστικά από φωτοβολταϊκές γεννήτριες. Παραπέρα τα αυτόνομα φωτοβολταϊκά μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε αυτά που έχουν κάποια αποθηκευτική διάταξη ενέργειας (συνήθως μπαταρίες) και σε αυτά που είναι άμεσα συνδεδεμένα μόνο με τα φορτία που τροφοδοτούν χωρίς αποθηκευτική διάταξη (παράδειγμα: εξοχικό σπίτι με μια μικρή dc αντλία νερού συνδεδεμένη απ' ευθείας με ένα φωτοβολταϊκό πάνελ). Τα βασικά μέρη ενός αυτόνομου συστήματος είναι: Τα φωτοβολταϊκά πάνελ οι συσσωρευτές ο ρυθμιστής φόρτισης ο αντιστροφέας dc/ac (για τις καταναλώσεις των 230Volt) 38

40 ασφάλειες διακόπτες dc όργανα μέτρησης χωρητικότητας συσσωρευτών Το κύκλωμα dc συνήθως έχει τάση λειτουργίας 12, 24 ή 48 volt. Πίνακας ελεγχου Φωτοβολταϊκό πλαίσιο Αντιστροφεας (inverter) Ρυθμιστής φόρτισης Μπαταρίες Αυτόνομο σύστημα Σχήμα 3.2.: Αυτόνομο φωτοβολταϊκό συστήματα Υβριδικά φωτοβολταϊκά συστήματα (hybrid PV systems) Συνήθως ένα τέτοιο σύστημα επιβάλλεται από το κόστος. Τα φωτοβολταϊκά μπορούν να τροφοδοτήσουν οποιαδήποτε εγκατάσταση αλλά το κόστος μπορεί να είναι μεγάλο. Για τον λόγο αυτό τα φωτοβολταϊκά μπορούν να συνδυαστούν και με άλλες πηγές ενέργειες. Για παράδειγμα υπάρχουν περιοχές με καλό αιολικό δυναμικό και μάλιστα συνήθως όταν υπάρχει συννεφιά ο αέρας είναι ισχυρότερος. Έτσι μπορεί μια 39

Ηλιακή ενέργεια. Φωτοβολταϊκά Συστήματα

Ηλιακή ενέργεια. Φωτοβολταϊκά Συστήματα Ηλιακή ενέργεια Είναι η ενέργεια που προέρχεται από τον ήλιο και αξιοποιείται μέσω τεχνολογιών που εκμεταλλεύονται τη θερμική και ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία του ήλιου με χρήση μηχανικών μέσων για τη

Διαβάστε περισσότερα

Α Τοσίτσειο Αρσκάκειο Λύκειο Εκάλης. Αναγνωστάκης Νικόλας Γιαννακόπουλος Ηλίας Μπουρνελάς Θάνος Μυλωνάς Μιχάλης Παύλοβιτς Σταύρος

Α Τοσίτσειο Αρσκάκειο Λύκειο Εκάλης. Αναγνωστάκης Νικόλας Γιαννακόπουλος Ηλίας Μπουρνελάς Θάνος Μυλωνάς Μιχάλης Παύλοβιτς Σταύρος Α Τοσίτσειο Αρσκάκειο Λύκειο Εκάλης Αναγνωστάκης Νικόλας Γιαννακόπουλος Ηλίας Μπουρνελάς Θάνος Μυλωνάς Μιχάλης Παύλοβιτς Σταύρος Εισαγωγή στις ήπιες μορφές ενέργειας Χρήσεις ήπιων μορφών ενέργειας Ηλιακή

Διαβάστε περισσότερα

Φωτοβολταϊκά συστήματα και σύστημα συμψηφισμού μετρήσεων (Net metering) στην Κύπρο

Φωτοβολταϊκά συστήματα και σύστημα συμψηφισμού μετρήσεων (Net metering) στην Κύπρο Ενεργειακό Γραφείο Κυπρίων Πολιτών Φωτοβολταϊκά συστήματα και σύστημα συμψηφισμού μετρήσεων (Net metering) στην Κύπρο Βασικότερα τμήματα ενός Φ/Β συστήματος Τα φωτοβολταϊκά (Φ/Β) συστήματα μετατρέπουν

Διαβάστε περισσότερα

Άσκηση 5 ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ

Άσκηση 5 ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ Άσκηση 5 ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ 1. ΓΕΝΙΚΑ Τα ηλιακά στοιχεία χρησιμοποιούνται για τη μετατροπή του φωτός (που αποτελεί μία μορφή ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας) σε ηλεκτρική ενέργεια. Κατασκευάζονται από

Διαβάστε περισσότερα

Μελέτη και οικονομική αξιολόγηση φωτοβολταϊκής εγκατάστασης σε οικία στη νήσο Κω

Μελέτη και οικονομική αξιολόγηση φωτοβολταϊκής εγκατάστασης σε οικία στη νήσο Κω Μελέτη και οικονομική αξιολόγηση φωτοβολταϊκής εγκατάστασης σε οικία στη νήσο Κω ΙΩΑΝΝΙΔΟΥ ΠΕΤΡΟΥΛΑ /04/2013 ΓΑΛΟΥΖΗΣ ΧΑΡΑΛΑΜΠΟΣ Εισαγωγή Σκοπός αυτής της παρουσίασης είναι μία συνοπτική περιγραφή της

Διαβάστε περισσότερα

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (Α.Π.Ε.)

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (Α.Π.Ε.) ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (Α.Π.Ε.) Ενότητα 2: Φωτοβολταϊκά Σπύρος Τσιώλης Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών ΤΕ Άδειες Χρήσης Το παρόν

Διαβάστε περισσότερα

ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ. Εργαστήριο Φυσικής IΙ. Μελέτη της απόδοσης φωτοβολταϊκού στοιχείου με χρήση υπολογιστή. 1. Σκοπός. 2. Σύντομο θεωρητικό μέρος

ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ. Εργαστήριο Φυσικής IΙ. Μελέτη της απόδοσης φωτοβολταϊκού στοιχείου με χρήση υπολογιστή. 1. Σκοπός. 2. Σύντομο θεωρητικό μέρος ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 1. Σκοπός Το φωτοβολταϊκό στοιχείο είναι μία διάταξη ημιαγωγών η οποία μετατρέπει την φωτεινή ενέργεια που προσπίπτει σε αυτήν σε ηλεκτρική.. Όταν αυτή φωτιστεί με φωτόνια κατάλληλης συχνότητας

Διαβάστε περισσότερα

Τεχνολογία Φωτοβολταϊκών Συστημάτων και Δυνατότητες Ανάπτυξης των Εφαρμογών στην Ελλάδα

Τεχνολογία Φωτοβολταϊκών Συστημάτων και Δυνατότητες Ανάπτυξης των Εφαρμογών στην Ελλάδα Τεχνολογία Φωτοβολταϊκών Συστημάτων και Δυνατότητες Ανάπτυξης των Εφαρμογών στην Ελλάδα Ευστράτιος Θωμόπουλος Δρ Ηλεκτρολόγος Μηχανικός Χρήστος Πρωτογερόπουλος Δρ Μηχανολόγος Μηχανικός Εισαγωγή Η ηλιακή

Διαβάστε περισσότερα

Μελέτη κάλυψης ηλεκτρικών αναγκών νησιού με χρήση ΑΠΕ

Μελέτη κάλυψης ηλεκτρικών αναγκών νησιού με χρήση ΑΠΕ Τ.Ε.Ι. ΠΕΙΡΑΙΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ Μελέτη κάλυψης ηλεκτρικών αναγκών νησιού με χρήση ΑΠΕ Σπουδαστές: ΤΣΟΛΑΚΗΣ ΧΡΗΣΤΟΣ ΧΡΥΣΟΒΙΤΣΙΩΤΗ ΣΟΦΙΑ Επιβλέπων καθηγητής: ΒΕΡΝΑΔΟΣ ΠΕΤΡΟΣ

