elektroenergetika
ELEKTROENERGETIKA
VESTI

DOGAĐAJI
BAZA EE

EE BLOG
FIRME

FAKULTETI
KNJIGE

ČASOPISI
POSLOVI

LINKOVI


Web Analytics

Najtraženije: Postrojenja, Relej, Instalacije, Sistem


J. Mikulović, Ž. Đurišić - SOLARNA ENERGETIKA

KNJIGA SOLARNA ENERGETIKA autora J. Mikulović, Ž. Đurišić

Godina izdanja: 2019
Izdavači: Akademska Misao/Academic Mind
Jezik: Srpski - Latinica
Povez: B5 tvrdi
Broj strana: 334

Sadržaj
1. Uvod . 1
1.1 Izvori energije . 1
1.2 Obnovljivi i neobnovljivi izvori energije 4
1.3 Potencijali, resursi i rezerve obnovljivih izvora energije 4
1.4 Struktura i trendovi proizvodnje i potrošnje energije u svetu . 5
1.5 Izvori energije i ekološki problemi . 9
1.5.1 Uticaj sagorevanja fosilnih goriva na globalno zagrevanje . 11
1.6 Trendovi i struktura proizvodnje električne energije iz obnovljivih izvora 17
1.7 Koncept budućeg elektroenergetskog sistema 20
1.7.1 Podela distribuirane proizvodnje . 21
1.8 Primeri 22
2. Energija Sunca 25
2.1 Sunce kao izvor energije . 25
2.2 Elektromagnetsko zračenje Sunca 30
2.2.1 Osnovne veličine koje karakterišu elektromagnetsko zračenje Sunca 31
2.2.2 Osnovni zakoni zračenja 33
2.2.3 Zračenje Sunca na površini Zemljine atmosfere . 36
2.3 Elektromagnetsko zračenje Sunca na Zemlji 38
2.3.1 Zemljina atmosfera 38
2.3.2 Bilans energije Sunčevog zračenja na Zemlji 40
2.3.3 Apsorpcija zračenja u atmosferi 41
2.3.4 Rasejanje zračenja u atmosferi 42
2.3.5 Koeficijent vazdušne mase 43
2.3.6 Spektar Sunčevog zračenja na površini Zemlje . 46
2.4 Primeri 51
3. Položaj sunca na nebeskoj sferi . 56
3.1 Koordinatni sistemi za određivanje položaja sunca na nebeskoj sferi 56
3.1.1 Zemljina putanja oko Sunca 56
3.1.2 Ekliptički koordinatni sistem . 57
3.1.3 Nebeski ekvatorski koordinatni sistem 59
3.1.4 Mesni ekvatorski koordinatni sistem . 60
3.1.5 Horizontski koordinatni sistem 62
3.1.6 Transformacija sfernih koordinata iz jednog u drugi koordinatni sistem 63
3.2 Osnovne veličine koje opisuju položaj sunca na nebeskoj sferi . 64
3.2.1 Ugao deklinacije sunca 64
3.2.2 Altitudni i azimutni ugao sunca . 66
3.2.3 Časovni ugao sunca . 68
3.2.4 Solarno vreme i jednačina vremena . 70
3.2.5 Časovni i azimutni ugao izlaska i zalaska sunca . 72
3.2.6 Orijentacija solarnog kolektora u odnosu na položaj sunca 73
3.3 Proračun neiskorišćene insolacije usled senki okolnih objekata 75
3.3.1 Uticaj senki koje stvaraju okolni objekti . 75
3.3.2 Uticaj senki koje stvaraju moduli unutar fotonaponskog sistema . 78
3.4 Primeri 81
4. Proračun potencijala solarnog zračenja . 89
4.1 Ekstraterestričko solarno zračenje 89
4.1.1 Ekstraterestrička iradijansa 89
4.1.2 Ekstraterestrička insolacija 92
4.2 Proračun iradijanse i insolacije na solarni kolektor pri vedrom danu . 94
4.2.1 Direktna komponenta iradijanse na solarni kolektor . 95
4.2.2 Difuzna komponenta iradijanse na solarni kolektor 101
