OSNOVNI ELEMENTI PRORAČUNA ENERGETSKOG POTENCIJALA SUNCA

Παρουσίαση με θέμα: "OSNOVNI ELEMENTI PRORAČUNA ENERGETSKOG POTENCIJALA SUNCA"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 OSNOVNI ELEMENTI PRORAČUNA ENERGETSKOG POTENCIJALA SUNCA
Proračun insolacije na solarni panel pri vedrom danu na osnovu ekstraterestričke iradijacije (Clear day model) Proračun insolacije na solarni panel u realnim uslovima oblačnosti na osnovu merenja horizontalne iradijacije

2 Elementi proračuna putanje Sunca u odnosu na ciljni objekat
Slika 1: Zemljina orbita oko Sunca Slika 2: Odnos položaja Zemlje i Sunca u toku godine

3 Slika 3: Promena ugla deklinacije u toku godine
Tabela 1: Vrednosti n za svaki 1. u mesecu

4 Optimalni nagibni ugao solarnog kolektora pri kome je maksimalno direktno zračenje na solarni panel u toku godine (prema modelu koji pretpostavlja vedre dane) Slika 4: Optimalni nagibni ugao solarnog kolektora u pogledu direktnog zračenja na kolektor u toku godine

5 Slika 5: Altitudni ugao Sunca u solarno podne, βN
Nagibni ugao solarnog kolektora pri kome je maksimalno direktno zračenje na solarni panel u toku dana (prema modelu koji pretpostavlja vedar dan) Slika 5: Altitudni ugao Sunca u solarno podne, βN

6 Slika 6: Položaj Sunca u odnosu na neki objekat na Zemlji
Određivanje položaja Sunca u odnosu na ciljni objekat Slika 6: Položaj Sunca u odnosu na neki objekat na Zemlji

7 Slika 7: Pojašnjenje pojma satnog ugla H
Dodatni kriterijum za proveru da li je azimutni ugao Sunca veći ili manji od 900

8 Slika 8: Azimutni i satni uglovi Sunca u januaru i junu

9 Slika 9: Dijagram putanje Sunca za geografsku širinu 440

10 Proračun gubitaka usled senke okolnih objekata
protraktor i kompas (busola) magnetska deklinacija za Sbiju: E3o34’ ÷ E4o16’ proračun ugla visine prepreke specijalizovan instrument Slika 10: Određivanje azimutnog i altitudnog ugla okolnih objekata

11 Slika 11: Dijagram putanje Sunca sa objektima koji prave senku

12 Tabela 2: Iradijacija 21. januara na geografskoj širini 400
Dnevna insolacija pri vedrom januarskom danu za južno okrenuti solarni modul sa fiksnim nagibnim uglom od 300, na lokaciji čija je geografska širina 400

13 Uticaj senki koje stvaraju moduli unutar fotonaponskog sistema
- Stepen iskorišćenja terena: - Ugao senke: - Samozasenčenje: ako je altitutni ugao Sunca manji od ugla senke, β < α Potrebno rastojanje između redova se određuje na osnovu dva kriterijma: I kriterijum: α < βN , II kriterijum: d > 4h - Za d=4h:

14 Slika 12: Ugаo senke u funkciji stepenа iskorišćenja terena u i ugla nagiba modula γt
Po I kriterijumu: βN =900-L α > Po II kriterijumu: za γt =340: α > Slika 13: Senke redova panela ucrtane na dijagramu solarne putanje Sunca

15 Proračun ukupne insolacije na solarni kolektor pri vedrom danu na osnovu ekstraterestričke iradijacije (Clear day model) Ukupna iradijacija na solarni kolektor: Ekstraterestrička iradijacija Direktna komponenta iradijacije na površini Zemlje (Bouquer-Lambert-ov zakon):

16 Slika 12: Ekstraterestrička iradijacija i ekstraterestričko zračenje koje uđe u Zemljinu atmosferu

17 Slika 13: Incidentni ugao Sunčevog zračenja na solarni kolektor
Direktna komponenta iradijacije na solarni kolektor koji je postavljen pod nagibnim uglom Σ i azimutnim uglom Slika 13: Incidentni ugao Sunčevog zračenja na solarni kolektor

18 Slika 14: Međusobni položaj Sunca i solarnog kolektora
Direktna komponenta iradijacije na horizontalnoj površini (Σ=0, β+θ=900): Direktna komponenta iradijacije na kolektor orijentisan prema Suncu ( = , β+θ+Σ=900):

19 Slika 15: Difuziono zračenje na površini solarnog kolektora
Difuziona komponenta zračenja na horizontalnoj površini: Difuziona komponenta iradijacije na solarni kolektor koji je postavljen pod nagibnim uglom Σ i azimutnim uglom Slika 15: Difuziono zračenje na površini solarnog kolektora

20 Slika 16: Reflektovano zračenje na površini solarnog kolektora
Reflektovana komponenta iradijacije na solarni kolektor koji je postavljen pod nagibnim uglom Σ i azimutnim uglom Slika 16: Reflektovano zračenje na površini solarnog kolektora

21 Slika 17: Refleksione karakteristike za različite vrste podloge

22 Slika 18: Ukupna iradijacija na solarni kolektor

23 Solarni kolektori sa sistemima za optimalno praćenje Sunca
Nagibni ugao i azimutni ugao fiksno postavljenog solarnog kolektora pod pretpostavkom da su dani vedri u toku godine Komponente iradijacije na solarni kolektor:

24 Slika 19: Solarni kolektor sa sistemom za jednoosno praćenje Sunca

25 Nagibni ugao i azimutni solarnog kolektora sa sistemom za jednoosno praćenje Sunca pod pretpostavkom da su dani vedri u toku godine Incidentni ugao Sunčevog zračenja na solarni kolektor: Komponente iradijacije na solarni kolektor:

26 Slika 20: Solarni kolektor sa sistemom za dvoosno praćenje Sunca

27 Nagibni ugao i azimutni solarnog kolektora sa sistemom za dvoosno praćenje Sunca pod pretpostavkom da su dani vedri u toku godine Incidentni ugao Sunčevog zračenja na solarni kolektor: Komponente iradijacije na solarni kolektor:

28 Proračun insolacije na osnovu merenja u realnim uslovima
Senzori za merenje solarne iradijacije: - piranometar (pyranometer) - pirheliometar (pyrheliometer) Slika 22: Thermopile crno-beli piranometar i Li-Cor sillicon cell piranometar

29 Slika 24: Pirheliometer sa sistemom za praćenje Sunca
Slika 23: Piranometar sa obručem i stanica za merenje solarne iradijacije Slika 24: Pirheliometer sa sistemom za praćenje Sunca

30 Ukupna srednja horizontalna insolacija:
Indeks vedrosti (čistoće): - srednja dnevna horizontalna insolacija na površini Zemlje - srednja dnevna horizontalna insolacija ekstraterestričkog zračenja Satni ugao izlaska Sunca

31 Dekompozicija ukupne horizontalne insolacije na direktnu i difuzionu komponentu (Liu-Jourdan-ova formula): Difuziona i reflektovana komponenta insolacije: Direktna komponenta iradijacije na horizontalnoj površini izražena preko direktne iradijacije IB

32 Direktna komponenta iradijacije solarni kolektor izražena preko faktora kosine RB
Srednji faktor kosine: Satni ugao pri prvom obasjavanju kolektora ako je θ=900: Direktna komponenta insolacije na solarni kolektor: Ukupna srednja insolacija na površini solarnog kolektora: