Telefon-Inzenjering

Elementi zračenja Sunca

Tok zračenja (Flow) F =dS/dt [W],

Gustina toka (tzv. Iradijacija) I = dF/dA [W/m2].
Sveukupna Iradijacija u odredenom vremenskom razdoblju

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

direktno ,
raspršeno i
reflektovano zračenje .

Kod proračuna solarnih kolektora četiri faktora su bitna za proračun:

faktor apsorpcije
faktor refleksije (albedo)
faktor transmisije (provođenja)
emisijski faktor

Proračun energije dobijene sunčevim zračenjem

Bitan podatak je tok Sunčevog zračenja po jediničnoj površini okomitoj na smer sunčevih zraka na srednjoj udaljenosti Zemlje od Sunca (1,5×10 11 m ) tzv. Sunčeva konstanta ili Ekstrateresticka iradijacija, koji iznosi EI = SK =1353±21W/m 2 .Sledeci bitan podatak je geografska širina koju posmatramo ( f ), deklinacija d = (-23,45°÷23,45°), ugao izlaska i zalaska sunca s = arc cos(-tgf×tgd) visina Sunca (ugao između sunčevih zraka i horizontalne površine sina = sinfsind+cosfcosdcos.Na osnovu s racuna se trajanje „sunceva dana“ D =2/15? s . Kada izracunamo sve navedene elemente moguće je izračunati dnevnu iradijaciju ravne ploče okomite na sunčeve zrake:

Ipak za proračun praktičnog primjera kolektora kose površine, kako smo ranije rekli, moramo uzeti sve tri komponente zračenja: DIK=DIK dir + DIK ras + DIK ref gde su:

Slika:Oikosa.png

Toplotni solarni kolektori (TSK)

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

ravni solarni kolektori

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

1. Cev obično bakarna kroz koji struji fluid (HF = ulaz hladnog fluida, TF = izlaz zagrijanog fluida) - 2. Kucište (Drvo, metal, plasticna masa) 3. Termoizolacija (najcešce mineralna vuna ili PU pjena ) 4. Apsorber - bakarna crno obojena ploca cvrsto vezana sa cevi (1) 5. Staklena ploča ( često sa antireflektujucim slojem)

selektivni solarni kolektori Su posebno konstruisani kolektori koji se rade od hroma ili nikla sa specijalnim crnim premazima koji primaju samo svetlosne zrake određene talasne dužine a faktor refleksija mu je približno = 0. Ovi kolektori mogu postici temperature fluida i do 500°C. Najčešce se koriste kod Solarnih elektrana za dobijanje suve vodene pare. koncentrujući solarni kolektori Rade se u dve varijante. Princip je da se veća površina sunčevih zraka prihvati i usmeri na male površine prijemnika sa fluidom.
Prva varijanta ima parabolicna ogledala u čijoj se žiži nalazi staklena cev (prijemnik-apsorber) sa fluidom
	druga varijanta ima centralni prijemnik (toranj) oko kojeg se nalazi polje pokretnih, automatski upravljanih, ravnih ogledala (heliostata) koji usmjeravaju sunceve zrake na prijemnik. Prijemnik kod obe varijante je selektivni TSK.

Solarni sistemi za proizvodnju električne energije

Solarne elektrane

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. Koncentrirajuci solarni kolektori sa selektivnim apsorberom

2. Rezervoar (spremnik) energije koji može biti:

* čisto toplotni ( skladištenje na račun latentne toplote) Q = Vct = mct ..(voda, glauberova so, kamen...)

* hemijski ( reverzibilne hemijske reakcije)

* termo-hemijski (izolirani kapaciteti vode i kristala)

* mehanicki ( zamajci velikih inercija)

3. Turbina sa kondenzatorom i isparivacem

4. Generator sa regulacijom napona

5. Sistem za distribuciju električne energije

Foto naponski paneli

Kada na dva sloja poluprovodničkih kristala (N i P) postavljenih tako da je N tip okrenut prema izvoru svetlosti te jačina svetlosti većeg intenziteta od kriticne h f >E z doci ce do pojave EMS. Količina energije koja se dobije iz FNP direktno zavisi od površine panela, Iradijacije, kvaliteta konstrukcije panela (proizvod t× koji je <13%). Karakteristicne vrijednosti FNP su: Unutrašnji otpor Rs = 0.95O, EMS = 0.58 V, stepen iskorištenja = 10%. E sp = A×t×?×DIK dn pr (najcešce se koriste kristali silicija sa primesama zbog dobrog stepena iskorištenja i termicke postojanosti-teoretski od -50°C do 200°C)

O energiji Sunca.