4.2.3 Reflektovana komponenta iradijanse na solarni kolektor 107
4.2.4 Ukupna iradijansa na solarni kolektor . 110
4.2.5 Izračunavanje insolacije na solarni kolektor 110
4.3 Optimalni nagibni i azimutni uglovi fiksno postavljenih solarnih kolektora 111
4.4 Solarni kolektori sa sistemima za optimalno praćenje sunca 113
4.4.1 Sistemi za praćenje položaja sunca po dve ose . 115
4.4.2 Sistemi za rotaciju kolektora oko horizontalne ose u pravcu istok-zapad . 116
4.4.3 Sistemi za rotaciju kolektora oko horizontalne ose u pravcu sever-jug 117
4.4.4 Sistemi za rotaciju kolektora oko nagnute ose u pravcu sever-jug 117
4.4.5 Sistemi za rotaciju kolektora oko vertikalne ose . 119
4.4.6 Uporedna analiza kolektora sa različitim sistemima za optimalno praćenje sunca . 120
4.5 Proračun iradijanse i insolacije na solarni kolektor uz uvažavanje oblačnosti . 122
4.5.1 Merenje iradijanse . 123
4.5.2 Indeks vedrine . 124
4.5.3 Određivanje difuzne komponente zračenja na osnovu indeksa vedrine 128
4.5.4 Proračun insolacije na solarni kolektor na osnovu merenja horizontalne iradijanse. 129
4.5.5 Primena modela za proračun potencijala solarnog zračenja na prodručje Srbije 132
4.6 Primeri 135
5. Fotonaponska konverzija solarne energije . 152
5.1 Fotonaponski efekat 152
5.1.1 Fotoelektrični efekat 152
5.1.2 Istorijat fotonaponske konverzije 153
5.1.3 Osnovi fizike poluprovodnika . 154
5.1.4 Uticaj energetske barijere na efikasnost fotonaponskih materijala . 159
5.1.5 Princip fotonaponske konverzije . 162
5.2 Fotonaponska ćelija 166
5.2.1 Osnovni model fotonaponske ćelije 166
5.2.2 Složeniji modeli fotonaponske ćelije . 169
5.2.3 Uticaj solarne iradijanse i temperature na strujno-naponsku karakteristiku fotonaponske ćelije 173
5.3 Fotonaponski moduli i paneli . 177
5.3.1 Fotonaponski moduli . 178
5.3.2 Fotonaponski paneli . 182
5.3.3 Uticaj solarne iradijanse i temperature na strujno-naponsku karakteristiku fotonaponskog modula 185
5.4 Efekti delimičnog zasenčenja na strujno-naponsku krakteristiku fotonaponskih modula 187
5.4.1 Modelovanje delimičnog zasenčenja fotonaponskog modula . 187
5.4.2 Diode za premošćavanje 190
5.4.3 Diode za zaštitu od inverzne struje (“blokirajuće diode”) . 194
5.5 Tipovi fotonaponskih materijala . 194
5.5.1 Monokristalni silicijum 196
5.5.2 Polikristalni silicijum . 197
5.5.3 Amorfni silicijum 197
5.5.4 Tankoslojni fotonaponski materijali (tanki filmovi) 198
5.5.5Tankoslojne monokristalne fotonaponske ćelije i višespojne strukture . 200
5.5.6 Fotonaponski moduli sa koncentratorima 202
5.5.7 Efikasnost fotonaponskih ćelija . 202
5.6 Primeri 2036. Fotonaponski sistemi 214
6.1 Vrste fotonaponskih sistema . 214
6.1.1 Autonomni (samostalni) fotonaponski sistemi 214
6.1.2 Hibridni fotonaponski sistemi . 216
6.1.3 Fotonaponski sistemi povezani na distributivnu mrežu . 216