Διαβάστε περισσότερα

Φύλλο εργασίας Το φωτοβολταϊκό στοιχείο

Φύλλο εργασίας Το φωτοβολταϊκό στοιχείο Φύλλο εργασίας Το φωτοβολταϊκό στοιχείο Στοιχεία ομάδας: Ονοματεπώνυμο Α.Μ. Ημερομηνία: Τμήμα: Απαραίτητες Θεωρητικές Γνώσεις: Το φωτοβολταϊκό στοιχείο είναι μία διάταξη που μετατρέπει τη φωτεινή ενέργεια

Διαβάστε περισσότερα

ΗΛΙΑΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΚΑΙ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ. 1. Ηλιακή ακτινοβολία

ΗΛΙΑΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΚΑΙ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ. 1. Ηλιακή ακτινοβολία ΗΛΙΑΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΚΑΙ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ 1. Ηλιακή ακτινοβολία Ο ήλιος ενεργεί σχεδόν, ως μια τέλεια πηγή ακτινοβολίας σε μια θερμοκρασία κοντά στους 5.800 Κ Το ΑΜ=1,5 είναι το τυπικό ηλιακό φάσμα πάνω

Διαβάστε περισσότερα

Δίοδοι Ορισμός της διόδου - αρχή λειτουργίας Η δίοδος είναι μια διάταξη από ημιαγώγιμο υλικό το οποίο επιτρέπει την διέλευση ροής ρεύματος μόνο από

Δίοδοι Ορισμός της διόδου - αρχή λειτουργίας Η δίοδος είναι μια διάταξη από ημιαγώγιμο υλικό το οποίο επιτρέπει την διέλευση ροής ρεύματος μόνο από Δίοδοι Ορισμός της διόδου - αρχή λειτουργίας Η δίοδος είναι μια διάταξη από ημιαγώγιμο υλικό το οποίο επιτρέπει την διέλευση ροής ρεύματος μόνο από την μία κατεύθυνση, ανάλογα με την πόλωσή της. Κατασκευάζεται

Διαβάστε περισσότερα

ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ. Γ. Λευθεριώτης Αναπλ. Καθηγητής Γ. Συρροκώστας Μεταδιδακτορικός Ερευνητής

ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ. Γ. Λευθεριώτης Αναπλ. Καθηγητής Γ. Συρροκώστας Μεταδιδακτορικός Ερευνητής ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ Γ. Λευθεριώτης Αναπλ. Καθηγητής Γ. Συρροκώστας Μεταδιδακτορικός Ερευνητής Αγωγοί- μονωτές- ημιαγωγοί Μέταλλα: Μία ζώνη μερικώς γεμάτη ή μία ζώνη επικαλύπτει την άλλη Τα ηλεκτρόνια μπορούν

Διαβάστε περισσότερα

αγωγοί ηµιαγωγοί µονωτές Σχήµα 1

αγωγοί ηµιαγωγοί µονωτές Σχήµα 1 Η2 Μελέτη ηµιαγωγών 1. Σκοπός Στην περιοχή της επαφής δυο ηµιαγωγών τύπου p και n δηµιουργούνται ορισµένα φαινόµενα τα οποία είναι υπεύθυνα για τη συµπεριφορά της επαφής pn ή κρυσταλλοδιόδου, όπως ονοµάζεται,

Διαβάστε περισσότερα

Θέρμανση θερμοκηπίων με τη χρήση αβαθούς γεωθερμίας γεωθερμικές αντλίες θερμότητας

Θέρμανση θερμοκηπίων με τη χρήση αβαθούς γεωθερμίας γεωθερμικές αντλίες θερμότητας Θέρμανση θερμοκηπίων με τη χρήση αβαθούς γεωθερμίας γεωθερμικές αντλίες θερμότητας Η θερμοκρασία του εδάφους είναι ψηλότερη από την ατμοσφαιρική κατά τη χειμερινή περίοδο, χαμηλότερη κατά την καλοκαιρινή

Διαβάστε περισσότερα

ΕΙΔΙΚΗ ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΣΕ ΚΑΤΟΙΚΙΕΣ

ΕΙΔΙΚΗ ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΣΕ ΚΑΤΟΙΚΙΕΣ ΕΙΔΙΚΗ ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΣΕ ΚΑΤΟΙΚΙΕΣ Τι είναι οι Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας; Ως Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ) ορίζονται οι ενεργειακές πηγές, οι οποίες

Διαβάστε περισσότερα

Γεωθερμία Εξοικονόμηση Ενέργειας

Γεωθερμία Εξοικονόμηση Ενέργειας GRV Energy Solutions S.A Γεωθερμία Εξοικονόμηση Ενέργειας Ανανεώσιμες Πηγές Σκοπός της GRV Ενεργειακές Εφαρμογές Α.Ε. είναι η κατασκευή ενεργειακών συστημάτων που σέβονται το περιβάλλον με εκμετάλλευση

Διαβάστε περισσότερα

Ειδικά κεφάλαια παραγωγής ενέργειας

Ειδικά κεφάλαια παραγωγής ενέργειας Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών Ειδικά κεφάλαια παραγωγής ενέργειας Ενότητα 3 (γ): Ηλιακή ενέργεια. Φωτοβολταϊκά συστήματα, διαστασιολόγηση και βασικοί υπολογισμοί, οικονομική ανάλυση. Αν. Καθηγητής Γεώργιος

Διαβάστε περισσότερα

ΥΠΕΥΘΥΝΕΣ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΕΣ: Κωνσταντινιά Τσιρογιάννη. Βασιλική Χατζηκωνσταντίνου (ΠΕ04)

ΥΠΕΥΘΥΝΕΣ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΕΣ: Κωνσταντινιά Τσιρογιάννη. Βασιλική Χατζηκωνσταντίνου (ΠΕ04) ΥΠΕΥΘΥΝΕΣ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΕΣ: Κωνσταντινιά Τσιρογιάννη (ΠΕ02) Βασιλική Χατζηκωνσταντίνου (ΠΕ04) Β T C E J O R P Υ Ν Η Μ Α Ρ Τ ΤΕ Α Ν Α Ν Ε Ω ΣΙ Μ ΕΣ Π Η ΓΕ Σ ΕΝ Ε Ρ ΓΕ Ι Α Σ. Δ Ι Ε Ξ Δ Σ Α Π ΤΗ Ν Κ Ρ Ι ΣΗ 2 Να

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΠΟΛΛΑΠΛΗΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΠΟΛΛΑΠΛΗΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ ΦΥΣΙΚΗ Γ.Π. Γ Λυκείου / Το Φως 1. Η υπεριώδης ακτινοβολία : a) δεν προκαλεί αμαύρωση της φωτογραφικής πλάκας. b) είναι ορατή. c) χρησιμοποιείται για την αποστείρωση ιατρικών εργαλείων. d) έχει μήκος κύματος

Διαβάστε περισσότερα

Συντακτική Οµάδα: έσποινα Παναγιωτίδου

Συντακτική Οµάδα: έσποινα Παναγιωτίδου ιαθεµατική Εργασία µε Θέµα: Οι Φυσικές Επιστήµες στην Καθηµερινή µας Ζωή Η Ηλιακή Ενέργεια Τµήµα: β2 Γυµνασίου Υπεύθυνος Καθηγητής: Παζούλης Παναγιώτης Συντακτική Οµάδα: έσποινα Παναγιωτίδου ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Διαβάστε περισσότερα

Αρχές φωτοβολταϊκών διατάξεων

Αρχές φωτοβολταϊκών διατάξεων Τι είναι ένα ηλιακό κύτταρο Αρχές φωτοβολταϊκών διατάξεων Δ. Γ. Παπαγεωργίου Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων dpapageo@cc.uoi.gr http://pc164.materials.uoi.gr/dpapageo Επαφή pn +,

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΝΟΤΙΟΑΝΑΤΟΛΙΚΗΣ ΕΥΡΩΠΗΣ Εφαρμογές Α.Π.Ε. σε Κτίρια και Οικιστικά Σύνολα Μαρία Κίκηρα, ΚΑΠΕ - Τμήμα Κτιρίων Αρχιτέκτων MSc Αναφορές: RES Dissemination, DG

Διαβάστε περισσότερα

ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΙ ΕΙΝΑΙ?

ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΙ ΕΙΝΑΙ? ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΙ ΕΙΝΑΙ? Η ηλιακή ενέργεια που προσπίπτει στην επιφάνεια της γης είναι ηλεκτροµαγνητική ακτινοβολία που παράγεται στον ήλιο. Φτάνει σχεδόν αµετάβλητη στο ανώτατο στρώµατηςατµόσφαιρας του

Διαβάστε περισσότερα

Από πού προέρχεται η θερμότητα που μεταφέρεται από τον αντιστάτη στο περιβάλλον;

Από πού προέρχεται η θερμότητα που μεταφέρεται από τον αντιστάτη στο περιβάλλον; 3. ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Ένα ανοικτό ηλεκτρικό κύκλωμα μετατρέπεται σε κλειστό, οπότε διέρχεται από αυτό ηλεκτρικό ρεύμα που μεταφέρει ενέργεια. Τα σπουδαιότερα χαρακτηριστικά της ηλεκτρικής ενέργειας είναι

Διαβάστε περισσότερα

Πτυχιακή Εργασία. Εφαρμογή Φωτοβολταϊκών Συστημάτων στα κτίρια

Πτυχιακή Εργασία. Εφαρμογή Φωτοβολταϊκών Συστημάτων στα κτίρια Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Καβάλας Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών Τμήμα Μηχανολογίας Πτυχιακή Εργασία Εφαρμογή Φωτοβολταϊκών Συστημάτων στα κτίρια Α.Μ. 3732 Επιβλέπων : Βασίλης Λιόγκας, Μηχανολόγος

Διαβάστε περισσότερα

είναι τα μήκη κύματος του φωτός αυτού στα δύο υλικά αντίστοιχα, τότε: γ. 1 Β) Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας.

είναι τα μήκη κύματος του φωτός αυτού στα δύο υλικά αντίστοιχα, τότε: γ. 1 Β) Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας. Β.1 Μονοχρωματικό φως, που διαδίδεται στον αέρα, εισέρχεται ταυτόχρονα σε δύο οπτικά υλικά του ίδιου πάχους d κάθετα στην επιφάνειά τους, όπως φαίνεται στο σχήμα. Οι χρόνοι διάδοσης του φωτός στα δύο υλικά

Διαβάστε περισσότερα

Ανάστροφη πόλωση της επαφής p n

Ανάστροφη πόλωση της επαφής p n Ανάστροφη πόλωση της επαφής p n Δ. Γ. Παπαγεωργίου Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων dpapageo@cc.uoi.gr http://pc164.materials.uoi.gr/dpapageo Επαφή p n Ανάστροφη πόλωση Πολώνουμε

Διαβάστε περισσότερα

ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ. Γ. Λευθεριώτης Επικ. καθηγητής

ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ. Γ. Λευθεριώτης Επικ. καθηγητής ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ Γ. Λευθεριώτης Επικ. καθηγητής Αγωγοί- μονωτές- ημιαγωγοί Ενεργειακά διαγράμματα ημιαγωγού Ηλεκτρόνια (ΖΑ) Οπές (ΖΣ) Ενεργειακό χάσμα και απορρόφηση hc 1,24 Eg h Eg ev m max max Χρειάζονται

Διαβάστε περισσότερα

ΑΡΧΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ

ΑΡΧΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΑΡΧΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ Ενεργειακές Ζώνες και Στατιστική Φορέων Φορτίου Required Text: Microelectronic Devices, Keith Leaver (2 nd Chapter) Εισαγωγή Στο προηγούμενο κεφάλαιο προσεγγίσαμε τους ημιαγωγούς

Διαβάστε περισσότερα

Ενεργειακά συστήµατα-φωτοβολταϊκά & εξοικονόµηση ενέργειας

Ενεργειακά συστήµατα-φωτοβολταϊκά & εξοικονόµηση ενέργειας Επιστηµονικό Τριήµερο Α.Π.Ε από το Τ.Ε.Ε.Λάρισας.Λάρισας 29-30Νοεµβρίου,1 εκεµβρίου 2007 Ενεργειακά συστήµατα-φωτοβολταϊκά & εξοικονόµηση ενέργειας Θεόδωρος Καρυώτης Ενεργειακός Τεχνικός Copyright 2007

Διαβάστε περισσότερα

Οι ηµιαγωγοι αποτελουν την πλεον χρησιµη κατηγορια υλικων απο ολα τα στερεα για εφαρµογες στα ηλεκτρονικα.

Οι ηµιαγωγοι αποτελουν την πλεον χρησιµη κατηγορια υλικων απο ολα τα στερεα για εφαρµογες στα ηλεκτρονικα. Οι ηµιαγωγοι αποτελουν την πλεον χρησιµη κατηγορια υλικων απο ολα τα στερεα για εφαρµογες στα ηλεκτρονικα. Οι ηµιαγωγοι εχουν ηλεκτρικη ειδικη αντισταση (ή ηλεκτρικη αγωγιµοτητα) που κυµαινεται µεταξυ

Διαβάστε περισσότερα

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας ΙΙ ΔΙΑΛΕΞΕΙΣ: ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ (ΜΕΡΟΣ Β) Ώρες Διδασκαλίας: Τρίτη 9:00 12:00. Αίθουσα: Υδραυλική

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας ΙΙ ΔΙΑΛΕΞΕΙΣ: ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ (ΜΕΡΟΣ Β) Ώρες Διδασκαλίας: Τρίτη 9:00 12:00. Αίθουσα: Υδραυλική Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας ΙΙ ΔΙΑΛΕΞΕΙΣ: ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ (ΜΕΡΟΣ Β) Ώρες Διδασκαλίας: Τρίτη 9:00 12:00 Αίθουσα: Υδραυλική Διδάσκων: Δρ. Εμμανουήλ Σουλιώτης, Φυσικός Επικοινωνία: msouliot@hotmail.gr

Διαβάστε περισσότερα

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑΚΗ ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΑΤΟΜΩΝ Η ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΑΤΟΜΟΥ II. ΤΟ ΦΩΣ ΜΟΝΤΕΛΟ ΤΟΥ BOHR Ν. ΜΠΕΚΙΑΡΗΣ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑΚΗ ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΑΤΟΜΩΝ Η ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΑΤΟΜΟΥ II. ΤΟ ΦΩΣ ΜΟΝΤΕΛΟ ΤΟΥ BOHR Ν. ΜΠΕΚΙΑΡΗΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑΚΗ ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΑΤΟΜΩΝ Η ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΑΤΟΜΟΥ II. ΤΟ ΦΩΣ ΜΟΝΤΕΛΟ ΤΟΥ BOHR Ν. ΜΠΕΚΙΑΡΗΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ Κλειδί στην παραπέρα διερεύνηση της δομής του ατόμου είναι η ερμηνεία της φύσης του φωτός και ιδιαίτερα

Διαβάστε περισσότερα

ΤΕΙ Καβάλας, Τμήμα Δασοπονίας και Διαχείρισης Φυσικού Περιβάλλοντος Μάθημα Μετεωρολογίας-Κλιματολογίας Υπεύθυνη : Δρ Μάρθα Λαζαρίδου Αθανασιάδου

ΤΕΙ Καβάλας, Τμήμα Δασοπονίας και Διαχείρισης Φυσικού Περιβάλλοντος Μάθημα Μετεωρολογίας-Κλιματολογίας Υπεύθυνη : Δρ Μάρθα Λαζαρίδου Αθανασιάδου 2. ΗΛΙΑΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΤΕΙ Καβάλας, Τμήμα Δασοπονίας και Διαχείρισης Φυσικού Περιβάλλοντος Μάθημα Μετεωρολογίας-Κλιματολογίας Υπεύθυνη : Δρ Μάρθα Λαζαρίδου Αθανασιάδου ΗΛΙΑΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ Με τον όρο ακτινοβολία

