Deprecated: mysql_escape_string(): This function is deprecated; use mysql_real_escape_string() instead. in /www/z/d/u8633/public_html/view.php on line 31
Združenie PČOLA
  Hlavné menu

  Vydané články
<<  August  >>
PoUtStŠtPiSoNe
     1 2
3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23
24 25 26 27 28 29 30
31       

  Prihlásenie
Meno (prezývka)


Heslo


Upraviť účet

Ak si želáte, aby Vám bol zasielaný informačný e-mail o novinkách na stránkach zaregistrujte sa.

  Návštevnosť
Celkom

647064

August

47518

Dnes

221

Energia

Slnečná energia - všeobecné informácie


Každý rok dopadne zo Slnka na Zem asi 10 tisíckrát viac energie, ako ľudstvo za toto obdobie spotrebuje. Množstvo dopadajúcej slnečnej energie na územie Slovenska je asi 200-násobne väčšie, ako je súčasná spotreba primárnych energetických zdrojov u nás. Je to obrovský, doposiaľ takmer úplne nevyužitý potenciál. Využívanie slnečnej energie je dnes najčistejším spôsobom využívania energie vôbec a na rozdiel od iných zdrojov (aj obnoviteľných) sú dopady na okolité životné prostredie zanedbateľné.


Slnečná energia je hnacím strojom života na Zemi. Zohrieva atmosféru a Zem, vytvára vietor, zohrieva oceány, spôsobuje odparovanie vody dáva silu vodným tokom, rastlinám aby mohli rásť a z dlhodobého hľadiska vytvára aj fosílne palivá. Slnečná energia a z nej pochádzajúce obnoviteľné zdroje energie - veterná, vodná a biomasa môžu byť využité na výrobu všetkých foriem energie, ktoré dnes ľudstvo využíva

 

. . . slnečné žiarenie

Slnečné žiarenie je elektromagnetické žiarenie s vlnovými dĺžkami v rozsahu od 0,28 do 3,0 µm. Slnečné spektrum zahrňuje malý podiel ultrafialového žiarenia (0,28 - 0,38 µm), ktoré je pre ľudské oko neviditeľné a predstavuje asi 2 % solárneho spektra. Viditeľné svetlo má vlnové dĺžky od 0,38 do 0,78 µm a predstavuje asi 49% spektra. Zvyšok tvorí infračervené žiarenie s vlnovými dĺžkami 0,78 - 3,0 µm.
Slnko neustále produkuje obrovské množstvo energie - približne 1,1 x 10E20 kWh každú sekundu (jedna kilowatthodina je množstvo energie, ktoré spotrebuje 100 W žiarovka po dobu desať hodín). Vrchná vrstva atmosféry prijíma asi dve miliardtiny Slnkom vytvorenej energie, čo je asi 1,5 x 10E18 kWh za rok. V dôsledku odrazu, rozptylu a absorpcie plynmi a aerosólmi v atmosfére dopadá na zemský povrch len asi 47% z tejto energie (7 x 10E17 kWh). Okamžitý výkon slnečného zdroja predstavuje v atmosfére 1,7 .10E17 W.

V našich zemepisných podmienkach to znamená, že energia dopadajúca na plochu 1 m2 dosahuje hodnotu 1000 až 1250 kWh/rok (cca 5 GJ). Z uvedenej intenzity žiarenia vyplýva, že teoreticky pri 100% účinnosti využitia tejto energie by sme z plochy 3 x 3,3 metra mohli získať dostatok energie na pokrytie celoročnej spotreby tepla a teplej vody pre priemernú domácnosť na Slovensku. Bariéru pre takéto využitie nepredstavuje len nerealizovateľná 100 %-ná účinnosť zariadenia, ale aj odchýlky v množstve dopadajúceho žiarenia v priebehu roka a jeho energetickej hustote. Hustota slnečného žiarenia je totiž mnohonásobne nižšia ako v prípade fosílnych palív, na druhej strane je však toto žiarenie homogénnejšie rozložené ako zásoby klasických palív na Zemi.

 

Hustota energie KW/m2
Slnečné žiarenie nad zemskou atmosférou1,35
Slnečné žiarenie na povrchu Zeme (Slovensko - priemer)0,1
Uhlie (Spaľovacia pec veľkej elektrárne)500
Jadrová energia (palivový článok vo veľkej atómovej elektrárni650
Elektrický kábel1.000.000

 

Tab. 1 - Porovnanie hustoty energie pre rôzne zdroje.

