Energija sunčeve korone
    Ponedjeljak, 21 Ožujak 2011 18:07

    Energija sunčeve korone

    Sve dizalice topline posredno koriste energiju Sunca koja se akumulirala u zraku, zemlji, vodi i biomasi. Sunčeva energija se kroz energetske transformacije može koristiti za grijanje odnosno hlađenje građevina te za stalnu obnovljivu proizvodnju električne energije pomoću koje se pokreću dizalice topline. Stalni dotok energije Sunca osigurava nesmetani rad projektiranih sustava i stabilnost temperatura odabranih toplinskih izvora pri čemu se toplinski tok kreće u granicama od 40 do 80 W/m2 za područje Europe [19]. 
     
     
    Potencijal iskorištenja energije koju dobivamo od Sunca je ogroman te se je taj potencijal trenutačno neiskorišten. Tendencija je da se do 2020. godine udio obnovljivih izvora energije poveća na 20% dok je ambiciozni plan da se udio poveća do 2100. godine na 100% energije iz Sunca. Godišnje na Zemlju zračenjem od Sunca dolazi količina energije koja je tisuću puta veća od godišnjih potreba. Godišnje Sunce na svaku građevinu dozrači nekoliko puta više energije nego što ta građevina treba energije za grijanja i pripremu sanitarne vode.  Jedna od najtrajnijih zagonetki u solarnoj fizici je zašto je Sunčeva vanjska atmosfera ili korona, milijune stupnjeva toplija od Sunčeve površine. Sada znanstvenici vjeruju da su otkrili glavni izvor vrućeg plina koji obnavlja zalihe plina u koroni - mlazove plazme koji se uzdižu malo iznad Sunčeve površine. Ovo otkriće se odnosi na fundamentalno pitanje u astrofizici: kako se energija prenosi iz Sunčeve unutrašnjosti kako bi stvorila njegovu vruću vanjsku atmosferu. "Oduvijek je bila zagonetka otkriće zašto je Sunčeva atmosfera toplija od njegove površine." rekao je Scott McIntosh, solarni fizičar na High Altitude opservatoriju Nacionalnog centra za atmosferska istraživanja u Boulderu, Kolorado, i sudionik ovog istraživanja. "Potvrdom da ovi mlazovi ubacuju zagrijanu plazmu u Sunčevu vanjsku atmosferu, možemo puno bolje razumjeti to područje te vjerojatno poboljšati naše znanje o Sunčevom suptilnom utjecaju na Zemljinu gornju atmosferu." Istraživanje, čiji su rezultati objavljeni prošlog tjedna u časopisu Science, proveli su znanstvenici iz Lockheed Martin's Solar and Astrophysics Laboratory (LMSAL), NCAR, te Sveučilišta u Oslu. Istraživanje je podržala NASA i Nacionalna znanstvena fundacija, NCAR-ov sponzor. "Ova su opažanja značajan korak u razumijevanju promatrane temperature u solarnoj koroni." izjavio je Rich Behnke iz NSF-ovog Odjela za atmosferske i geosvemirske znanosti koji je financirao istraživanje. "Ona su nam dala novi uvid u odašiljanje energije kod Sunca i drugih zvijezda. Rezultati su također odličan primjer moći suradnje između sveučilišta, privatne industrije i državnih znanstvenika i organizacija." Istraživački tim se usredotočio na mlazove plazme poznate kao spikule, fontane plazme koja se kreće od blizine površine Sunca do vanjske atmosfere. Desetljećima su znanstvenici vjerovali da spikule mogu odašiljati toplinu u koronu. Ipak, nakon promatračkog istraživanja provedenog 1980ih, otkriveno je da spikule plazme ne dosežu koronalne temperature te je ta teorija odbačena. "Zagrijavanje spikula na milijune stupnjeva nikad nije bilo direktno promatrano te se njihova uloga u zagrijavanju korone odbacila kao nevjerojatna." rekao je Bart De Pontieu, glavni istraživač i solarni fizičar na LMSAL-u. 2007. godine, De Pontieu, McIntosh i drugi kolege su identificirali novu vrstu spikula koja se gibala puno brže i trajala puno kraće od običnih spikula. Te spikule "Tipa II" uzdizale su se prema gore velikom brzinom, često i preko 100 kilometara u sekundi, prije no što bi nestale. Brzo nestajanje ovih mlazova nalagalo je da je plazma koju su prenosili bila jako vruća, ali nedostajali su dokazi dobiveni direktnim promatranjem. Istraživači su koristili podatke iz novih promatranja pomoću Atmospheric Imaging Assembly-a na NASA-inom nedavno lansiranom Solar Dynamics Observatory i NASA-inom Focal Plane Package for the Solar Optical Telescope (SOT) na japanskom satelitu Hinode za testiranje njihove hipoteze. "Visoka prostorna i temperaturna rezolucija novijih instrumenata bila je presudna u otkrivanju ove prethodno skrivene opskrbe korone materijom." dodao je McIntosh. "Naša promatranja otkrivaju, po prvi puta, povezanost jedan na jedan između plazme koja se zagrijava na milijune stupnjeva i spikula koje ubacuju plazmu u koronu." Otkrića su postavila izazov postojećim teorijama koronalnog zagrijavanja. "Tijekom prošlih nekoliko desetljeća, znanstvenici su predložili širok spektar teoretskih modela, ali nedostatak detaljnog promatranja značajno je otežao napredak. "Jedan od naših najvećih izazova je razumjeti što dovodi i zagrijava materijal u spikulama." kazao je De Pontieu. Ključni korak, prema De Pontieuu, bit će bolje razumijevanje regije između Sunčeve vidljive površine, ili fotosfere i njegove korone. Još jedna NASA-ina misija, Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS), predviđena je za lansiranje 2012. godine kako bi odašiljala detaljne podatke o kompleksnim procesima i ogromnim razlikama u gustoći, temperaturi i magnetskom polju između fotosfere i korone. Istraživači se nadaju da će im to pomoći otkriti više o zagrijavanju pomoću spikula i samom lansirnom mehanizmu. LMSAL je dio Lockheed Martin Space Systems Company koja dizajnira i razvija, testira, proizvodi i upravlja širokim spektrom sustava napredne tehnologije za nacionalnu sigurnost i vojsku, civilnu upravu i komercijalne kupce.
    www.znanost.com


