Stedljive Kuce

http://www.well.org.rs/index.php/energija-sunca

MAPE PRILIVA SUN?EVE ENERGIJE

BEOGRAD

(Ekološki atlas Beograda, Gradski zavod za zaštitu zdravlja, Beograd, 2002) (GZZZ, 2002)
Prema prilivu Sun?eve energije teritorija Beograda spada u relativno bogatija podru?ja.



Godišnji prosek dnevne koli?ine energije kre?e se od 3.76 do 3.86kWh/m2, što je ?ak nešto bolje od Severne Italije.
Prostorna raspodela energije globalnog sun?evog zra?enja na horizontalnu površinu data je u Ekolškom atlasu Beograda Vol. B Karta 22 (GZZZ, 2002). Karta energetskog potencijala na teritoriji Beograda koja je pokrivena generalnim planom (Slika 5.2.1) ima slede?e karakteristike: Prikazane su vrednosti srednje dnevne energije globalnog sun?evog zra?enja po kvadratnom metru horizontalne površine (kWhm-2d-1). Vidi se da linije jednake sun?eve energije (izopire) imaju približno meridionalni pravac pružanja, što je posledica topografskih prilika Balkana i s tim u vezi i uslova obla?nosti. Izopira 3.76 se pruža približno zapadnom granicom teritorije GP, dok je na krajnjem istoku te teritorije vredost 3.86kWhm-2d-1. To su vrednosti koje sasvim pouzdano obezbe?uju masovno i ekonomi?no koriš?enje sun?eve energije kod nas.

U januaru dnevna koli?ina globalne Sun?eve radijacije u Beogradu je od 1.1 do 1.4kWh/m2, ali u vedrim danima može da dostigne preko 3kWh/m2. Treba imati u vidu da se u zimskom periodu najve?e koli?ine Sun?eve radijacije dobijaju upravo u danima sa najnižom temperaturom, odnosno baš kada su i potrebe za zagrevanjem najve?e. Ovaj prividni paradoks je uslovljen hla?enjem u vedrim no?ima.
Treba tako?e imati u vidu da se ovde radi o prilivu zra?enja jer se tako postavlja senzor za merenje zra?enja. Me?utim u optimalan položaj, tj. približno upravno na sun?eve zrake, energije. Na primer: u januaru, površina optimalne orijentacije oko 70% više energije nego horizontalna površina.


SRBIJA

Stvarno trajanje sijanja sunca- Savezni hidrometeorološki zavod (SHMZ) U okviru projekta SHMZ «Analiza stvarnog trajanja sijanja sunca u Jugoslaviji» ra?enog 1979. godine, obra?eni su podaci sa 128 mernih stanica (od ?ega 36 stanica Srbije) za period 1951-1970. Rezultat ovog rada je 12 mese?nih karata i jedna godišnja koje prikazuju izohele srednjih mese?nih odn. srednje godišnje vrednosti (Gbur?ik, V, 1980b). Na Slikama 5.2.1.2 i 5.2.1.3 su prikazane karte za jul i godinu.





Stvarno trajanje sijanja sunca u projektu za Mediteran Komisije Evropske zajednice («Distribution du rayonnement solaire dans les regions limitrophes du bassin meditterraneen oriental et occidental»), (CEC, 1982).

Savezni hidrometeorološki zavod je bio uklju?en u projekat Evropske zajednice «Distribution du rayonnement solaire dans les regions limitrophes du bassin meditterraneen oriental et occidental» (Gbur?ik V., rukovodilac za teritoriju Jugoslavije). Pored podataka i mapa za celu teritoriju Mediterana obra?ene su i mape za pojedina?ne države (CEC, 1982). Na Slici 5.2.1.4 je prikazana julska mapa za Jugoslaviju.

Razlika u odnosu na mape ura?ene u prethodno prikazanom projektu SHMZ, je u tome da su ovde ra?ene mape sa prose?nim dnevnim vrednostima trajanja sijanja sunca (u destinama sata), dok su u projektu SHMZ ra?ene mape sa prose?nim ukupnim mese?nim trajanjem sijanja sunca (u satima).