 

Zemská atmosféra sa otepľuje v dôsledku priameho slnečného žiarenia priamo a nepriamo rozptylom žiarenia vo vzduchu (tzv. difúzne žiarenie). Súčet oboch týchto zložiek predstavuje globálne žiarenie. Množstvo dopadajúceho žiarenia na konkrétnom mieste však závisí na viacerých faktoroch ako sú napr.: zemepisná poloha, miestna klíma, ročné obdobie, sklon povrchu k dopadajúcemu žiareniu.
. . . čas a miesto

Množstvo dopadajúceho slnečného žiarenia sa mení v dôsledku relatívneho pohybu Slnka. Tieto zmeny závisia na dennom a ročnom období. Vo všeobecnosti platí, že najviac žiarenia dopadá na Zem na poludnie, kedy poloha Slnka na oblohe je najvyššia a cesta prechádzajúceho slnečného žiarenia cez atmosféru je najkratšia. Tým dochádza k najmenšiemu rozptylu a absorpcii žiarenia v atmosfére.

 

 

Obr. 2 - Poloha slnka v ročných obdobiach

 

Množstvo dopadajúcej energie sa mení počas roka a predstavuje napr. menej ako 0,8 kWh/m2 za deň počas zimy v Severnej Európe až po viac ako 4 kWh/m2 za deň počas leta v tomto regióne. Tento rozdiel sa zmenšuje pre regióny, ktoré ležia bližšie k rovníku, kde je intenzita žiarenia najvyššia. Tak napr. priemerná hustota dopadajúceho žiarenia dosahuje v Strednej Európe 1100 kWh/m2 v Strednej Ázii asi 1700 kWh/m2 a v niektorých afrických krajinách asi 2200 kWh/m2 za rok. Je evidentné, že geografické a sezónne rozdiely sú značné a musia byť brané do úvahy pri navrhovaní solárnych aplikácií (pozri tabuľku). Zmeny intenzity dopadajúceho slnečného žiarenia v niektorých oblastiach sveta (sklon povrchu 30 stupňov).

 

EurópaKaribská oblasť
 JúžnáStrednáSeverná 
KWh/m2. deň
Január2,61,70,85,1
Február3,93,21,55,6
Marec4,63,62,66,0
Apríl5,94,73,46,2
Máj6,35,34,26,1
Jún6,95,95,05,9
Júl7,56,04,46,0
August6,65,34,06,1
September5,54,43,35,7
Október4,53,32,15,3
November2,02,11,25,1
December2,71,70,84,8
ROK5,03,92,85,7

 

Z hľadiska používaných technológií nižšia energetická hustota znamená väčšie nároky na plochu zariadení. To spolu s problémom časovo meniacej sa intenzity dopadajúceho žiarenia predstavuje hlavnú nevýhodu v porovnaní s fosílnymi palivami, kde je energia uskladnená vo vysoko koncentrovanej forme.

 

. . . oblaky

Meniace sa atmosferické podmienky majú výrazný vplyv na množstvo dopadajúceho slnečného žiarenia na Zem. Je evidentné, že množstvo energie klesá s narastajúcou oblačnosťou a najlepšie slnečné podmienky sa nachádzajú v púštnych oblastiach s minimálnou oblačnosťou v priebehu roka. Miestne geografické pomery tiež ovplyvňujú tvorbu oblačnosti. Tak prítomnosť kopcov, oceánov a veľkých jazier znamená, že intenzita dopadajúceho slnečného žiarenia sa môže líšiť od susedných miest. Napríklad kopcovité oblasti vykazujú nižšiu úroveň slnečného žiarenia ako rovinaté oblasti. Súvisí to s tým, že v kopcoch sa tvorí väčšia oblačnosť ako na rovinách. Prímorské oblasti sa taktiež líšia z hľadiska intenzity žiarenia od oblastí položených ďalej od pobrežia. V našich podmienkach sa intenzita globálneho slnečného žiarenia môže napoludnie meniť od asi 1000 W/m2 počas jasného dňa (za mimoriadne výhodných podmienok to môže byť ešte viac) po menej ako 100 W/m2 počas zamračeného dňa.

 

. . . znečistenie ovzdušia

Tak prírodné ako aj človekom spôsobené javy môžu ovplyvňovať intenzitu dopadajúceho žiarenia. Znečistenie vzduchu v mestách, dym z lesných požiarov, čiastočky popola z vulkanickej činnosti a iné javy znižujú túto intenzitu v dôsledku absorpcie a rozptylu. Tieto faktory majú veľký vplyv hlavne na priamu zložku slnečného žiarenia. Intenzita priameho slnečného žiarenia v oblasti silne znečisteného ovzdušia napr. smogom môže byť znížená až o 40 %, kým globálna intenzita žiarenia sa zníži o 15% to 25%. Silné vulkanické erupcie dokážu znížiť intenzitu priameho žiarenia aj vo veľmi vzdialených oblastiach o 2 % a globálneho žiarenia o takmer 10% počas 6 mesiacov po erupcii. Hoci vulkanický popol z atmosféry postupne vypadáva, jeho úplné odstránenie môže trvať niekoľko rokov.