    Sunčeva energija je obnovljiv i neograničen izvor energije od kojeg, izravno ili neizravno, potječe najveći dio drugih izvora energije na Zemlji.Sunčeva energija u užem smislu podrazumijeva količinu energije koja je prenesena Sunčevim zračenjem, a izražava se u J. Sunčeva se energija u svojem izvornom obliku najčešće koristi za pretvorbu u toplinsku energiju za sustave pripreme potrošne tople vode i grijanja (u europskim zemljama uglavnom kao dodatni energent) te u solarnim elektranama, dok se za pretvorbu u električnu energiju koriste fotonaponski sustavi.Sunčevo zračenje je kratkovalno zračenje koje Zemlja dobiva od Sunca. Izražava se u W/m2, a ovisno o njegovom upadu na plohe na Zemlji može biti:

    neposredno: zračenje Sunčevih zraka

    difuzno zračenje neba: raspršeno zračenje cijelog neba zbog pojava u atmosferi

    difuzno zračenje obzorja: dio difuznog zračenja koji zrači obzorje

    okosunčevo difuzno (cirkumsolarno) zračenje: difuzno zračenje bliže okolice Sunčevog diska koji se vidi sa Zemlje

    odbijeno zračenje: zračenje koje se odbija od okolice i pada na promatranu plohu.

    Učin Sunčevog zračenja iznosi oko 3,8 • 1026 W, od čega Zemlja dobiva 1,7 • 1017 W. Zemlja od Sunca godišnje dobiva oko 4 • 1024 J energije što je nekoliko tisuća puta više nego što iznosi ukupna godišnja potrošnja energije iz svih primarnih izvora. Prosječna jakost Sunčevog zračenja iznosi oko 1367 W/m2 (tzv. solarna konstanta). Spektar Sunčevog zračenja obuhvaća radio-valove, mikrovalove, infracrveno zračenje, vidljivu svjetlost, ultraljubičasto zračenje, X-zrake i Y-zrake. Najveći dio energije pri tome predstavlja IC zračenje (valne duljine > 760 nm), vidljiva svjetlost (valne duljine 400 - 760 nm) te UV zračenje. U spektru je njihov udio sljedeći: 51% čini IC zračenje, 40% UV zračenje, a 9% vidljiva svjetlost. Pod pojmom iskorištavanja Sunčeve energije u užem se smislu misli samo na njezino neposredno iskorištavanje, u izvornom obliku, to jest ne kao, primjerice, energija vjetra ili fosilnih goriva. Sunčeva se energija pri tome može iskorištavati aktivno ili pasivno. Aktivna primjena Sunčeve energije podrazumijeva njezinu izravnu pretvorbu u toplinsku ili električnu energiju. Pri tome se toplinska energija od Sunčeve dobiva pomoću solarnih kolektora ili solarnih kuhala, a električna pomoću fotonaponskih (solarnih) ćelija. Pasivna primjena Sunčeve energije znači izravno iskorištavanje dozračene Sunčeve topline odgovarajućom izvedbom građevina (smještajem u prostoru, primjenom odgovarajućih materijala, prikladnim rasporedom prostorija i ostakljenih ploha itd).
    www.croenergo.eu

    Pročitano 1402 puta

    O nama

    Hrastović Inženjering d.o.o. od 2004. se razvija u specijaliziranu tvrtku za projektiranje i primjenu obnovljivih izvora energije. Osnova projektnog managementa održivog razvitka društva je povećanje energijske djelotvornosti klasičnih instalacija i zgrada te projektiranje novih hibridnih energijskih sustava sunčane arhitekture. Cijeli živi svijet pokreće i održava u postojanju stalni dotok Sunčeve energije, a primjenom transformacijskih tehnologija Sunce bi moglo zadovoljiti ukupne energetske potrebe društva.

    Kontakt info

    HRASTOVIĆ Inženjering d.o.o.
    Kralja Tomislava 82.
    31417 Piškorevci
    Hrvatska

    E-mail: info@hrastovic-inzenjering.hr
    Fax: 031-815-006
    Mobitel: 099-221-6503
    © HRASTOVIĆ Inženjering d.o.o. - design & hosting by Medialive