Od redakcji 6/2018

okladkaWedług statystyk Komendy Głównej Państwowej Straży Pożarnej, przypuszczalnymi przyczynami blisko 4000 pożarów (w tym 2700 w obiektach mieszkalnych) powstających każdego roku w obiektach budowlanych są wady instalacji elektrycznych i elektrycznych urządzeń grzejnych, nieprawidłowa ich eksploatacja oraz elektryczność statyczna.

Więcej…

Ogniwa fotowoltaiczne (cz. 1) Energia słoneczna

2014-05-47-1Stale rosnące ceny energii elektrycznej oraz zalecenia stosowania OZE do jej produkcji sprawiają, że coraz więcej osób zastanawia się nad montażem instalacji fotowoltaicznej, aby wytwarzać energię zarówno na swoje potrzeby, jak i na sprzedaż. Zanim jednak przedstawimy w naszym cyklu zasady rządzące doborem i eksploatacją takiej instalacji, musimy bliżej przyjrzeć się zasilającej instalację fotowoltaiczną energii słonecznej.

 

Stała słoneczna a promieniowanie całkowite

Słońce świeci prawie od 5 miliardów lat i będzie nam służyło przynajmniej drugie tyle. Produkuje ono potężną energię, która jest emitowana we wszystkich kierunkach.

Z powodu dużej odległości od Ziemi (ok. 150 mln km) ogromne promieniowanie słoneczne jest jednak zredukowane, co pozwala na istnienie życia na naszej planecie. Energia słoneczna dociera do Ziemi w ilości około 1367 W/m2 (rys. 1). Wielkość ta nazywana jest stałą słoneczną lub całkowitą irradiancją Słońca.

 

2014-05-45-1

Rys. 1. Stosunek Słońca do Ziemi, odległość i promieniowanie słoneczne [5]

 

Łatwo się domyślić, że ilość energii docierającej do danej planety zależy od odległości, którą energia przebywa. Przykładowo, w odległości Merkurego od Słońca wartość stałej słonecznej to około 9937 W/m2, a w odległości Neptuna – zaledwie 1,5 W/m2. Wartość stałej słonecznej ulega wahaniom w cyklu około 11-letnim, ale na potrzeby zagadnienia wykorzystywania energii słonecznej w instalacjach fotowoltaicznych jest to całkowicie nieistotne.

Przy przechodzeniu przez atmosferę ziemską promieniowanie słoneczne ulega osłabieniu wskutek odbicia, rozproszenia i absorpcji przez cząsteczki pyłów i molekuły gazów. Ta część promieniowania, która po pokonaniu tych przeszkód dociera do powierzchni Ziemi, nazywana jest promieniowaniem bezpośrednim. Natomiast promieniowanie słoneczne odbite lub zaabsorbowane i znowu wypromieniowane przez cząsteczki pyłów i molekuły gazów to tzw. promieniowanie rozproszone.

Sumę promieniowania bezpośredniego i rozproszonego nazywa się promieniowaniem całkowitym Eg (rys. 2). W optymalnych warunkach (bezchmurne niebo, przejrzyste powietrze, pora południowa) wynosi ono maksymalnie około 1000 W/m2. Pogorszenie warunków pogodowych wpływa oczywiście na osłabienie ilości docierającego do powierzchni ziemi promieniowania słonecznego. Przy dużym zachmurzeniu moc ta osiąga wartość 50 W/m2 lub mniej.

 

2014-05-45-2

Rys. 2. Dzienne wartości napromienienia w przedziale całego roku [5]

 

Dostępna energia a warunki pogodowe i klimatyczne

Politechnika Gdańska na stronie internetowej Wydziału Inżynierii Lądowej i Środowiska przez jakiś czas udostępniała kompletne dane odczytywane z własnej stacji meteorologicznej, zlokalizowanej w pobliżu budynku wydziału, w tym informacje o natężeniu promieniowania słonecznego. Wykres prezentujący przebieg natężenia promieniowania słonecznego w latach 2009 i 2010 przedstawiono na rysunku 4.

 

2014-05-46-1

Rys. 4. Energia solarna w latach 2009 i 2010 dla Gdańska

 

(...)

 

Paweł Kowalski

 

Pełna wersja artykułu w EI 05/2014 do zakupu na portalu www.e-czasopismo.pl

 

Wyszukiwarka

like Newsletter!

like Nowości!

quote Na skróty

like Najczęściej czytane!

like Polecamy!

Znajdź nas na facebooku!

UWAGA! Ten serwis używa cookies i podobnych technologii.

Brak zmiany ustawienia przeglądarki oznacza zgodę na to. Czytaj więcej…

Zrozumiałem