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 6 ο : Φύση και

Κεφάλαιο 6 ο : Φύση και Κεφάλαιο 6 ο : Φύση και Διάδοση του Φωτός Φυσική Γ Γυμνασίου Βασίλης Γαργανουράκης http://users.sch.gr/vgargan Η εξέλιξη ξ των αντιλήψεων για την όραση Ορισμένοι αρχαίοι Έλληνες φιλόσοφοι ερμήνευαν την

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΙΚΑ ΠΑΛΑΙΟΛΟΓΟΣ ΑΝΔΡΕΑΣ,ΑΜ:428 ΚΑΡΑΟΛΗΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ,ΑΜ:473

ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΙΚΑ ΠΑΛΑΙΟΛΟΓΟΣ ΑΝΔΡΕΑΣ,ΑΜ:428 ΚΑΡΑΟΛΗΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ,ΑΜ:473 ΤΜΗΜΑ: ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΥΛΙΚΩΝ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΙΚΑ ΠΑΛΑΙΟΛΟΓΟΣ ΑΝΔΡΕΑΣ,ΑΜ:428 ΚΑΡΑΟΛΗΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ,ΑΜ:473 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Το φωτοβολταϊκό φαινόμενο ανακαλύφθηκε το 1839. Το 1950 τα φωτοβολταϊκά

Διαβάστε περισσότερα

Επαφές μετάλλου ημιαγωγού

Επαφές μετάλλου ημιαγωγού Δίοδος Schottky Επαφές μετάλλου ημιαγωγού Δ. Γ. Παπαγεωργίου Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων Τι είναι Ημιαγωγός Κατασκευάζεται με εξάχνωση μετάλλου το οποίο μεταφέρεται στην επιφάνεια

Διαβάστε περισσότερα

Φωτοβολταϊκά από µονοκρυσταλλικό πυρίτιο

Φωτοβολταϊκά από µονοκρυσταλλικό πυρίτιο 1 ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Τα φωτοβολταϊκά συστήµατα αποτελούν µια από τις εφαρµογές των Ανανεώσιµων Πηγών Ενέργειας, µε τεράστιο ενδιαφέρον για την Ελλάδα. Εκµεταλλευόµενοι το φωτοβολταϊκό φαινόµενο το

Διαβάστε περισσότερα

ΥΛΙΚΑ ΓΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ

ΥΛΙΚΑ ΓΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΥΛΙΚΑ ΓΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΘΕΡΜΙΚΑ ΗΛΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ 5o Μάθημα Διδάσκων: Επ. Καθηγητής Ε. Αμανατίδης ΤΡΙΤΗ 2/5/2017 Τμήμα Χημικών Μηχανικών Πανεπιστήμιο Πατρών Περίληψη Ηλιακά θερμικά συστήματα: Ορισμοί

Διαβάστε περισσότερα

ΑΥΤΟΝΟΜΑ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

ΑΥΤΟΝΟΜΑ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΥΤΟΝΟΜΑ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ HELIOS NATURA HELIOS OIKIA HELIOSRES ΟΔΥΣΣΕΑΣ ΔΙΑΜΑΝΤΗΣ ΚΑΙ ΣΙΑ Ε.Ε. Κολοκοτρώνη 9 & Γκίνη 6 15233 ΧΑΛΑΝΔΡΙ Tel. (+30) 210 6893966 Fax. (+30) 210 6893964 E-Mail : info@heliosres.gr

Διαβάστε περισσότερα

ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Εργασία στο μάθημα Οικολογία για μηχανικούς Παπαλού Ελευθερία Α.Μ. 7483 Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης Α εξάμηνο έτος 2009-2010 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. Ηλιακή ενέργεια και φωτοβολταϊκά 2.

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Με τον όρο Ηλιακή Ενέργεια χαρακτηρίζουμε το σύνολο των διαφόρων μορφών ενέργειας που προέρχονται από τον Ήλιο. Το φως και η θερμότητα που ακτινοβολούνται, απορροφούνται

Διαβάστε περισσότερα

ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ

ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ Κεφάλαιο 2 - Ηλεκτρικό Ρεύμα Επιμέλεια: Αγκανάκης Παναγιώτης, Φυσικός https://physicscourses.wordpress.com/ Με ποιες θεμελιώδεις έννοιες συνδέεται το ηλεκτρικό ρεύμα; Το

Διαβάστε περισσότερα

ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΓΕΝ. ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΑΤΟΜΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΜΑ 1 ο.

ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΓΕΝ. ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΑΤΟΜΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΜΑ 1 ο. ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΓΕΝ. ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΑΤΟΜΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΜΑ 1 ο. Στις ερωτήσεις 1-5 επιλέξτε την πρόταση που είναι σωστή. 1) Το ηλεκτρόνιο στο άτοµο του υδρογόνου, το οποίο βρίσκεται στη θεµελιώδη κατάσταση: i)

Διαβάστε περισσότερα

ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ: ΘΕΡΜΑΝΣΗ ΑΕΡΑ

ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ: ΘΕΡΜΑΝΣΗ ΑΕΡΑ ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ: ΘΕΡΜΑΝΣΗ ΑΕΡΑ Χρήσεις: Ξήρανση γεωργικών προϊόντων Θέρµανση χώρων dm Ωφέλιµη ροή θερµότητας: Q = c Τ= ρ qc( T2 T1) dt ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΕΠΙΚΑΛΥΨΗΣ ΗΛΙΑΚΗ ΨΥΧΡΟΣ ΑΕΡΑΣ ΘΕΡΜΟΣ ΑΕΡΑΣ Τ 1 Τ 2 ΣΥΛΛΕΚΤΙΚΗ

Διαβάστε περισσότερα

Φωτοβολταϊκά Συστήματα

Φωτοβολταϊκά Συστήματα Φωτοβολταϊκά Συστήματα 2 ο Γενικό Λύκειο Ναυπάκτου Ερευνητική Εργασία(Project) 1 ου τετραμήνου Υπεύθυνοι Καθηγητές : Κριαράς Νικόλαος Ιωάννου Μαρία 26/01/2012 Φωτοβολταϊκά Συστήματα Ο όρος φωτοβολταϊκό

Διαβάστε περισσότερα

Ηλιακή Θέρμανση Ζεστό Νερό Χρήσης Ζ.Ν.Χ

Ηλιακή Θέρμανση Ζεστό Νερό Χρήσης Ζ.Ν.Χ Ηλιακή Θέρμανση Ζεστό Νερό Χρήσης Ζ.Ν.Χ Τα θερμικά ηλιακά συστήματα υποβοήθησης θέρμανσης χώρων και παραγωγής ζεστού νερού χρήσης (Ηλιοθερμικά Συστήματα) είναι ιδιαίτερα γνωστά σε αρκετές Ευρωπαϊκές χώρες.

