Solarna energija
predstavlja zračenje koje nastaje nuklearnom fisijom u jezgru našeg
Sunca. Ovo zračenje skoro u potpunosti obezbeđuje svu svetlost i toplotu
potrebnu Zemlji i životu na njoj.
|
Solarna energija
putuje do naše planete u pojedinačnim paketima energije nazvanim fotoni.
Na strani Zemlje okrenutoj Suncu kvadratni kilometar spoljašnjeg sloja
atmosfere primi 1400 megavata solarne energije svakog minuta, što je
jednako proizvodnom kapacitetu velike elektrane. Istini za volju, svega
polovina te energije stiže do površine planete. Atmosfera i oblaci
apsorbuju ili rasipaju ostatak Sunčeve svetlosti. Količina svetlosti
koja pada na određenu tačku na površini zavisi od doba dana, godine,
oblačnosti i geografske širine na kojoj se ta tačka nalazi. Intenzitet
solarne radijacije varira sa periodom dana, dostižuću vrhunac kada je
Sunce u zenitu a minimum na zalasku. Ukupna snaga radijacije (1.4
kilovata po kvadratnom metru – zove se još i solarna konstanta) varira
veoma malo, oko 0.2 procenta svakih 30 godina i to je srećna okolnost po
nas jer bi svaka dramatičnija promena vrednosti solarne konstante
promenila ili čak okončala život na Zemlji.
Solarna energija je
poslednjih nekoliko decenija zaokupila pažnju nauke i javnosti, pogotovo
njenog ekološki svesnog dela. Solarna energija je odmah upotrebljiv,
čist i obnovljiv ekološki resurs što je velika prednost nad fosilnim
gorivima, tako da se sve više radi na sistemima koji konvertuju solarnu
u električnu energiju, kako onim kućnim, manjih razmera tako i velikim
komercijalnim poljima solarnih panela koja daju veliki doprinos
stabilnosti rada javnih elektromreža.
Primena solarne
enerije može biti direktna i indirektna. Indirektna primena solarne
energije javlja se kao korišćenje energije vetra koji nastaje delovanjem
svetlosti Sunca na atmosferu i okeane, zatim kao dobijanje električne
energije iz hidroelektrana konverzijom potencijalne energije vode koja
nastaje transformacijom solarne energije (čijim delovanjem na površinu
planete i nastaje tzv. ciklus prirodnog kruženja vode), kao i putem
razmene termalne energije plićih i dubljih slojeva vode u okeanima koji
apsorbuju energiju Sunca.
|
Direktna primena
solarne energije je proces dobijanja električne energije konverzijom
solarne energije koja se sakuplja u veštačkim kolektorima. Postoje dva
glavna tipa ovih veštačkih kolektora kojima se direktno sakuplja i
primenjuje energija Sunca a to su solarni paneli i koncentratori. Za
oba je karakteristična potreba za velikim površinama izloženim Suncu
pošto svega polovina solarne energije stiže do tla. Čak i u područjima
koja primaju velike količine svetlosti Sunca, površina solarnog
kolektora velika kao osnova garaže za dva automobila neophodna je za
sakupljanje energije svakodnevno potrebne jednoj osobi tokom dana. Ono
što razlikuje ova dva tipa solarnih kolekora je način izrade i
postavljanja:
»
Solarni paneli
Solarni paneli su po
pravilu ravne, tanke kutijaste konstrukcije sa providnim prekrivačem,
postavljaju se na vrhove krovova tako da budu okrenuti Suncu. Sunce
zagreva tamni metalni panel unutar kutije (apsorbcioni panel); ovaj
panel vrši zagrevanje fluida (vazduh ili voda) koji se kreće kroz cevi
unutar kolektora. Količina energije prenete na noseći fluid,
podeljena sa ukupnom solarnom energijom koja dolazi do kolektora i
naziva
se efikasnost kolektora. Solarni paneli imaju sposobnost zagrevanja
nosećeg fluida do temperature od 82°C (180°F). Stepen iskorišćenja
solarnih panela varira između 40 i 80 procenata, u zavisnosti od tipa
kolektora.
Solarni paneli postavljeni na krovu kuće – dovoljno
energije za sve potrebe |
Ovakvi kolektori
koriste se za zagrevanje prostorija i vode. Pošto se radi o manjim
uređajima namenjenim domaćinstvima obično su fiksirani na krovovima. Na
Severnoj Hemisferi solarni paneli se orijentišu ka geografskom jugu (±
20°); na Južnoj Hemisferi postavljaju se tako da budu okrenuti severu.
Kod primene na aplikacijama koje se koriste konstantno tokom godine, kao
što je sistem za zagrevanje vode, solarnim panelima se može podešavati
nagib u odnosu na horizontalnu ravan i to pod uglom jednakim geografskoj
širini ± 15°.
Solarno grejanje |
|