Sunčeva energija

Sa Wikipedije, slobodne enciklopedije
Idi na: navigacija, traži
Question book-new.svg Ovaj članak ili neka od njegovih sekcija nije dovoljno potkrijepljena izvorima (literatura, web stranice ili drugi izvori).
Sporne rečenice i navodi bi mogli, ukoliko se pravilno ne označe validnim izvorima, biti obrisani i uklonjeni. Pomozite Wikipediji tako što ćete navesti validne izvore putem referenci, te nakon toga možete ukloniti ovaj šablon.
Split-arrows 2.svg Predloženo je da se ovaj članak podjeli na više članaka.
Molimo da napišete svoje mišljenje o podjeli članka na stranici za diskusiju.
Preferences-system.svg Ovom članku je potrebna jezička standardizacija, preuređivanje ili reorganizacija.
Pogledajte kako poboljšati članak, kliknite na link uredi i doradite članak vodeći računa o standardima Wikipedije.
Karta Sunčevog zračenja u Evropi

O energiji Sunca[uredi | uredi izvor]

Karta Sunčevog zračenja u Bosni i Hercegovini

Sunce kao fuzioni reaktor svake sekunde pretvori oko 600 miliona tona hidrogena u helijum pri čemu oslobodi ogromnu količinu energije koju pošalje u Svemir u vidu elektromagnetnog, svjetlosnog, toplotnog, rentgenskog i drugih vidova zračenja. [1] Od ukupno 3,8×1026 W [1] energije koju Sunce zrači u kosmos,Zemlja primi 1,7 ×1017 W. Oko 30% primljene energije Zemlja reflektuje nazad u kosmos, oko 47% zadrži kao u toplotu, oko 23% ide na proces kruženja vode u prirodi dok se ostatak „potroši“ na fotosintezu.

Različiti su interesi za eksploataciju sunčeve energije. U hladnijim krajevima ona se koristi za grijanje prostora i dobijanje tople vode te dobijanje električne energije a u toplijim krajevima (osunčanim) za rashlađivanje prostorija, dobijanje električne energije, hidrogena.

Elementi zračenja Sunca[uredi | uredi izvor]

  1. Tok zračenja F = \frac{dS}{dt}, \mathbf{[W]},
  2. Gustina toka (tzv. Iradijacija) I = \frac{dF}{dA}, [\frac{\mathbf{W}}{\mathbf{m^2}}]
  3. Sveukupna radijacija u određenom vremenskom razdoblju E = \int_{t_1}^{t_2}I\, dt, [\frac{\mathbf{J}}{\mathbf{m^2}}]

Kod svih proračuna, Sunčeva energija, se mora posmatrati kroz tri njene komponente zračenja i to:

  1. direktno,
  2. raspršeno i
  3. reflektovano zračenje.

Kod proračna solarnih kolektora četiri faktora su bitna za proračun:

  1. faktor apsorpcije Oifa.png
  2. faktor refleksije (albedo) Oifr.png
  3. faktor transmisije (provođenja)Oift.png
  4. emisijski faktor Oief.png

Proračun energije dobivene sunčevim zračenjem[uredi | uredi izvor]

Bitan podatak je tok Sunčeva zračenja po jediničnoj površini okomitoj na smjer sunčevih zraka na srednjoj udaljenosti Zemlje od Sunca (1,5×1011 m ) tzv. Sunčeva konstanta ili Ekstraterestička iradijacija, koji iznosi EI = SK =1353±21W/m2 [1].Sledeći bitan podatak je geografska širina koju posmatramo (φ), deklinacija δ = (-23,45°÷23,45°), ugao izlaska i zalaska sunca ωs= arc cos(-tgφ×tgδ) visina Sunca (ugao između sunčevih zraka i horizontalne površine sinα = sinφsinδ+cosφcosδcosω.Na osnovu ωs računa se trajanje „sunčeva dana“ D =2/15ωs. Kada izračunamo sve navedene elemente moguće je izračunati dnevnu iradijaciju ravne plohe okomite na sunčeve zrake:

EI_{dn} = \frac {86400}{\pi} SK [1+0.034 \cos{\frac {360^\circ n}{365}}][\frac{2\pi}{360^\circ} \omega, \sin\varphi \sin\delta + \sin \omega, \cos\varphi \cos\delta]

