Sunčeva energija

S Wikipedije, slobodne enciklopedije
Idi na navigaciju Idi na pretragu
Karta Sunčevog zračenja u Evropi

Sunce kao fuzioni reaktor svake sekunde pretvori oko 600 miliona tona hidrogena u helij 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 , ,
  2. Gustina toka (tzv. Iradijacija) ,
  3. Sveukupna radijacija u određenom vremenskom razdoblju ,

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
  2. faktor refleksije (albedo)
  3. faktor transmisije (provođenja)
  4. emisijski faktor

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:

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

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, koji čine sljedeći elementi:

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

Fotonaponski 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)

Fotonaponske elektrane[uredi | uredi izvor]

Uvezivanjem više fotonaponskih panela u sistem sa pretvaračem napona sa istosmjernog na izmjenični napon, dobija se fotonaponska elektrana. Gradnja ovih elektrane obnovljivih izvora su doživjele naglu ekspanziju u 21. vijeku. U Evropi vodeća zemlja u broju instaliranih fotonaponskih postrojenja je Njemačka, ali je po količini instalirane snage velikih postrojenja Španija na prvom mjestu. U regionu, Bosna i Hercegovina prednjači u odnosu na Hrvatsku, Srbiju i Crnu Goru po broju instaliranih mikro-, mini i malih solarnih fotonaponskih elektrana. Najveća koncentracija instaliranh fotonaponskih elektrana je u općini Stolac, na lokalitetu Hodovo.

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.