6.1.4 Fotonaponski sistemi integrisani u krovove i fasade zgrada . 219
6.1.5 Plivajuće fotonaponske elektrane 219
6.1.6 Prednosti i nedostaci fotonaponskih sistema . 220
6.2 Uređaji za praćenje tačke maksimalne snage 221
6.2.1 DC/DC pretvarači 222
6.2.2 Algoritmi za praćenje tačke maksimalne snage . 227
6.3 Invertori 232
6.3.1 Osnovne topologije invertora 232
6.3.2 Karakteristike invertora za fotonaponske sisteme . 233
6.3.3 Konfiguracije fotonaponskih panela kod sistema povezanih na mrežu . 236
6.4 Projektovanje fotonaponskih sistema priključenih na distributivnu mrežu 239
6.5.1 Dimenzionisanje osnovnih komponenti fotonaponskog sistema . 240
6.5.2 Dimenzionisanje pratećih komponenti fotonaponskog sistema . 246
6.5.3 Zaštita od strujnog udara . 247
6.5.4 Prekostrujna zaštita i zaštita od inverzne struje . 248
6.5.5 Prenaponska zaštita 250
6.5.6 Elementi za odvajanje 250
6.5.7 Dimenzionisanje provodnika . 250
6.5.8 Uzemljenje fotonaponskog sistema . 252
6.5.9 Zaštita i dimenzionisanje komponenti na naizmeničnoj strani fotonaponskog sistema . 254
6.5.9 Šema povezivanja fotonaponskog sistema na mrežu . 255
6.5 Projektovanje autonomnih i hibridnih fotonaponskih sistema 257
6.5.1 Procena potrošnje i vršnog opterećenja . 257
6.5.2 Određivanje jednosmernog napona sistema 258
6.5.3 Olovne akumulatorske baterije 260
6.5.4 Litijum-jonske akumulatorske baterije 264
6.5.4 Dimenzionisanje autonomnih fotonaponskih sistema . 268
6.5.5 Dimenzionisanje hibridnih fotonaponskih sistema sa dizel i benzinskim agregatima 273
6.6 Primeri 278
7. Toplotna konverzija solarne energije . 289
7.1 Solarni termalni kolektori . 289
7.1.1 Pločasti kolektori . 290
7.1.2 Vakuumski kolektori . 294
7.1.3 Solarni kolektori u obliku koncentratora . 296
7.1.4 Parabolični koncentratori . 298
7.1.5 Koncentratori sa Frenelovim sočivima ili reflektorima . 301
7.1.6 Heliostati 302
7.2 Solarne termalne elektrane 305
7.2.1 Solarne termalne elektrane sa kolektorima u obliku paraboličnih korita 306
7.2.2 Solarne termalne elektrane sa heliostatima i solarnim tornjem . 308
7.2.3 Solarne termalne elektrane sa linearnim Frenelovim reflektorima 310
7.2.4 Solarne termalne elektrane sa kolektorima u obliku paraboličnih tanjira 311
7.2.5 Hibridne solarne termalne elektrane 313
7.2.6 Skladištenje energije kod solarnih termalnih elektrana . 313
7.2.7 Termodinamički ciklus kod solarne termalne elektrane 317
7.3 Fotonaponski termalni kolektori . 319
7.3.1 PV/T vazdušni kolektori 321
7.3.2 PV/T kolektori za zagrevanje vode 323
7.4 Kućne instalacije hibridnih solarno-termalnih sistema za pripremu sanitarne tople vode . 326
7.4.1 Unapređenje instalacije akumulacionog bojlera 327
7.4.2 Unapređenje instalacija veš mašine i mašine za pranje suđa . 327
7.4.3 Matematički model za proračun bilansa proizvodnje, skladištenja i potrošnje tople vode . 328
7.5 Primeri 331
Literatura 334