Ipak za proračun praktičnog primjera kolektora kose površine, kako smo ranije rekli, moramo uzeti sve tri komponente zračenja: DIK=DIKdir + DIKras + DIKref gdje su:

Oikosa.png

Toplotni solarni kolektori (TSK)[uredi | uredi izvor]

To su uređaji koji sakupljaju sunčevu energiju i pretvaraju je u toplotnu. Postoje tri vrste TSK:

ravni solarni kolektori[uredi | uredi izvor]

Ravnim TSK mogu se dobiti temperature fluida do 100 °C, jednostavne su konstrukcije i veoma su često u upotrebi. Elementi ovog kolektora su:

1. Cijev obično bakarna kroz koji struji fluid (HF = ulaz hladnog fluida, TF = izlaz zagrijanog fluida) - 2. Kućište (Drvo, metal, plastična masa) 3. Termoizolacija (najčešće mineralna vuna ili PU pjena ) 4. Apsorber - bakarna crno obojena ploča čvrsto vezana sa cijevi (1) 5. Staklena ploča ( često sa antireflektujućim slojem)

Rtsk.png


selektivni solarni kolektori[uredi | uredi izvor]

su posebno konstruisani kolektori koji se rade od hroma ili nikla sa specijalnim crnim premazima koji primaju samo svjetlosne zrake određene talasne dužine a faktor refleksija mu je približno = 0. Ovi kolektori mogu postići temperature fluida i do 500 °C. Najčešće se koriste kod Solarnih elektrana za dobijanje suhe vodene pare.

koncentrirajući solarni kolektori[uredi | uredi izvor]

Rade se u dvije varijante. Princip je da se veća površina sunčevih zraka prihvati i usmjeri na male površine prijemnika sa fluidom.

Prva varijanta ima parabolična ogledala u čijoj se žiži nalazi staklena cijev (prijemnik-apsorber) sa fluidom Rrtsk1.png
Rrtsk2.png druga varijanta ima centralni prijemnik (toranj) oko kojeg se nalazi polje pokretnih, automatski upravljanih, ravnih ogledala (heliostata) koji usmjeravaju sunčeve zrake na prijemnik.

Prijemnik kod obje varijante je selektivni TSK.

Solarni sistemi za proizvodnju električne energije[uredi | uredi izvor]

Solarne elektrane[uredi | uredi izvor]

Tehnološki sistem koji koristi energiju sunca i u nekoliko faza je pretvara u električnu energiju zove se solarna elektrana Tske.png

U principu ovaj sistem čine:
1. Koncentrirajući solarni kolektori sa selektivnim apsorberom
2. Rezervoar (spremnik) energije koji može biti:
* čisto toplotni ( skladištenje na račun latentne toplote) Q = VcρΔt = mcΔt ..(voda, glauberova so, kamen...)
* hemijski ( reverzibilne hemijske reakcije)
* termo-hemijski (izolirani kapaciteti vode i kristala)
* mehanički ( zamajci velikih inercija)
3. Turbina sa kondenzatorom i isparivačem
4. Generator sa regulacijom napona
5. Sistem za distribuciju električne energije


Foto naponski paneli[uredi | uredi izvor]

Foto naponski panel

Kada na dva sloja poluprovodničkih kristala (N i P) postavljenih tako da je N tip okrenut prema izvoru svjetlosti te jačina svjetlosti većeg intenziteta od kritične hf >Ez doći će do pojave EMS. Količina energije koja se dobije iz FNP direktno zavisi od površine panela, Iradijacije, kvaliteta konstrukcije panela (proizvod τ×η koji je <13%). Karakteristične vrijednosti FNP su: Unutrašnji otpor Rs = 0.95Ω, EMS = 0.58 V, stepen iskorištenja η = 10%. Esp = A×τ×η×DIKdnpr (najčešće se koriste kristali silicija sa primjesama zbog dobrog stepena iskorištenja i termičke postojanosti-teoretski od -50 °C do 200 °C)

Također pogledajte[uredi | uredi izvor]

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ a b c Linda K. Glover, DIE GROSSE NATIONAL GEOGRAPHIC ENZYKLOPÄDIE WELTALL, National Geographic Deutschland, Hamburg 2005 S.123-124 ISBN 3-937606-26-2 njem.
Commons logo
U Wikimedijinom spremniku se nalazi još materijala vezanih uz: