Разлика помеѓу преработките на „Сончево зрачење“

Прејди на прегледникот Прејди на пребарувањето
с
нема опис на уредувањето
с
с
[[Податотека:Sunshine at Dunstanburgh.JPG|thumb|right|240px|Сонцето свети низ [[облак|облаци]], снимено во [[Англија]].]]
'''Сончево зрачење''' (или „соларна радијација“), во најширока смисла, е целосниот [[спектар]] на [[електромагнетнаелектромагнетно радијацијазрачење]] која ја испушта [[Сонце]]то. На [[Земја]]та, сончевото зрачење се филтрира низ Земјината [[атмосфера]], а '''соларнатасончевото радијацијазрачење''' се гледаме како дневна светлинакога Сонцето е над [[хоризонт]]от. Блиску до половите во [[лето]] деновите се подолги, а ноќите покуси или воопшто ги нема. Во [[зима]], на половите ноќите се подолги, и во некои периоди сончевата светлина воопшто ја нема. Сончевото зрачење може да се измери со помош на апарат наречен пиранометар или пирхелиометар. Светската метеоролошка организација ја дефинира сончевата светлина како директно зрачење од Сонцето врз Земјата со најмалку 120 [[ват|W]]·[[метар|m]]<sup>−2</sup>.<ref>{{цитирана веб страница | url=http://www.wmo.int/pages/prog/www/IMOP/publications/CIMO-Guide/CIMO%20Guide%207th%20Edition,%202006/Part%20I/Chapter%208.pdf |format=PDF| title=Chapter 8 – Measurement of sunshine duration | work=CIMO Guide | publisher=[[World Meteorological Organization]] | accessdate=2008-12-01 }}</ref>
 
Директното сончево зрачење има светлосен ефект од околу 93 [[лумен]]и на [[Наслов на врскават]]ват, што вклучува [[инфрацрвено зрачење]], видлива светлина и [[ултравиолетово зрачење]]. Сјајната сончева светлина има околу 100.000 [[кандела|кандели]] на квадратен метар на површината на Земјата.
 
Сончевата светлина е клучниот фактор за процесот [[фотосинтеза]].
! [[Планета]]
! [[Перихелион]] - [[Апхелион]] <br />растојание ([[астрономска единица|AU]])
! соларнасончево радијацијазрачење <br />максимум и минимум <br />(W/m²)
|-
| [[Меркур]]
== Ефекти врз климата ==
{{Повеќе|[[Клима]]}}
На Земјата, соларнатасончевото радијацијазрачеење е видливавидливо како дневна светлина кога Сонцето е над [[хоризонт]]от. Кога директнатадиректното радијацијазрачење не е блокиранапопречено од облаци, освен сончева светлина имаме ефект и на топлина. Топлината на земјината површина и предметите на неа се во директна зависност и од затоплувањето на воздухот.
 
[[Орбита]]та на [[Земја]]та има влијание врз количеството сончево зрачење. На пример, на [[латитуда]] од 65 степени, сончевата енергија во лето и зима варира за повеќе од 25%, поради варијацијата на Земјината орбита, со што јасно се оцртуваат [[годишни времиња|годишните времиња]]. Се смета дека ваквите промени во примањето на сончевата енергија се причина за појава на [[ледено доба]].
 