Energija sun?evog zra?enja u Evropskom atlasu sun?evog zra?enja (European Solar Radiation Atlas, Vol. I Horizontal Surfaces, Vol. II Inclined Surfaces)

SHMZ je bio uklju?en i u ovaj projekat (Gbur?ik, V, rukovodilac za teritoriju Jugoslavije)

Komisije Evropske zajednice (CEC, 1984a, 1984b). U Atlas je uklju?eno 12 reprezentativnih stanica Jugoslavije koje su i pre toga bile u Svetskoj mreži stanica za sun?evo zra?enje iz koje se podaci prikupljaju i obra?uju u Svetskom centru za podatke zra?enja u Lenjingradu (sada St. Petersburg).

Mreža jugoslovenskih stanica je tada bila jedna od najboljih u Evropi, što je vidljivo i iz Atlasa, odnosno kvaliteta podataka. Sve stanice su imale vremensku seriju od 10 godina sa podacima kontinuiranih registracija (tada savremenih solarigrafa) globalnog i difuznog zra?enja i trajanja sijanja sa heliografa.

Primera radi, iz tadašnje DR Nema?ke je bilo uklju?eno 4 stanice koje su imale samo podatke o globalnom zra?enju. Gr?ka je bila uklju?ena sa 9 stanica od kojih je samo jedna imala globalno zra?enje, ostale samo sijanje sunca. Potpuno kompletirane nizove i kvalitetne setove satnih vrednosti svih komponenata imale su, pored Jugoslavije (12 stanica, od ?ega 4 iz Srbije), još i Austrija (5 stanica), Švajcarska (3 stanice) Poljska (4 stanice) i Holandija (5 stanica). Danas se u Srbiji ne meri zra?enje ni na jednoj stanici, i to je tako od 1991.




Izvor: ETF Beograd

Ve?ina oblika energije nastala je ili nastaje delovanjem zra?enja Sunca, npr. fosilna goriva su akumulisana energija zra?enja Sunca koja su došla do Zemlje pre milion godina.
Kada govorimo o energiji zra?enja Sunca podrazumeva se njegovo iskoriš?enje u trenutku kada do?e do Zemlje, to je neposredno iskoriš?avanje zra?enja Sunca.

Dotok energije Sun?evim zra?enjem naziva se solarna konstanta, koja je 1400W/m2 pri srednjoj udaljenosti Zemlje od Sunca, uz upadni ugao od 90 stepeni zanemaruju?i delovanje atmosferske apsorpcije. Pri prolasku kroz atmosferu deo energije se troši u složenim procesima, a deo se reflekuje i reemituje u svemir. Taj deo iznosi oko 1/3 energije koja je dospela na rub atmosfere, pa dotok energije do površine Zemlje iznosi prose?no 920W/m2. Ako je projekcija površine Zemlje 127.106 km2, dotok energije iznosi 117400TW. Zbog rotacije Zemlje ta se energija raspore?uje po celoj površini Zemlje (510.1.106 km2), pa je prose?ni dotok energije 230W/m2, odnosno 5.52kWh/m2 dnevno. To su, naravno prose?ne vrednosti, a stvarne zavise od geografske širine, dela dana, pojave oblaka, zaga?enja itd.

Energija zra?enja Sunca koja dolazi do Zemljine površine iznosi, dakle, oko 109TWh (8.6.1013toe) godišnje. Ta je energija oko 170 puta ve?a nego energija u ukupnim rezervama uglja u svetu. To je ogromni energetski izvor kojim se mogu zadovoljiti energetske potrebe za veoma dugo vreme.

Energija zra?enja koja dopire do površine Zemlje zavisi u prvom redu od trajanja insolacije (trajanja sijanja Sunca, odnosno o vremenu kroz koje se Sunce nalazi iznad horizonta). Trajanje insolacije zavisi od geografske širine i o godišnjeg doba.
Razlika izme?u vremena izlaska i vremena zalaska Sunca daje vreme trajanja insolacije kojoj je izložena horizontalna i nezašti?ena površina. Ono iznosi za našu zemlju oko 15h leti i oko 9h zimi. Stvarno trajanje insolacije je znatno kra?e zbog pojave oblaka i magle, ali i zbog stanja atmosfere na posmatranom podru?ju (zaga?enost).
Ona se razlikuje za površine koje su postavljene horizontalno, vertikalno, ili pod nekim uglom u odnusu na površinu Zemlje.
Npr. realno trajanje insolacije za Beograd (na horizontalnu površinu) iznosi 2071h godišnje, od toga 70.5% u periodu od aprila do septembra meseca i 29.5% u periodu od oktobra do marta. Za Podgoricu je to vreme 2442h.

