Izlagač : Profesor:Miodrag Kesić 54/2002 Milorad Bojić

1. Sunce i njegova energija (opšti deo)2. Raspodela sunčeve energije na zemlji3. Energija sunčevog zračenja na gornjoj granici

atmosfere4. Snaga sunčevog zračenja na površini zemlje5. Pravac sunčevih zraka i atmosferska

propustljivost6. Zavisnost od godišnjih doba7. Vreme trajanja obdanice i uglovi položaja

sunca za geografsku širinu od 45o

8. Dijagram uglova položaja sunca

• Sunce je nama najbliza zvezda i udaljeno je od Zemlje oko 150 miliona kilometara. Predstavlja ogromnu usijanu gasovitu kuglu prečnika 1 392 000 km, mase 2x1030 kg i ima zapreminu od 1,41x1027 m3.• Spoljni sloj Sunca sastoji se od oko 75 % vodonika, 23 % helijuma i 2 % ostalih usijanih gasova pod velikim pritiskom. Ono se nalazi u četvrtom agregatnom stanju nazvano plazmom.• Temperatura Sunca na površini iznosi oko 5800 K, a u njegovoj unutrašnjosti raste prema centru i dostiže do 15 miliona stepeni.

• Svake sekunde se u jezgru Sunca oko 600 miliona tona vodonika pretvara u 596 miliona tona helijuma. Prema Ajnštajnovoj jednačini E=mc2, razlika u masi od 4 miliona tona se pretvara u energiju, E=360x1024 J. Ovoj energiji odgovara snaga od 360x1024 W, koja se svake sekunde oslobađa na Suncu. Energetske rezerve Sunca se procenjuju na 1,8x1041 MJ, a njegovo godišnje odavanje energije iznosi 1,2x1028 MJ.

• Celokupna energija na Zemlji, izuzev nuklearne i geotermalne, potiče od Sunca.• Od ukupne energije koja dospeva na Zemlju i atmosferu, oko 30% se reflektuje od atmosfere i Zemljine površine ponovo u kosmos. • Odnos između upadne vidljive svetlosti i difuzno reflektovane, naziva se albedo. Albedo oblaka iznosi 75% ukupnog albeda Zemlje.

• Gotovo polovina (oko 48%) od ukupnog Sunčevog zračenja nakon zagrevanja atmosfere i gornje površine Zemlje, nevidljivim infracrvenim zračenjem kao toplota vraća se u kosmos. Ostatak Sunčevog zračenja (oko 22%) troši se na obrazovanje oblaka isparavanjem vode na površini Zemlje, iz kojih vodeni talozi padaju na Zemljinu površinu pri čemu oslobođena toplota izrači u kosmos.• Jedan mali deo (oko 0,1%) Sunčeve energije koja dospeva na Zemlju iskorišćen je u postanku i održavanju fotosinteze biljaka, a time i za nastanak fosilnog goriva, uglja, nafte, zemnog gasa…

• Zemlja se kreće oko Sunca srednjom brzinom od 30 km/s i prima energiju Sunca putem elektromagnetnih talasa čiji spektar odgovara spektru zračenja apsolutnog crnog tela zagrejanog do 5800 K.• Pri određivanju energije koju Zemlja prima od Sunca, treba razlikovati energiju koja dospeva na gornju granicu Zemljine atmosfere i energiju koju prima Zemljina površina.

• Snaga Sunčevog zračenja koja dospeva na 1m2 površine iznas Zemljine atmosfere upravno na pravac Sunčevih zraka, naziva se

sloarnom konstantom – Sk=1373±20 Wm-2

• Korekcija ±20 je izvršena zbog toga što se Zemlja pri svom kretanju oko Sunca ne nalazi na uvek istom odstojanju od Sunca.

• Na površinu Zemlje dospeva manja snaga Sunčevog zračenja zbog refleksije i apsorpcije Sunčevih zraka u Zemljinoj atmosferi. Stoga ova snaga zavisi od dužine puta koji Sunčevi zraci pređu kroz atmosferu i kvaliteta atmosfere.• Utvrđeno je da 1m2 horizontalne površine na Zemlji prima maksimalno oko 1kW Sunčeve snage leti u podne, kada je put Sunčevih zraka kroz atmosferu najkraći.

• Za određivanje atmosferske propustljivosti potrebno je izvršiti upoređenje terestrijalnog (zemaljskog) intenziteta radijacionog snopa i ekstraterestrijalnog (vanzemaljskog) za isti snop.• Najjednostavniji metod za izračunavanje atmosferske propustljivosti solarne radijacije za vedro nebo sastoji se u primeni Bužerovog zakona.

gde su:  Ib - terestrijalni intenzitet radijacionog snopa Io- ekstraterestrijalni intenzitet radijacionog snopa k - apsorpciona konstanta atmosfere m - nedimenzionisana dužina puta Sunčeve svetlosti kroz atmosferu i zove se ”odnos vazduha i mase”

0km

bI I e

• Pravac prostiranja Sunčevih zraka prema Zemlji zavisi od godišnjih doba koja nastaju kao posledica nagiba ose Zemljinog obrtanja prema Suncu.• Pri prolazu Sunčevih zraka kroz atmosferu, najmanje smanjivanje Sunčevog zračenja na Zemljinoj površini je leti, a najveće zimi.

• Intenzitet Sunčevog zračenja na površini Zemlje zavisi od vremena trajanja sijanja Sunca u toku dana (obdanice) i uglova Sunčevih zraka prema horizontalnoj ravni.• Uslovi za korišćenje Sunčeve energije su povoljniji idući ka ekvatoru, dok su za hladnije severne predele nepovoljniji jer su Sunčevi zraci sve više zakošeni.