Дотокот на енергија од сончевото зрачење се нарекува соларна[[сончева константа]], која е 1400W/m2 при средна оддалеченост на [[Земја]]та од [[Сонце]]то, под агол од 90 степени занемарувајќи го влијанието на атмосферското апсорбирање. При поминување низ [[атмосфера]]та дел од енергијата се троши во сложени процеси, а дел се рефлектира и реемитува во [[вселена]]та. Тој дел изнесува околу 1/3 од енергијата која стасала до работ на атмосферата. Дотокот на енергија до површината на [[Земја]]та изнесува во просек 920W/m2. Ако проекцијата на површината на Земјата е 127.106 km2, дотокот на енергија изнесува 117.400 TW. Поради [[ротација]]та на Земјата таа енергија се распоредува по целата површина на Земјата (510.1.106km2), просечниот доток на енергија изнесува 230W/m2, односно 5.52Wh/m2 дневно. Ова се секако просечни вредности, а реалните зависат од географската ширина, делот од денот, појавата на блаци, загадувањето и др.
Енергијата од зрачењето на [[Сонце]]то која доаѓа на Земјината површина изнесува околу 109TWh (8.6.1013toe) годишно. Таа енергија е за околу 170 пати поголема од енергијата на вкупните резерви на [[јаглен]] во светот. Тоа е огромен енергетски извор со кој можат да се задоволат енергетските потреби за особено долг период.
За разлика од [[нафта]]та, останатите [[фосил]]ни и [[нуклеарно гориво|нуклеарни горива]], чија сопственост е концентрирана во рацете на малкумина, [[Сонце]]то е тука за сите, и претставува извор на енергија која може да се искористи.
Постојат две можности за енергетско искористување на сончевото зрачење: трансформирање на соларнатасончевата енергија во топлинска и директното трансформирање во електрична енергија.
Фотонапонските ќелии се користат за директно трансформирање на соларнатасончевата енергија во електрична со особено мал степен на полезност. Работат на принцип на фотоелектричен ефект. Многу тенка [[силициум]]ова плочка со примеса на [[арсен]] изложена на сончево зрачење се однесува како полупроводник. Честиците од светлоста, [[фотон]]и, од [[атом]]ите на силициумот ги избиваат [[електрон]]ите, и како резултат на тоа на едната страна на полупроводничкиот спој се јавува повеќе позитивно, а на другата страна повеќе негативно електризирање, односно проток на струја. Голем недостаток е нискиот степен на искористеност, околу 15%. Друг недостаток е особено ниската енергетска исплатливост. Имено, изработката на овие ќелии е со специфичко голема потрошувачка на енергетски најскапите материјали (Al, Si, Cu) со што времето на враќање на вложената енергија околу 20 години. Ако векот на траење на овие уреди е помал од 20 години не можеме да тврдиме дека ова е обновлив извор на енергија.
Користењето на овие фотонапонски ќелии има смисла само на оние место каде тоа е единствениот начин за снабдување со електрична енергија некои изолирани, важни и скапи уреди, како што се [[вселенско летало|вселенските бродови]], [[сателит]]ите или оддалечените [[метеоролошка станица|метеоролошки станици]], за што веќе се користат. Фотонапонските ќелии се произведуваат во текот на последните децении, поради решавање на проблемите на вселенските програми, т.е. нивната цена се намалува и сега изнесува околу 10 USD/W.
 
 
=== Сончеви колектори ===
Материјалите кои имаат особини на црно тело (потполно апсорбирање на сончевата енергија) се подобни за изградба на колектори. Се поставуваат на крововите, на фасадните или носечките конструкции. Степенот на искористеност при трансформација на соларнатасончевата енергија во топлинска изнесува околу 60% до 70%. Составни делови на колекторот се: куќиште (од Al профил), термоизолација (минерална волна со дебелина од околу 50 mm), апсорбер (алмела низ која се поставени [[бакар]]ни цевки), стаклена прекривка со дебелина од 4 mm. Ова се техничките податоци на колектори кои ги прозиведуваат некои регионални фирми.
Во системите за искористување на сончевата енергија разликуваме два циркулациски круга: примарен и секундарен. Во примарниот круг, топлината апсорбирана во апсорберот од колекторот се пренесува до разменувачот на [[топлина]]та. Преносител на топлината во примарниот круг најчесто е смеса од вода и 30-40% [[етиленгликол]]. Во секундарниот круг преку променувачот на топлината, топлината се пренесува на [[акумулатор]]ите за топлина, а од тука посредно или непосредно до потрошувачите, како топла санитарна вода или вода за греење на просторот.
Меѓутоа, мора да има дополнителен систем за греење и топла вода, бидејќи соларнатасончевата енергија ноќе и во зима не ги задоволува нашите потреби. Со вградувањето на колекторите на самиот старт имаме дополнителна инвестиција, меѓутоа дополнително имаме заштеда на гориво или електрична енергија.
 
