SONSONČČNO SEVANJENO SEVANJE

Mitja ErMitja Eržžen , tehnien , tehniččna smer,na smer,Marec 2006Marec 2006

Mentor: dr. BoMentor: dr. Bošštjan Golobtjan Golob

VSEBINAVSEBINA

UVODUVODSONSONČČNO SEVANJENO SEVANJEIZKORIIZKORIŠŠČČANJE SONANJE SONČČNEGA SEVANJANEGA SEVANJASONSONČČNE ELEKTRARNENE ELEKTRARNEDRUGADRUGAČČNO IZKORINO IZKORIŠŠČČANJEANJESHRANJEVANJE ENERGIJESHRANJEVANJE ENERGIJE

IzkoriIzkoriššččanje naravnih virovanje naravnih virov

SONSONČČNO SEVANJENO SEVANJE

Seva kot Seva kot ččrno telo rno telo (T=5800K)(T=5800K)

)1

)8(/

23

−= kThe

dcV

dN ν

ννπ

VdNhd νω =

)1(2

/5

20

0 −= kThce

hcddj

λλ

λπ

λ

ElektomagnetnoElektomagnetno valovanjevalovanje47% IR sevanje47% IR sevanje46% vidna svetloba (40046% vidna svetloba (400--800nm)800nm)7% UV sevanje7% UV sevanje

Gostota svetlobnega tokaGostota svetlobnega tokaPred vstopom v Pred vstopom v atmosferoatmosfero

1367 W/m21367 W/m2

Na Zemljinem povrNa Zemljinem površšjuju

362 W/M2362 W/M2

RAZLOGI ZA ZMANJRAZLOGI ZA ZMANJŠŠANJE ANJE SVETLOBNEGA TOKASVETLOBNEGA TOKA

Kot vpadnih Kot vpadnih žžarkovarkov

AbsorbcijaAbsorbcija

Vrtenje zemlje, veVrtenje zemlje, veččanje razdalje,anje razdalje,……

α cos jj'=

12 WWWsev −=

IzkoriIzkoriššččanje sonanje sonččnega sevanjanega sevanja

DirektnoDirektnoSonSonččne celicene celiceKolektorjiKolektorjiPasivni sonPasivni sonččno toplotni sistemno toplotni sistem

IndirektnoIndirektnoFotosintezaFotosinteza---->>premog, naftapremog, nafta

SonSonččne celicene celice

IzkoriIzkorišščča se a se fotoefektfotoefekt(1839 (1839 ––BecquerelBecquerel ))So iz polprevodniSo iz polprevodnišških kih dioddiodFoton dovolj veliko Foton dovolj veliko energijoenergijo

uporabauporaba

Na nedostopnih krajihNa nedostopnih krajih

KalkulatorjihKalkulatorjih

SatelitihSatelitih

slabostislabosti

Draga izdelava in s tem cenaDraga izdelava in s tem cena

Ne deluje 24ur na danNe deluje 24ur na dan

ObObččutljive na vremenske spremembeutljive na vremenske spremembe

Izkoristek (6Izkoristek (6--30%)30%)

SonSonččni ni kolektorjikolektorji

Kot sevanjaKot sevanja

Absorbira toploto in jo Absorbira toploto in jo odda mediju(voda, odda mediju(voda, olje,olje,antifrizantifriz,,……))

Toplotni izmenjevalnikToplotni izmenjevalnik

Topla voda v hiTopla voda v hiššoo

Tipi Tipi kolektorjevkolektorjev

Ravni Ravni kolektorjikolektorji

V obliki koritaV obliki korita

Evakuirane cevi(Evakuirane cevi(1 1 tisotisoččinkainka Pa)Pa)

Manj izgub zaradi Manj izgub zaradi konvekcijekonvekcijeViViššji izkoristek (<92%)ji izkoristek (<92%)ViViššje segreje vodoje segreje vodo

Cena namestitveCena namestitve

Cena namestitve 2Cena namestitve 2--4 osebe4 osebeZunanja povrZunanja površšina ina –– 2126 x 19602126 x 1960V toplotnega hranilnika V toplotnega hranilnika –– 250 250 --400 l400 lCena 360.000 sitCena 360.000 sit

Pasivni toplotni sistemPasivni toplotni sistem

Ne uporabljamo Ne uporabljamo napravnaprav

ČČim boljim boljšši izkoristek i izkoristek vpadle svetlobevpadle svetlobe

Primerni materiali Primerni materiali (izolacija, absorbirajo, (izolacija, absorbirajo, oddajajo)oddajajo)

SonSonččne elektrarnene elektrarneSegrevajo snov do neke temperatureSegrevajo snov do neke temperature

uparijo vodo in peljejo na generatoruparijo vodo in peljejo na generator

Izkoristek je odvisen od temperature(Izkoristek je odvisen od temperature(CariniolovCariniolovizkoristek toplotnega stroja)izkoristek toplotnega stroja)

vročr

hladenvročr

TTT −

=η

Zbiralni tipZbiralni tip

ParaboliParaboliččna koritana koritaFokusiraFokusira svetlobo v svetlobo v stekleno cevstekleno cevSegreje medij(olje)Segreje medij(olje)Deluje pri 300Deluje pri 300--500500°°CC350MW elektrarna v 350MW elektrarna v KalifornijiKaliforniji

Centralni sprejemnik Centralni sprejemnik toplotetoplote

s zrcali usmerja s zrcali usmerja svetlobo v centralni svetlobo v centralni stolpstolpSegreva medij Segreva medij (posebna sol)(posebna sol)Upari vodoUpari vodoDeluje pri temperaturi Deluje pri temperaturi 500500--10001000°°CC

ParaboliParaboliččni kroni krožžniknikZelo dober izkoristek(800Zelo dober izkoristek(800--12001200°°C)C)Nekaj 10kWNekaj 10kW

““SonSonččni dimnikni dimnik””

obmoobmoččje prekrito s je prekrito s steklom (topla greda)steklom (topla greda)Na sredini dimnikNa sredini dimnikZrak se dvigne po Zrak se dvigne po dimnikudimnikuPoganja ventilatorjePoganja ventilatorjeJe majhen izkoristekJe majhen izkoristek

(nekaj %)(nekaj %)

Solarno jezeroSolarno jezeroTroje plasti vode (navadna voda, srednje slana, zelo Troje plasti vode (navadna voda, srednje slana, zelo slana)slana)Toplotni izmenjevalnikToplotni izmenjevalnikObObččutljiv na spremembeutljiv na spremembe

DrugaDrugaččno izkorino izkoriššččanjeanje

SonSonččna pena pečč

SonSonččna osvetljava na osvetljava prostorovprostorov

SonSonččno jadrono jadro

Shranjevanje energijeShranjevanje energije

Toplotni Toplotni shranjevalnikishranjevalniki ((bojlerbojler, sol), sol)AkumulatorjiAkumulatorjiZrak pod visokim tlakomZrak pod visokim tlakom

A je uA je uččinkovitoinkovitoPrihaja do izgub pri pretvorbiPrihaja do izgub pri pretvorbi

KONECKONEC