Ipak, dotok energije Sun?evog zra?enja nije proporcionalan trajanju insolacije. Naime, deo energije se gubi prolaženjem kroz atmosferu zbog apsorpcije kiseonika, ozona i ugljen dioksida. Gubitak je ve?i što je Sunce bliže horizontu. Osim toga, energija zra?enja se u prolazu kroz atmosferu raspršuje, a najve?i gubitak je neposredno nakon zalaska Sunca. Deo raspršene energije ipak do?e do površine Zemlje(oko 50%). Prema tome, ukupno zra?enje koje do?e do površine Zemlje sastoji se od neposrednog i difuzionog zra?enja koje je deo raspršene energije zra?enja. Zbog svega toga snaga zra?enja koja do?e na površinu, a koja bi se mogla energetski iskoriš?avati, znatno se menja tokom dana, a njene promene zavise od godišnjeg doba i položaja obasjane površine.

Veoma se ?esto energija zra?enja prikazuje kao energija koja do?e do površine Zemlje tokom dana, naravno za vreme trajanja isolacije. Ta energija zavisi i od stanja obla?nosti i osobina atmosfere, ali je poželjno poznavati i potencijalnu energiju zra?enja. To je maksimalna energija koja do?e do površine kroz suvu i vlažnu atmosferu. Ona zavisi i od geografske širine i nadmorske visine. Ona postaje sve manja sa smanjenjem nadmorske visine i pove?anjem geografske širine. Na geografskoj širini od 43 stepena pot. energija iznosi oko 2500kWh/m2 godišnje, a na geografskoj širini od 46 stepena oko 2400kWh/m2 godišnje.

Stvarna energija zra?enja koja do?e do površine znatno je manja od potencijalne zbog pojave oblaka, vlage i zaga?enosti atmosfere. U Srbiji je ona u proseku oko 3.5kWh/m2 na dan, a u primoriju Crne Gore oko 4kWh/m2 dnevno.

Sve ovo pokazuje veliku promenljivost snage zra?enja. Ipak, te su promene laganije od promena snage vetra i one se mogu s ve?om ili manjom ta?noš?u predviditi, jer je poznat ritam pojava (izlazak i zalazak Sunca). Intezitet zra?enja koje nam stoji na raspolaganju ne možemo predviditi s ve?om sigurnoš?u. Kao izvor energije Sun?evo zra?enje je povoljnije od vetra s obzirom na predvidivost pojave, ali je nepovoljnije s obzirom na to da zra?enja nema u toku no?i, i da je manje intezivno tokom zime kada je potrošnja energije najve?a. Postrojenja mogu raditi samo u toku dnevnog ciklusa, što se ne poklapa sa ritmom potražnje energije. Moraju se graditi dodatna postrojenja ili osigurati akumulaciju energije pomo?u koje bi vršili snabdevanje potroša?a no?u.

http://www.gradjevinarstvo.rs/TekstDetaljiURL/Primena_solarne_energije_u_Srbiji_-_karakteristike_sistema_i_potencijal.aspx?ban=820&tekstid=1200

Primena solarne energije u Srbiji - karakteristike sistema i potencijal

13.07.2010. | Hausbau

Sun?evo zra?enje na Zemljinu površinu ima snagu od oko 50 milijardi megavata što je 10 hiljada puta više nego što su potrebe naše civilizacije. Ono se može transformisati primenom razli?itih tehnologija u toplotnu ili elektri?nu energiju. Elektri?na energija se može proizvesti direktnom transformacijom sun?evog zna?enjapomo?u fotonaponskih ?elija ili na indirektan na?in gde se sun?evo zra?enje prvo pretvara u toplotnu energiju visoke temperature, a zatim ova u elektri?nu.



Šemu tipi?nog solarnog sistema ?ine: sun?evi kolektori, akumulator toplote sa izmenjiva?em toplote, pumpa i regulacioni sistem. Tehnološki najjednostavnija je transformacija sun?evog zra?enja u toplotnu energiju niske temperature, obi?no ispod 90oC. Ona se dalje može koristiti za grejanje potrošne tople vode, stanova, poslovnih prostora, kao i u nekim industrijskim procesima.