Сопред проценките соларнатасончевата енергија (наречена и „соларна“) во [[лето]] би можела да обезбеди 80% од потребата за топла вода, а во [[зима]] меѓу 35% и 50%. Системите за греење и топла вода би можеле да обезбедат 35% од потребите во северна и централна [[Европа]], околу 50% јужно од [[Алпи]]те, а на југот на Европа дури и до 70%. Според предвидувањата вкупната површина на колектори во ЕУ во 2010 треба да достигне 75 милиони km2.
 
=== СоларниСончеви електрани ===
Во нивсончевите (или соларни) електрани се врши посреднапосредно конверзијапретворање на сончевата енергија во електрична. Со примена на [[огледало|огледала]] се врши концентрирање на сончевата енергија во колекторот. Доколу на тој начин се постигне температура помала од 100 [[целзиус|С]], тогаш во разменувачот на топлината се користи [[фреон]], кој испарува и ја движи [[турбина]]та, а ако се постигне значително повисока температура тогаш топлината се пренесува на [[вода]] од која создава пареа која ја движи парната турбина.
 
Постојат два система за соларнисончеви електрани: за мали соларнисончеви електрани: DCS-Distributed Collectors System, кај кои течноста тече низ цевки околу кои се поставени параболични огледала, што го фокусираат зракот на цевката, пренесувајќи ја на тој начин концентрирано топлината.
За големи соларнисончеви електрани: CRS-Central Reciver System, со централен приемник, на кој со огледала се пренесува целокупната топлина.
Ваквите соларнисончеви електрани користат централен столб (повисок од 100m), на кој е лоциран котел – колектор за топлина. Околу столбот се распоредени огледала (хелиостати), чија положба [[компјутер]]ски се контролира и корегира, така што независно од положбата на [[Сонце]]то во текот на денот, секогаш го рефлектираат зракот на врвот од столбот. Загреаната течност (минерлни масла или течен [[натриум]]) се пренесува преку [[акумулатор]]от за топлина до разменувачот, во кој се генерира пареа која ја движи турбината.
 
Најголема CRS електрана во светот е СЕ „Solarone“, во [[Калифорнија]], со сила од 10MW. За нејзина изградба се потрошени 142 милиони УСД, што дава специфична инвстиција од 14,2 USD/W, а што е за 15 пати пскапо од класичните електрани. Интересен е податокот дека 20 екипи од по 20 луѓе континуирано ги чистат огледалата за да може соларнатасончевата електрана да функционира нормално.
 
Специфичната потрошувачка на клучните материјали (челик и бетон) е 20 до 30 пати поголема одколку кај ТЕ. Според пресметките периодот на враќање на инвстицијата е околу 15 години. Уште еден проблем е и големиот простор кој е потреба за огледалата, со што кога таква СЕ би се градела на продуктивен простор, не би била можна било каква продукција на [[биоенергија]].
* [[Земјина атмосфера]]
* [[Температура]]
* [[Електромагнетно зрачење]]
* [[Електромагнетна радијација]]
* [[Светлина]]
* [[Клима]]
* [[РадијацијаЗрачење]]
* [[Месечева светлина]]
* [[Озон]]
== Надворешни врски ==
*[http://energetskaefikasnost.co.cc/?p=175 Герила колектор -Како да изработите свој сончев панел за топла вода за помалку од 1000 денари]
* [http://www.eoearth.org/article/Solar_radiation СоларнаСончево радијацијазрачење - Енциклопедија на Земјата]
* [http://www.ngdc.noaa.gov/stp/SOLAR/ftpsolarirradiance.html Архива на податоци за соларносончевото зрачење 1978-2007]
* [http://www.macaulay.ac.uk/LADSS/papers.html?2002 A Comparison of Methods for Providing Solar Radiation Data to Crop Models and Decision Support Systems].
* [http://www.macaulay.ac.uk/LADSS/papers.html?2005 Evaluation of three model estimations of solar radiation at 24 UK stations]

Прегледник