Διαβάστε περισσότερα

Εργαστήριο ΑΠΕ I. Ενότητα 3: Ηλιακοί Συλλέκτες: Μέρος Α. Πολυζάκης Απόστολος / Καλογήρου Ιωάννης / Σουλιώτης Εμμανουήλ

Εργαστήριο ΑΠΕ I. Ενότητα 3: Ηλιακοί Συλλέκτες: Μέρος Α. Πολυζάκης Απόστολος / Καλογήρου Ιωάννης / Σουλιώτης Εμμανουήλ Εργαστήριο ΑΠΕ I Ενότητα 3: Ηλιακοί Συλλέκτες: Μέρος Α Πολυζάκης Απόστολος / Καλογήρου Ιωάννης / Σουλιώτης Εμμανουήλ Ηλιακή Ενέργεια ΤΕΙ ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. 2 Αλληλεπίδραση

Διαβάστε περισσότερα

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας Ορισμός «Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ) είναι οι μη ορυκτές ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, δηλαδή η αιολική, η ηλιακή και η γεωθερμική ενέργεια, η ενέργεια κυμάτων, η παλιρροϊκή ενέργεια, η υδραυλική

Διαβάστε περισσότερα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Ηλεκτρικό Ρεύμα Μέρος 1 ο

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Ηλεκτρικό Ρεύμα Μέρος 1 ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Ηλεκτρικό Ρεύμα Μέρος 1 ο Βασίλης Γαργανουράκης Φυσική ήγ Γυμνασίου Εισαγωγή Στο προηγούμενο κεφάλαιο μελετήσαμε τις αλληλεπιδράσεις των στατικών (ακίνητων) ηλεκτρικών φορτίων. Σε αυτό το κεφάλαιο

Διαβάστε περισσότερα

Λύσεις Εξοικονόμησης Ενέργειας

Λύσεις Εξοικονόμησης Ενέργειας Λύσεις Εξοικονόμησης Ενέργειας Φωτοβολταϊκά Αστείρευτη ενέργεια από τον ήλιο! Η ηλιακή ενέργεια είναι μια αστείρευτη πηγή ενέργειας στη διάθεση μας.τα προηγούμενα χρόνια η τεχνολογία και το κόστος παραγωγής

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 2 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 2 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 2 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ 1. Εισαγωγή. Η ενέργεια, όπως είναι γνωστό από τη φυσική, διαδίδεται με τρεις τρόπους: Α) δι' αγωγής Β) δια μεταφοράς Γ) δι'ακτινοβολίας Ο τελευταίος τρόπος διάδοσης

Διαβάστε περισσότερα

Ήπιες Μορφές Ενέργειας

Ήπιες Μορφές Ενέργειας ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα Ήπιες Μορφές Ενέργειας Ενότητα 8: Φωτοβολταϊκά Καββαδίας Κ.Α. Τμήμα Μηχανολογίας Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται

Διαβάστε περισσότερα

ΠΟΥ ΔΙΑΔΙΔΕΤΑΙ ΤΟ ΦΩΣ

ΠΟΥ ΔΙΑΔΙΔΕΤΑΙ ΤΟ ΦΩΣ 1 ΦΩΣ Στο μικρόκοσμο θεωρούμε ότι το φως έχει δυο μορφές. Άλλοτε το αντιμετωπίζουμε με τη μορφή σωματιδίων που ονομάζουμε φωτόνια. Τα φωτόνια δεν έχουν μάζα αλλά μόνον ενέργεια. Άλλοτε πάλι αντιμετωπίζουμε

Διαβάστε περισσότερα

Μεταφορά Ενέργειας με Ακτινοβολία

Μεταφορά Ενέργειας με Ακτινοβολία ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΕΠΙΣΤΗΜΗ - ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ Εργαστηριακή Άσκηση: Μεταφορά Ενέργειας με Ακτινοβολία Σκοπός της Εργαστηριακής Άσκησης: Να προσδιοριστεί ο τρόπος με τον οποίο μεταλλικά κουτιά με επιφάνειες διαφορετικού

Διαβάστε περισσότερα

Μετεωρολογία Κλιματολογία (ΘΕΩΡΙΑ):

Μετεωρολογία Κλιματολογία (ΘΕΩΡΙΑ): Μετεωρολογία Κλιματολογία (ΘΕΩΡΙΑ): Μιχάλης Βραχνάκης Αναπληρωτής Καθηγητής ΤΕΙ Θεσσαλίας ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 6 ΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1. Η ΓΗ ΚΑΙ Η ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ ΤΗΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2. ΗΛΙΑΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3. ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ

Διαβάστε περισσότερα

ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΙΚΑ Η ΝΕΑ ΜΟΡΦΗ ΑΕΙΦΟΡΟΥ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ

ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΙΚΑ Η ΝΕΑ ΜΟΡΦΗ ΑΕΙΦΟΡΟΥ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΣΧΟΛΙΚΗ ΜΟΝΑΔΑ: 1 ο ΕΠΑΛ ΑΜΠΕΛΟΚΗΠΩΝ ΕΙΔΙΚΗ ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ ΤΑΞΗΣ ΒΜ 2 ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΙΚΑ Η ΝΕΑ ΜΟΡΦΗ ΑΕΙΦΟΡΟΥ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΥΠΕΥΘΥΝΩΝ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΚΟΥΡΟΥΣ ΣΠΥΡΙΔΩΝ - ΜΠΙΛΜΠΙΛΗΣ ΜΟΣΧΟΣ Πράσινο Κέρδος

Διαβάστε περισσότερα

Φωτοβολταϊκά συστήματα ιδιοκατανάλωσης, εφεδρείας και Εξοικονόμησης Ενέργειας

Φωτοβολταϊκά συστήματα ιδιοκατανάλωσης, εφεδρείας και Εξοικονόμησης Ενέργειας Φωτοβολταϊκά συστήματα ιδιοκατανάλωσης, εφεδρείας και Εξοικονόμησης Ενέργειας Λύσεις ΦωτοβολταΙκών συστημάτων εξοικονόμησης ενέργειας Απευθείας κατανάλωση Εφεδρική λειτουργία Αυτόνομο Σύστημα 10ΚWp, Αίγινα

Διαβάστε περισσότερα

Άσκηση 3 Η φωτο-εκπέµπουσα δίοδος (Light Emitting Diode)

Άσκηση 3 Η φωτο-εκπέµπουσα δίοδος (Light Emitting Diode) Άσκηση 3 Η φωτο-εκπέµπουσα δίοδος (Light Emitting Diode) Εισαγωγή Στην προηγούµενη εργαστηριακή άσκηση µελετήσαµε την δίοδο ανόρθωσης ένα στοιχείο που σχεδιάστηκε για να λειτουργεί ως µονόδροµος αγωγός.

Διαβάστε περισσότερα

ΠΕΙΡΑΜΑ 8 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΗΛΙΑΚΟΥ ΦΩΤΟΚΥΤΤΑΡΟΥ

ΠΕΙΡΑΜΑ 8 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΗΛΙΑΚΟΥ ΦΩΤΟΚΥΤΤΑΡΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑ 8 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΗΛΙΑΚΟΥ ΦΩΤΟΚΥΤΤΑΡΟΥ 1. ΣΚΟΠΟΣ ΑΣΚΗΣΗΣ Σκοπός της άσκησης είναι η εξοικείωση με το μηχανισμό λειτουργίας και τις ιδιότητες των ημιαγωγικών ηλιακών φωτοκυττάρων. Οι επιμέρους σκοποί

Διαβάστε περισσότερα

Κεφάλαιο 3 ο. Γ. Τσιατούχας. VLSI Technology and Computer Architecture Lab. Ημιαγωγοί - ίοδος Επαφής 2

Κεφάλαιο 3 ο. Γ. Τσιατούχας. VLSI Technology and Computer Architecture Lab. Ημιαγωγοί - ίοδος Επαφής 2 ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων Ημιαγωγοί Δίοδος Επαφής Κεφάλαιο 3 ο Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής Γ. Τσιατούχας SI Techology ad Comuter Architecture ab ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Διάρθρωση 1. Φράγμα δυναμικού.