Za ove namene koriste se ravni sun?evi kolektori. Najve?e instalacije ovog tipa nalaze se u Danskoj i Švedskoj, gde su povezane na sisteme daljinskog grejanja. Postrojenje u mestu Marstal u Danskoj ima snagu od 12,8 MW, što je nešto više nego jedna petina zemunske toplane (60 MW).

U klimatskim uslovim Beograda, 0,5m2 solarnog kolektora po ?lanu doma?insktva može da zagreje više od 30% potrebne potrošne sanitarne tople vode godišnje.

Fotonaponski sistemi koriste svojstva poluprovodni?kih materijala za direktnu transformaciju sun?evog zra?enja u elektri?nu energiju. Fotonaponska tehnologija ima potencijalno veoma široku primenu, od upotrebe kod vrlo malih sistema – prenosne elektronike (satovi, digitroni, i sl.), malih izolovanih sistema za snabdevanje potroša?a koji nisu vezani ne elektri?nu mrežu (pojedina?na doma?instva u ruralnim krajevima, manji turisti?ki brodovi i sl.), ili mali sistema vezanih na mrežu (obi?no krovne ili fasadne instalacije na zgradama) do velikih sistema vezanih na mrežu.

Efikasnost fotonaponskih panela, u zavisnosti od poluprovodni?kog materijala koji se koristi je relativno niska – izme?u 7 i 18%. Tipi?na instalacija za porodi?nu ku?u spada u kategoriju malih sistema vezanih na mrežu, njena snaga je oko 2-5kW i ostvaruje se upotrebom 15-40 panela.



Karakteristike solarnih sistema

Postoje dva razli?ita pristupa u koriš?enju solarne energije u zgradarstvu koji se baziraju na:

* Pasivnim sistemima, koji prevode energetske fenomene u arhitektonski koncept, u kome ku?a postaje prijemnik koji zahvata i ?uva najve?i deo sun?eve enrgije i

* Aktivnim sistemima, koji u prvi plan stavljaju instalacionu opremu (solarni kolektori, fotonaponske ?elije, fokusiranje sun?eve energije – upotreba u velikim energetskim postrojenjima).

Najve?a prednost pasivnih solarnih objekata je prijatan unutrašnji ambijent, posebno u stambenoj arhitekturi. Uspešne pasivne solarne ku?e grade se ?ak i u klimama sa skoro konstantnom obla?noš?u i lošim vremenskim uslovima. Za razliku od aktivnih, kod pasivnih solarnih sistema ne postoji poseban sistem ure?aja ve? ?itav objekat radi kao kolektor sun?evog zra?enja: sve funkcije aktivnog sistema na sebe preuzimaju delovi i elementi objekata. Ku?a koja zahvata sun?evu energiju može da je koristi skoro svakog dana.

Pasivno koriš?enje sun?eve energije osnovni je i najjefitniji na?in upotrebe energije iz okoline. Osim toga, kao zna?ajan element sistema sun?eve energije, odnosno ponašanja kao energetski efikasnog objekta uzimaju se u obzir prirodni faktori okruženja: klima, konfiguracija terena, orijentacija, vetar, vegetacija, me?usobni odnosi zgrada itd.

Pored prirodnih i stvorenih uslova lokacija važno je i društveno (politi?ko, ekonomsko, socijalno) okruženje (subvencionisanje, feed-in tarifa, poreske olakšice, cena elektri?ne energije i sl.) od ?ega zavisi vreme povra?aja investiranja u ove sisteme. Istraživanja pokazuju da bi pasivni sistemi za solarno grejanje – dopunsko grejanje moglo da podmiri od 30% do 60% potrebne toplotne energije.

Zna?ajna prednost koriš?enja solarne energije u stambenim naseljima je da je naro?ito pogodno za individualne stambene zgrade što može da doprinese smanjenju potrošnje klasi?nih izvora energije u naseljim malih gustina. Planovi za uvo?enje nisko-temperaturnog daljinskog grejanja na bazi solarne energije treba da budu povezani sa regulativnim i podsticajnim merama za sprovo?enje programa poboljšane toplotne izolacije zgrada.