Архитектура - Разно...

Земјата, поради својата оддалеченост од Сонцето од 149 милиони километри, прима само половина милијардити дел од неговата енергија. Но, гледано од човечка точка, таа енергија е колосална - ја престигнува моќноста на сите електрани во светот доколку тие би работеле со полна снага, за повеќе од милион пати. Моќноста која пристигнува на површина на еден метар квадратен на границата на земјината атмосфера се нарекува соларна константа.


1. Соларна константа

На површината на Земјата пристигнува нешто помала моќност поради рефлексијата на зраците од атмосферата и абсорбцијата во неа. Вредноста на пристигнатата моќност зависи од аголот под кој сончевите зраци поминуваат низ атмосферата и од метеоролошките услови. Колку аголот на сончевите зраци повеќе одстапува од вертикалата, толку и патот на зраците е подолг низ атмосферата, па следствено на тоа, на површината на Земјата пристига помала моќност.

Поради тоа, зрачењето на сонцето во зимскиот период (кога азимутот е помал) е послабо, дури и при идеални услови - бидејќи аголот на паѓање е многу поостар одколку во летен период. Во летен период, при потполно ведро време, во текот на еден час на површина од еден метар квадратен пристигнува енергија од 1kWh (киловат-час). Практично, ако оваа енергија ја искористиме, за еден час би загреале 10 литри вода од 5 на 90 степени Целзиусови.


2. Конверзија на соларната енергија во конвенционални типови на енергија

Претворањето на соларното зрачење во електрична енергија е значително тежок проблем. Степенот на искористување е значително помал, движејќи се во границите од 10-20%, но генералниот проблем претставува постигнувањето на доволно ниска цена на апаратите. За сега е прескапо да се користат соларни електрични генератори за снабдување на куќа со електрична енергија, освен на осамени и оддалечени објекти. Но цените на таканаречените соларни ќелии се во константен пад, така што секојдневно се зголемуваат можноститеза нивно масовно користење. Сепак се смета дека први поголеми корисници би биле индивидуалните домаќинства.


Најтежок проблем е претворањето на соларната енергија во погодно хемиско гориво, кое директно би ги заменило фосилните горива. Научните принципи на таквата конверзија не се доволно проучени и сеуште не се располага со технологија која би обезбедила добар степен на искористеност и доволно ниска цена. Меѓутоа, овие прашања во светот привлекуваат големо внимание, и на тоа поле се очекува константен прогрес, кој е во тек.



Од гледна точка на индивидуалните потрошувачи, најважно е подмирувањето на потребите од топлинска енергија, која се користи за загревање на куќата и санитарната вода. Од вкупната годишна потрошувачка на енергија на едно просечно домаќинство, околу 3/4 припаѓаат на подмирување на тие потреб, а остатокот оди на осветлување, електрични апарати и слично. Сегашните главни извори на енергија, подложни на брзо исцрпување и со тоа подложни на непредвидливи пораснувања на цените, не влеваат спокојство и немаат охрабрувачка перспектива. Поради тоа, користењето на соларната енергија на ова поле доаѓа во прв план.



Проценките укажуваат дека во Македонија за време од едно столетие би се изградиле околу сто илјади нови индивидуални домови. Претпоставуваме дека тие домови би се граделе на досегашниот начин, и дека нивниот век на употреба е приближно 100 години. Просечна индивидуална куќа кај нас годишно троши за греење околу 5 тони јаглен (ако моќноста ја изразиме во јаглен - како суровина), што за период од 100 години тоа би изнесувало 500 тони јаглен, поединечно. Ако би ги применле научните достигнувања и оваа куќа би ја изградиле по новите, соларни принципи, таа потрошувачка можеме да ја сведеме на еден тон јаглен годишно - 100 тони јаглен за 100 години.


Тоа значи заштеда од 400 тони јаглен за сто години за една индивидуална куќа, односно 40 милиони тони јаглен, за претпоставените сто илјади куќи. Од друга страна, факт е дека градењето на соларните куќи е многу полесна и поприфатлива работа, одколку копањето на јаглен. Освен тоа, атмосферата наа нашето небо, во текот од еден век би била почиста за одговарачката количина на продуктот на согорениот јаглен.


Следствено, кога би поставиле амбициозна задача, во најкраток можен рок да го совладаме потребното знаење, и да прејдеме на градење на индивидуални куќи поставени на новите, соларни принципи на пасивни куќи, тоа би било еднакво вредно како кога до крајот на овој век би ископале јаглени резерви од 40 милиони тони. Но овој би бил „јаглен“ кој „согорува“ без чад и пепел.


3. Приемници на соларна енергија - соларни колектори

Сончевото зрачење лесно се абсорбира во разни материјали и при тоа дел од неговата енергија се претвора во топлина. Апаратот во кој се остварува тоа се нарекува приемник (колектор) на соларната енергија. Сопред конструкцијата и начинот на работа, разликуваме два основни типови на приемници: рамни и фокусирачки. Првите достигнуваат температура до 100 степени Целзиусови, а другите, благодарејќи на концентрираното сончево зрачење со помош на оптички системи, достигнуваат дури до 3200 степени.


Лоша страна на тие приемници е тоа што бараат константно насочување накај сонцето. За примена во станбени објекти, речиси секогаш се користат рамните приемници. Постојат многу различни конструктивни решенија на овој тип на приемник, но сите тие се базираат на исти принципи: соларното зрачење во нив се абсорбира со помош на рамна плоча, обоена со темна боја. Соларните колектори кои работат на принцип на загревање на вода се составени од:

1 - абсорбер (црно тело кое впива голем дел од зрачењето во областа на соларниот спектар)
2 - топлотен изолатор
3 - кутија
4 - довод на вода
5 - одвод на вода
6 - преден покривач (негова задача е да пропуштни најголем дел од зрачењето на соларниот спектар, и истовремено да го спречи непосредниот допир на атмосферскиот воздух со површината на абсорберот, како би се намалил топлотниот губиток)


При конструкција на приемникот треба да се определи бројот на покривачи, нивната дебелина, како и потребното меѓусебно растојание. Сите тие параметри влијаат на степенот на искористувањето на приемникот. Бројот на покривачите се избира во зависност од условите под кои приемникот треба да работи, при што главен параметар е температурната разлика помеѓу абсорберот и околината. Поголем број на покривачи ја намалува топлинската загуба и дозволува приемникот да работи на високта температура и во зимски услови. Меѓутоа, истовремено се намалува и нивната вкупна пропустливост за паднатото зрачење, а освен тоа се зголемува и тежината на приемникот. Затоа, максимално се поставуваат три покривачи, а најчесто еден или два.

---

< Пред		Следно >