 

. . . potenciál

Potenciál slnečného žiarenia je z celosvetového pohľadu obrovský a pri nulových nákladoch na palivo poskytuje až 10.000-krát viac energie, ako sa je každoročne vo svete spotrebuje. Všetci obyvatelia Zeme ročne spotrebujú asi 8,5 x 10E13 kWh komerčnej energie. Okrem toho tiež spotrebovávajú energiu, ktorá sa neobjavuje v energetických štatistikách (hlavne biomasa používaná v rozvojových krajinách). Podľa niektorých expertov táto nekomerčná energia sa môže na celkovej spotrebe podieľať až jednou pätinou. Ale aj keby bol tento príspevok započítaný do spotreby energie, aj tak by celková spotreba predstavovala jednu sedem tisícinu energie dopadajúcej na Zem zo Slnka. Aj v takých vysoko energeticky náročných krajinách ako je napr. USA ( ročná spotreba 2,5 x 10E13 kWh) je množstvo dopadajúcej slnečnej energie niekoľko stonásobne väčšie ako spotreba. V mnohých krajinách by stačilo pokryť menej ako 1 % územia (napr. strechy budov, nevyužité plochy) slnečnými technológiami, aby bol zabezpečený dostatok energie pre celú krajinu. Z praktického hľadiska však nie je logické, aby pri existencii iných obnoviteľných zdrojov energií bola energetická spotreba výlučne pokrývaná takýmito technológiami.

Podstatné je, že aj v našich klimatických podmienkach je potenciál slnečnej energie obrovský, veď len energia dopadajúca na strechu budovy vo väčšine prípadov presahuje spotrebu energie v nej. Intenzita slnečného žiarenia u nás predstavuje asi 1100 kWh/m2 za rok, kým priemerná spotreba v obytných domoch je len asi 150 kWh/m2 na vykurovanie a 25-50 kWh/m2 na chod elektrospotrebičov a na varenie. Z uvedeného vyplýva, že množstvo dopadajúcej slnečnej energie je až 5-krát väčšie alebo vyjadrené inak je postačujúce na pokrytie spotreby až 5-poschodovej obytnej budovy (merané v hodnotách na m2 horizontálneho povrchu). Hoci slnečná energia je z hľadiska celoročného priemeru dostatočná na pokrytie spotreby energie v mnohých domácnostiach, jej praktické využitie je obmedzené premenlivosťou intenzity žiarenia v priebehu roka a obmedzenou možnosťou skladovania energie. Bez ohľadu na nevýhody, dnes existuje dostatok možností a technických zariadení, ktoré sú schopné veľmi účinne premieňať slnečnú energiu tak na teplo ako aj elektrinu a to aj pri relatívne nízkych investičných nákladoch. Napr. pre jednoduché solárne systémy (kolektory) vychádza, že v našich podmienkach sú schopné bežne pokryť 60-80% spotreby teplej vody a 25 - 50% spotreby energie na kúrenie pre priemerný dom.

 

Energia Autor:
Pavel Petráš
Vydané:
26.10.2006
Zobrazené:
2023 x
Odoslať
Tlačiť



Deprecated: mysql_escape_string(): This function is deprecated; use mysql_real_escape_string() instead. in /www/z/d/u8633/public_html/specfce.php on line 431
Združenie ochranárov severovýchodného Slovenska - PČOLA, Levočská 38
064 01 Stará Ľubovňa, Kontaktná osoba: Pavel Petráš mobil: 0910 598858

альфа банк голд максимум

  Novinky
Združenie zmenilo adresu ale nie pôsobenie !!!
Senior Modrová - Modrová 298 - 935 15 Modrová Kontaktnou osobou sa stal dočasne, ale navždy, už čerstvý 70 - desiatnik : Pavel Petráš E-mail : petras64pavel@gmail.com Potom čo sa 19. marca 2020 odobrala do ochranárskeho neba jej predsedníčka a zakladajúca členka ( 30 júna 1994 ) Eulalia Štefanová z Humenného. Kto ste ju mali tú česť poznať, venujte jej tichu spomienku, veľmi nám chýbaš Elly Green za T.O. Severka ďakuje za jej prínos trampskému hnutiu na severovýchode Slovenska šerif Lucky, Elly umí!
(25.05.2020)


  Foto dňa
foto 73

  Anketa
Uprednostňujete skôr energiu ?

Slnečnú ( výroba TÚV, kúrenie, výroba elektriny)
5618 (5618 hl.)

Vodnú ( malé vodné elektrárne
3129 (3129 hl.)

Biomasy (peletky, štiepky, brikety)
2922 (2922 hl.)

Geotermálnu
3066 (3066 hl.)

Veternú
3487 (3487 hl.)

Atómovú
2662 (2662 hl.)

V podstate ma to netrápi
2179 (2179 hl.)

Celkom hlasovalo: 23063


  Top články


94 x    (22.06.2020)

CLIMATE ACTION IN EU AGRICULTURE - How can the CAP deliver? 23rd June 15:30-16:30

87 x    (21.06.2020)

Cigaretové ohorky či iné na prvý pohľad nerecyklovateľné veci možno zúžitkovať skutočne efektívne…

87 x    (26.06.2020)



Designed by Salonky with phprs