Διαβάστε περισσότερα

Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Project Τμήμα Α 3

Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Project Τμήμα Α 3 Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας Project Τμήμα Α 3 Ενότητες εργασίας Η εργασία αναφέρετε στις ΑΠΕ και μη ανανεώσιμες πήγες ενέργειας. Στην 1ενότητα θα μιλήσουμε αναλυτικά τόσο για τις ΑΠΕ όσο και για τις μη

Διαβάστε περισσότερα

ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΤΑΞΗ : Γ ΤΜΗΜΑ :. ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: / / ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ :..ΒΑΘΜΟΣ :

ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΤΑΞΗ : Γ ΤΜΗΜΑ :. ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: / / ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ :..ΒΑΘΜΟΣ : ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΤΑΞΗ : Γ ΤΜΗΜΑ :. ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: / / ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ :..ΒΑΘΜΟΣ : ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ Α ΤΡΙΜΗΝΟΥ ΝΑ ΑΠΑΝΤΗΣΕΤΕ ΣΤΑ ΑΚΟΛΟΥΘΑ ΤΕΣΣΕΡΑ ΘΕΜΑΤΑ ΘΕΜΑ 1 ο : Στις παρακάτω προτάσεις να συμπληρώσετε τα κενά με

Διαβάστε περισσότερα

ΑΣΚΗΣΗ 5. Ερωτήσεις προετοιμασίας (Να απαντηθούν στην εργαστηριακή αναφορά)

ΑΣΚΗΣΗ 5. Ερωτήσεις προετοιμασίας (Να απαντηθούν στην εργαστηριακή αναφορά) ΑΣΚΗΣΗ 5 Ερωτήσεις προετοιμασίας (Να απαντηθούν στην εργαστηριακή αναφορά) 1. Χαρακτηρίστε τα παρακάτω φάσματα α) συνεχές β) γραμμικό γ) μετατοπισμένο λόγω Doppler δ) απορρόφησης ε) μη αναλυμένο δ) άλλο

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2ο ΗΜΙΑΓΩΓΟΙ Αγωγοί, Μονωτές, Ημιαγωγοί Κατηγοριοποίηση υλικών βάσει των ηλεκτρικών τους ιδιοτήτων: Αγωγοί (αφήνουν το ρεύμα να περάσει) Μονωτές (δεν αφήνουν το ρεύμα να

Διαβάστε περισσότερα

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ νέες κατασκευές ανακαίνιση και µετασκευή ιστορικών κτιρίων αναδιαµόρφωση καινούριων κτιρίων έργα "εκ του µηδενός" σε ιστορικά πλαίσια

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ νέες κατασκευές ανακαίνιση και µετασκευή ιστορικών κτιρίων αναδιαµόρφωση καινούριων κτιρίων έργα εκ του µηδενός σε ιστορικά πλαίσια ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ νέες κατασκευές ανακαίνιση και µετασκευή ιστορικών κτιρίων αναδιαµόρφωση καινούριων κτιρίων έργα "εκ του µηδενός" σε ιστορικά πλαίσια 2 Ο φυσικός φωτισµός αποτελεί την τεχνική κατά την οποία

Διαβάστε περισσότερα

2η Εργαστηριακή Άσκηση Εξάρτηση της ηλεκτρικής αντίστασης από τη θερμοκρασία Θεωρητικό μέρος

2η Εργαστηριακή Άσκηση Εξάρτηση της ηλεκτρικής αντίστασης από τη θερμοκρασία Θεωρητικό μέρος 2η Εργαστηριακή Άσκηση Εξάρτηση της ηλεκτρικής αντίστασης από τη θερμοκρασία Θεωρητικό μέρος Όπως είναι γνωστό από την καθημερινή εμπειρία τα περισσότερα σώματα που χρησιμοποιούνται στις ηλεκτρικές ηλεκτρονικές

Διαβάστε περισσότερα

Δίοδος Εκπομπής Φωτός, (LED, Light Emitting Diode), αποκαλείται ένας ημιαγωγός ο οποίος εκπέμπει φωτεινή ακτινοβολία στενού φάσματος όταν του

Δίοδος Εκπομπής Φωτός, (LED, Light Emitting Diode), αποκαλείται ένας ημιαγωγός ο οποίος εκπέμπει φωτεινή ακτινοβολία στενού φάσματος όταν του L.E.D Δίοδος Εκπομπής Φωτός, (LED, Light Emitting Diode), αποκαλείται ένας ημιαγωγός ο οποίος εκπέμπει φωτεινή ακτινοβολία στενού φάσματος όταν του παρέχεται μία ηλεκτρική τάση κατά τη φορά ορθής πόλωσης

Διαβάστε περισσότερα

ηλεκτρικό ρεύμα ampere

ηλεκτρικό ρεύμα ampere Ηλεκτρικό ρεύμα Το ηλεκτρικό ρεύμα είναι ο ρυθμός με τον οποίο διέρχεται ηλεκτρικό φορτίο από μια περιοχή του χώρου. Η μονάδα μέτρησης του ηλεκτρικού ρεύματος στο σύστημα SI είναι το ampere (A). 1 A =

Διαβάστε περισσότερα

Καύση υλικών Ηλιακή ενέργεια Πυρηνική ενέργεια Από τον πυρήνα της γης Ηλεκτρισμό

Καύση υλικών Ηλιακή ενέργεια Πυρηνική ενέργεια Από τον πυρήνα της γης Ηλεκτρισμό Ενεργειακή Μορφή Θερμότητα Φως Ηλεκτρισμός Ραδιοκύματα Μηχανική Ήχος Τι είναι; Ενέργεια κινούμενων σωματιδίων (άτομα, μόρια) υγρής, αέριας ή στερεάς ύλης Ακτινοβολούμενη ενέργεια με μορφή φωτονίων Ενέργεια

Διαβάστε περισσότερα

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΚΑΙ Δ ΤΑΞΗΣ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 30 ΜΑΪΟΥ 2014 - ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ:

Διαβάστε περισσότερα

ΗΜΙΑΓΩΓΟΙ. Σπύρος Νικολαΐδης Καθηγητής Τομέας Ηλεκτρονικής & ΗΥ Τμήμα Φυσικής

ΗΜΙΑΓΩΓΟΙ. Σπύρος Νικολαΐδης Καθηγητής Τομέας Ηλεκτρονικής & ΗΥ Τμήμα Φυσικής ΗΜΙΑΓΩΓΟΙ Σπύρος Νικολαΐδης Καθηγητής Τομέας Ηλεκτρονικής & ΗΥ Τμήμα Φυσικής Ηλεκτρονικοί φλοιοί των ατόμων Σθένος και ομοιοπολικοί δεσμοί Η πρώτη ύλη με την οποία κατασκευάζονται τα περισσότερα ηλεκτρονικά

Διαβάστε περισσότερα

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Διάλεξη 1: Ημιαγωγοί Δίοδος pn Δρ. Δ. ΛΑΜΠΑΚΗΣ 1 Ταλαντωτές. Πολυδονητές. Γεννήτριες συναρτήσεων. PLL. Πολλαπλασιαστές. Κυκλώματα μετατροπής και επεξεργασίας σημάτων. Εφαρμογές με

Διαβάστε περισσότερα

New Technologies on Normal Geothermal Energy Applications (in Smart-Social Energy Networks )

New Technologies on Normal Geothermal Energy Applications (in Smart-Social Energy Networks ) ΤΕΙ ΣΤΕΡΕΑΣ ΕΛΛΑΔΑΣ Technological University of Central Hellas New Technologies on Normal Geothermal Energy Applications (in Smart-Social Energy Networks ) ΑΤΕΙ ΣΤΕΡΕΑΣ ΕΛΛΑΔΑΣ Εργαστήριο Ενεργειακών &

Διαβάστε περισσότερα

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ-ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ-ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ 1 Η υπέρυθρη ακτινοβολία α συμμετέχει στη μετατροπή του οξυγόνου της ατμόσφαιρας σε όζον β προκαλεί φωσφορισμό γ διέρχεται μέσα από την ομίχλη και τα σύννεφα δ έχει μικρότερο μήκος κύματος από την υπεριώδη

Διαβάστε περισσότερα

Εγκατάσταση Μικρής Ανεμογεννήτριας και Συστοιχίας Φωτοβολταϊκών σε Οικία

Εγκατάσταση Μικρής Ανεμογεννήτριας και Συστοιχίας Φωτοβολταϊκών σε Οικία Εγκατάσταση Μικρής Ανεμογεννήτριας και Συστοιχίας Φωτοβολταϊκών σε Οικία Αλεξίου Κωνσταντίνος & Βαρβέρης Δημήτριος ΑΙΓΑΛΕΩ ΙΟΥΝΙΟΣ 2014 Ηλεκτρική Ενέργεια & Ηλεκτροπαραγωγή Συμβατικές Μέθοδοι Παραγωγής

