Sunčeva energija
Ovaj članak ili neki od njegovih odlomaka nije dovoljno potkrijepljen izvorima (literatura, veb-sajtovi ili drugi izvori). |
Predloženo je da se ovaj članak podijeli na više članaka. |
Ovom članku potrebna je jezička standardizacija, preuređivanje ili reorganizacija. |
O energiji Sunca[uredi | uredi izvor]
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]
- Tok zračenja , ,
- Gustina toka (tzv. Iradijacija) ,
- Sveukupna radijacija u određenom vremenskom razdoblju ,
Kod svih proračuna, Sunčeva energija, se mora posmatrati kroz tri njene komponente zračenja i to:
- direktno,
- raspršeno i
- reflektovano zračenje.
Kod proračna solarnih kolektora četiri faktora su bitna za proračun:
- faktor apsorpcije
- faktor refleksije (albedo)
- faktor transmisije (provođenja)
- 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:
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:
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.
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
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 |
Fotonaponski paneli[uredi | uredi izvor]
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]
Commons ima datoteke na temu: Sunčeva energija |