Sunčeva energija

Sunce kao fuzjski 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.Linda K. Glover, DIE GROSSE NATIONAL GEOGRAPHIC ENZYKLOPÄDIE WELTALL, National Geographic Deutschland, Hamburg 2005 S.123-124  njem. Od ukupno 3,8×1026 W  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 
 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 
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 .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 
 Solarne elektrane 

Tehnološki sistem koji koristi energiju sunca i u nekoliko faza je pretvara u električnu energiju zove se solarna elektrana, koji čine sljedeći elementi:
 Koncentrirajući solarni kolektori sa selektivnim apsorberom 
 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)
 Turbina sa kondenzatorom i isparivačem
 Generator sa regulacijom napona 
 Sistem za distribuciju električne energije

 Fotonaponski paneli 
mini|250px|Fotonaponski 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 
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 
 Solarno grijanje

 Reference 

Kategorija:Energija
Kategorija:Izvori energije
Kategorija:Sunčeva energija