Διαβάστε περισσότερα

Εισαγωγή στην Ενεργειακή Τεχνολογία Ι. Μάθημα 4: Σημερινό Πλαίσιο Λειτουργίας Αγοράς Ηλεκτρικής Ενέργειας

Εισαγωγή στην Ενεργειακή Τεχνολογία Ι. Μάθημα 4: Σημερινό Πλαίσιο Λειτουργίας Αγοράς Ηλεκτρικής Ενέργειας Μάθημα 4: Σημερινό Πλαίσιο Λειτουργίας Αγοράς Ηλεκτρικής Ενέργειας Μεταβολές στο πλαίσιο λειτουργίας των ΣΗΕ (δεκαετία 1990) Κύριοι λόγοι: Απελευθέρωση αγοράς ΗΕ. Δίκτυα φυσικού αερίου. Φαινόμενο θερμοκηπίου

Διαβάστε περισσότερα

Φωτοβολταϊκά Εφαρµογές στα κτίρια

Φωτοβολταϊκά Εφαρµογές στα κτίρια ΙΗΜΕΡΙ Α ΣΕΜΙΝΑΡΙΟ ΚΑΤΑΡΤΙΣΗΣ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΚΤΙΡΙΟ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ ΣΑΒΒΑΤΟ, 29 30 ΙΟΥΝΙΟΥ 2001 Φωτοβολταϊκά Εφαρµογές στα κτίρια Γ. Τσιλιγκιρίδης ρ. Μηχανολόγος Μηχανικός, Λέκτορας ΑΠΘ tsil@eng.auth.gr

Διαβάστε περισσότερα

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ Α

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ Α ΘΕΜΑ ο ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ Α Α Ποιο φαινόμενο ονομάζεται διασκεδασμός του φωτός; Πώς εξαρτάται ο δείκτης διάθλασης ενός οπτικού μέσου από το μήκος κύματος; Β Στις παρακάτω ερωτήσεις πολλαπλής

Διαβάστε περισσότερα

Φυσική ΘΕΜΑ 1 ΘΕΜΑ 2 ΘΕΜΑ 3

Φυσική ΘΕΜΑ 1 ΘΕΜΑ 2 ΘΕΜΑ 3 Φυσική ΘΕΜΑ 1 1) Υπάρχουν δύο διαφορετικά είδη φορτίου που ονομάστηκαν θετικό και αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο αντίστοιχα. Τα σώματα που έχουν θετικό φορτίο λέμε ότι είναι θετικά φορτισμένα (π.χ. μια γυάλινη

Διαβάστε περισσότερα

ΗλιακοίΣυλλέκτες. Γιάννης Κατσίγιαννης

ΗλιακοίΣυλλέκτες. Γιάννης Κατσίγιαννης ΗλιακοίΣυλλέκτες Γιάννης Κατσίγιαννης Ηλιακοίσυλλέκτες Ο ηλιακός συλλέκτης είναι ένα σύστηµα που ζεσταίνει συνήθως νερό ή αέρα χρησιµοποιώντας την ηλιακή ακτινοβολία Συνήθως εξυπηρετεί ανάγκες θέρµανσης

Διαβάστε περισσότερα

Εξοικονόμηση ενέργειας και χρήση συστημάτων ηλιακής ενέργειας στα κτίρια. Εμμανουήλ Σουλιώτης

Εξοικονόμηση ενέργειας και χρήση συστημάτων ηλιακής ενέργειας στα κτίρια. Εμμανουήλ Σουλιώτης Εξοικονόμηση ενέργειας και χρήση συστημάτων ηλιακής ενέργειας στα κτίρια Εμμανουήλ Σουλιώτης Πρόβλεψη για τις ΑΠΕ μέχρι το 2100 ΗΛΙΟΣ ΑΝΕΜΟΣ ΒΙΟΜΑΖΑ ΓΕΩΘΕΡΜΙΑ ΝΕΡΟ ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΟΡΥΚΤΑ ΚΑΥΣΙΜΑ Οι προβλέψεις

Διαβάστε περισσότερα

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ 2.1 ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ 2.1 ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ ΦΥΣΙΚΗ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ 2Η ΕΝΟΤΗΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ 2.1 ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ Τι είναι ; Ηλεκτρικό ρεύμα ονομάζεται η προσανατολισμένη κίνηση των ηλεκτρονίων ή γενικότερα των φορτισμένων σωματιδίων Που μπορεί να

Διαβάστε περισσότερα

Ηλεκτρονική Φυσική (Εργαστήριο) ρ. Κ. Ι. ηµητρίου ΙΟ ΟΙ

Ηλεκτρονική Φυσική (Εργαστήριο) ρ. Κ. Ι. ηµητρίου ΙΟ ΟΙ Ηλεκτρονική Φυσική (Εργαστήριο) ρ. Κ. Ι. ηµητρίου ΙΟ ΟΙ Για να κατανοήσουµε τη λειτουργία και το ρόλο των διόδων µέσα σε ένα κύκλωµα, θα πρέπει πρώτα να µελετήσουµε τους ηµιαγωγούς, υλικά που περιέχουν

Διαβάστε περισσότερα

Φωτοβολταϊκά κελιά. «Τεχνολογία, προσδιορισµός της απόδοσής, νοµικό πλαίσιο»

Φωτοβολταϊκά κελιά. «Τεχνολογία, προσδιορισµός της απόδοσής, νοµικό πλαίσιο» Φωτοβολταϊκά κελιά «Τεχνολογία, προσδιορισµός της απόδοσής, νοµικό πλαίσιο» Το ενεργειακό πρόβληµα ιατυπώθηκε πρώτη φορά τη δεκαετία του 1950, και αφορούσε την εξάντληση των ορυκτών πηγών ενέργειας. Παράγοντες

Διαβάστε περισσότερα

Εργαστήριο ΑΠΕ I. Εισαγωγικά στοιχεία: Δομή εργαστηρίου. Τεχνολογίες ΑΠΕ. Πολυζάκης Απόστολος Καλογήρου Ιωάννης Σουλιώτης Εμμανουήλ

Εργαστήριο ΑΠΕ I. Εισαγωγικά στοιχεία: Δομή εργαστηρίου. Τεχνολογίες ΑΠΕ. Πολυζάκης Απόστολος Καλογήρου Ιωάννης Σουλιώτης Εμμανουήλ Εργαστήριο ΑΠΕ I Εισαγωγικά στοιχεία: Δομή εργαστηρίου. Τεχνολογίες ΑΠΕ. Πολυζάκης Απόστολος Καλογήρου Ιωάννης Σουλιώτης Εμμανουήλ Ενότητες Εργαστηρίου ΑΠΕ Ι και Ασκήσεις Ενότητα 1 - Εισαγωγή: Τεχνολογίες

Διαβάστε περισσότερα

Ακτίνες Χ (Roentgen) Κ.-Α. Θ. Θωμά

Ακτίνες Χ (Roentgen) Κ.-Α. Θ. Θωμά Ακτίνες Χ (Roentgen) Είναι ηλεκτρομαγνητικά κύματα με μήκος κύματος μεταξύ 10 nm και 0.01 nm, δηλαδή περίπου 10 4 φορές μικρότερο από το μήκος κύματος της ορατής ακτινοβολίας. ( Φάσμα ηλεκτρομαγνητικής

Διαβάστε περισσότερα

Πρακτικός Οδηγός Εφαρμογής Μέτρων

Πρακτικός Οδηγός Εφαρμογής Μέτρων Πρακτικός Οδηγός Εφαρμογής Μέτρων Φ ο ρ έ α ς υ λ ο π ο ί η σ η ς Ν Ο Ι Κ Ο Κ Υ Ρ Ι Α Άξονες παρέμβασης Α. Κτιριακές υποδομές Β. Μεταφορές Γ. Ύ δρευση και διαχείριση λυμάτων Δ. Δ ιαχείριση αστικών στερεών

Διαβάστε περισσότερα

Ήπιες µορφές ενέργειας

Ήπιες µορφές ενέργειας ΕΒ ΟΜΟ ΚΕΦΑΛΑΙΟ Ήπιες µορφές ενέργειας Α. Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής Επιλέξετε τη σωστή από τις παρακάτω προτάσεις, θέτοντάς την σε κύκλο. 1. ΥΣΑΡΕΣΤΗ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΣΥΝΕΠΕΙΑ ΤΗΣ ΧΡΗΣΗΣ ΤΩΝ ΟΡΥΚΤΩΝ ΚΑΥΣΙΜΩΝ

Διαβάστε περισσότερα

Χαρακτηρισμός και μοντέλα τρανζίστορ λεπτών υμενίων βιομηχανικής παραγωγής: Τεχνολογία μικροκρυσταλλικού πυριτίου χαμηλής θερμοκρασίας

Χαρακτηρισμός και μοντέλα τρανζίστορ λεπτών υμενίων βιομηχανικής παραγωγής: Τεχνολογία μικροκρυσταλλικού πυριτίου χαμηλής θερμοκρασίας Χαρακτηρισμός και μοντέλα τρανζίστορ λεπτών υμενίων βιομηχανικής παραγωγής: Τεχνολογία μικροκρυσταλλικού πυριτίου χαμηλής θερμοκρασίας Υποψήφιος Διδάκτορας: Α. Χατζόπουλος Περίληψη Οι τελευταίες εξελίξεις

Διαβάστε περισσότερα

ΜΑΘΗΜΑ 1ο : ΗΜΙΑΓΩΓΟΙ

ΜΑΘΗΜΑ 1ο : ΗΜΙΑΓΩΓΟΙ ΜΑΘΗΜΑ 1ο : ΗΜΙΑΓΩΓΟΙ ΣΤΟΧΟΙ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΟΜΗΣ ΚΡΥΣΤΑΛΛΟΥ ΠΥΡΙΤΙΟΥ ΙΑΚΡΙΣΗ ΥΟ ΤΥΠΩΝ ΦΟΡΕΩΝ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΟΝ ΤΥΠΟ ΠΡΟΣΜΙΞΕΩΝ ΠΟΥ ΚΑΘΟΡΙΖΕΙ ΤΟ ΦΟΡΕΑ ΠΛΕΙΟΝΟΤΗΤΑΣ MsC in Telecommunications 1 ΑΓΩΓΟΙ Στοιβάδα σθένους

Διαβάστε περισσότερα

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. Επιµέλεια: Οµάδα Φυσικών της Ώθησης

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. Επιµέλεια: Οµάδα Φυσικών της Ώθησης ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 0 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Επιµέλεια: Οµάδα Φυσικών της Ώθησης ΘΕΜΑ A ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 0 Παρασκευή, 0 Μαΐου 0 Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΦΥΣΙΚΗ Στις ερωτήσεις Α -Α να γράψετε στο τετράδιό σας τον

Διαβάστε περισσότερα

ΑΣΚΗΣΗ 15 Μελέτη φωτοδιόδου (φωτοανιχνευτή) και διόδου εκπομπής φωτός LED

ΑΣΚΗΣΗ 15 Μελέτη φωτοδιόδου (φωτοανιχνευτή) και διόδου εκπομπής φωτός LED ΑΣΚΗΣΗ 15 Μελέτη φωτοδιόδου (φωτοανιχνευτή) και διόδου εκπομπής φωτός LED Απαραίτητα όργανα και υλικά 15.1 Απαραίτητα όργανα και υλικά 1. LED, Φωτοδίοδοι (φωτοανιχνευτές). 2. Τροφοδοτικό με δύο εξόδους.

Διαβάστε περισσότερα

Άσκηση Η15. Μέτρηση της έντασης του μαγνητικού πεδίου της γής. Γήινο μαγνητικό πεδίο (Γεωμαγνητικό πεδίο)

Άσκηση Η15. Μέτρηση της έντασης του μαγνητικού πεδίου της γής. Γήινο μαγνητικό πεδίο (Γεωμαγνητικό πεδίο) Άσκηση Η15 Μέτρηση της έντασης του μαγνητικού πεδίου της γής Γήινο μαγνητικό πεδίο (Γεωμαγνητικό πεδίο) Το γήινο μαγνητικό πεδίο αποτελείται, ως προς την προέλευσή του, από δύο συνιστώσες, το μόνιμο μαγνητικό

Διαβάστε περισσότερα

Μια εισαγωγή στις Ακτίνες Χ. Πηγές ακτίνων Χ Φάσματα ακτίνων Χ O νόμος του Moseley Εξασθένηση ακτινοβολίας ακτίνων Χ

Μια εισαγωγή στις Ακτίνες Χ. Πηγές ακτίνων Χ Φάσματα ακτίνων Χ O νόμος του Moseley Εξασθένηση ακτινοβολίας ακτίνων Χ Μια εισαγωγή στις Ακτίνες Χ Πηγές ακτίνων Χ Φάσματα ακτίνων Χ O νόμος του Moseley Εξασθένηση ακτινοβολίας ακτίνων Χ Πειράματα Φυσικής: Ακτινοβολία Ακτίνων Χ Πηγές Ακτίνων Χ Οι ακτίνες Χ ή ακτίνες Roetge,

Διαβάστε περισσότερα

Συστήματα Ηλιοθερμίας Ημερίδα ΠΣΔΜ-Η 4 Ιουλίου 2014

Συστήματα Ηλιοθερμίας Ημερίδα ΠΣΔΜ-Η 4 Ιουλίου 2014 Συστήματα Ηλιοθερμίας Ημερίδα ΠΣΔΜ-Η 4 Ιουλίου 2014 Βασίλης Φούρλας Διπλ. Μηχ/γος Μηχ/κος ΕΜΠ Μέλος Διοικητικού Συμβουλίου ΕΝ.E.ΕΠΙ.Θ.Ε Η αναγκαιότητα των Α.Π.Ε.. Δαπάνη Κατανάλωσης Πετρελαίου Θέρμανσης

Διαβάστε περισσότερα

Αγωγιμότητα στα μέταλλα

Αγωγιμότητα στα μέταλλα Η κίνηση των ατόμων σε κρυσταλλικό στερεό Θερμοκρασία 0 Θερμοκρασία 0 Δ. Γ. Παπαγεωργίου Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων dpapageo@cc.uoi.gr http://pc164.materials.uoi.gr/dpapageo

Διαβάστε περισσότερα

Βρέντζου Τίνα Φυσικός Μεταπτυχιακός τίτλος: «Σπουδές στην εκπαίδευση» ΜEd Email : stvrentzou@gmail.com

Βρέντζου Τίνα Φυσικός Μεταπτυχιακός τίτλος: «Σπουδές στην εκπαίδευση» ΜEd Email : stvrentzou@gmail.com 1 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2ο ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ Σκοπός Στο δεύτερο κεφάλαιο θα εισαχθεί η έννοια του ηλεκτρικού ρεύματος και της ηλεκτρικής τάσης,θα μελετηθεί ένα ηλεκτρικό κύκλωμα και θα εισαχθεί η έννοια της αντίστασης.

Διαβάστε περισσότερα

(Β' Τάξη Εσπερινού) Έργο Ενέργεια

(Β' Τάξη Εσπερινού) Έργο Ενέργεια Φυσική Α' Γενικού Λυκείου (Α' Τάξη Εσπερινού) Ευθύγραμμες Κινήσεις: Ομαλή Ομαλά μεταβαλλόμενη Μεγέθη κινήσεων Χρονική στιγμή χρονική διάρκεια Θέση Μετατόπιση Ταχύτητα (μέση στιγμιαία) Επιτάχυνση Εξισώσεις

Διαβάστε περισσότερα