ВИСОКА ШКОЛА ТЕХНИЧКИХ СТРУКОВНИХ СТУДИЈА ЧАЧАК ЧАЧАК
AНАЛИЗА РАДА ФОТОНАПОНСКИХ СИСТЕМА
Садржај 1. Увод.............................................................................................................................................3 2. Енер!ја "#н$ево %ра$е&а ....................................................................................................4 2.1 Сунчево зрче!е н "рн#$# %е&'#не (&о)*ере...........................................................+ (&о)*ере...........................................................+ 2.2 Сунчево зрче!е н ,овр-#н# %е&'е...............................................................................+ %е&'е...............................................................................+ 2.3 С,е(р# )унчево" зрче!................................................................................................../ зрче!................................................................................................../ 2.3.1 С(н0р0н# А1+ ),е(р )унчево" зрче!........................................................../ зрче!........................................................../ 2.3.2 С(н0р0н# А ),е(р # !е"ово ,орее!е ) ),е(ро& зрче! $рно" (е5. (е5. 1 2.4 ере!е )унчево" зрче!.................................................................................................11 зрче!.................................................................................................11 '. О"нове "о(арне ео)е*р!је ..................................................................................................14 3.1 Ро($#6 %е&'е...................................................................................................................14 %е&'е...................................................................................................................14 3.2 7ео"р*) 0у8#н # "ео"р*) -#р#н.......................................................................19 -#р#н.......................................................................19 3.3 О)новн# у"5ов# )о5рне "ео&е(р#6е................................................................................1: "ео&е(р#6е................................................................................1: +. О,*!)а(ан ,о(ожај ,р!је)н!-а "#н$ево %ра$е&а .......................................................2 4.1 До)(у,но)( ,о0( ,о0( о енер"#6# )унчево" зрче!........................................................2 зрче!........................................................2 4.2 О,(#&5н ,о5о86 ,р#6е&н# )унчево" зрче!........................................................21 зрче!........................................................21 4.2.1 ;#)н# ,р#6е&н#$# )унчево" зрче!.....................................................................21 зрче!.....................................................................21 4.2.2 <р#6е&н#$# )унчево" зрче! ) &о"у=но-=у ,р=е! ,оз#$#6е Сун$............ Сун$............23 23 . Ана(!%а ! )оде(ова&е /о*она,он"-!0 е(!ја ................................................................2 9 +.1 <р#н$#, р0 *о(он,он)е =е5#6е >*о(он,он)# е*е(?..........................................2 е*е(?..........................................2 9 +.2 Из5зн# ,р&е(р# ;Н =е5#6е.........................................................................................2 =е5#6е.........................................................................................2 / +.2.1 Сн" *о(он,он)е *о(он,он)е =е5#6е........................................................................................3 =е5#6е........................................................................................31 1 +.2.2 Е*#)но)( *о(он,он)е *о(он,он)е =е5#6е.............................................................................3 =е5#6е.............................................................................3 2 +.2.3 %в#)но)( ,р&е(р ;Н =е5#6е о0 (е&,ер(уре (е&,ер(уре...................................................3 ...................................................32 2 +.3 ;о(он,он)# &о0у5# # ,не5#.......................................................................................3 ,не5#.......................................................................................34 4 +.3.1 Е*е( )ене................................................................................................................3 )ене................................................................................................................3+ + +.4 (ер#65# # (е@но5о"#6 #зр0е ;Н =е 5#6..................................................................3 5#6..................................................................3: : +.4.1 С#5#$#6у& ABCD EF =е5#6е..........................................................................................3 =е5#6е..........................................................................................3: : +.4.2 С#5#$#6у& GBCD EF =е5#6е..........................................................................................3 =е5#6е..........................................................................................3: : +.4.3 А&ор*н# )#5#$#6у& HBCD EF =е5#6е..........................................................................3 =е5#6е..........................................................................3/ / +.4.4 <о5#р#)(5не (но)5о6не ;Н =е5#6е....................................................................3 =е5#6е....................................................................3/ / +.4.+ онор#)(5не (но)5о6не ;Н =е5#6е # в#-е)5о6н )(ру(ур =е5#6.............3 =е5#6.............3I I +.+ о0е5# ;Н =е5#6..............................................................................................................4 =е5#6..............................................................................................................42 2 +.+.1 Је0но0#о0н# Је0но0#о0н# &о0е5 ;Н =е5#6е..................................................................................4 =е5#6е..................................................................................4 2 +.+.2 Дво0#о0н# &о0е5 ;Н =е5#6е.....................................................................................4 =е5#6е.....................................................................................4 2 +.+.3 Тро0#о0н# &о0е5 ;Н =е5#6е......................................................................................4 =е5#6е......................................................................................43 3 +.9 Ре5#з$#6 АТJKL АТJKL &о0е5 ;Н )#)(е&.....................................................................4 )#)(е&.....................................................................4+ + +.9.1 Је0но0#о0н# Је0но0#о0н# &о0е5 ;Н =е5#6е..................................................................................4 =е5#6е..................................................................................4 + +.9.2 Је0но0#о0н# &о0е5 ;Н &о0у5.................................................................................4 &о0у5.................................................................................4 : +.9.3 Је0но0#о0н# Је0но0#о0н# &о0е5 ;Н ,не5..................................................................................4 ,не5..................................................................................4I I +.9.4 %'уч АMJKL )#&у5$#6е )#&у5$#6е ............................................................................... ...............................................................................+1 +1 +.: <р#&ер# у,о(реNе ;Н )#)(е&........................................................................................ )#)(е&........................................................................................+2 +2
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 2
.................................................................................................................................+4 4 . За-3#$а-.................................................................................................................................+ 4. Л!*ера*#ра ..............................................................................................................................+9
1. Увод Сун$е 6е н& Сун$е н& н6 н6N5 N5#8 #8 зве звез0 з0 (е не, не,о)ре о)ре0но 0но #5# ,о)р ,о)ре0 е0но но #зв #звор ор "о "о(ов (ово о )ве р),о5о8#ве енер"#6е н %е&'#. Ов )е енер"#6 у в#0у )ве(5о)(# # (о,5о(е -#р# у )веру , (о 6е0н &5# 0ео 0о5з# # 0о %е&'е. Сунчев енер"#6 6е Nе),5(н # N#5о "0е 0о)(у,н #звор енер"#6е. енер"#6е. Ово& енер"#6о& )е ор#)(#&о о0уве # )в )во0невно о0невно 0 (о" н6че-=е н#)&о н# )ве)н#. <оре0 (р0#$#он5но" ор#-=е! 0н) )е енер"#6 )унчево" зрче! н6че-=е ор#)(#(# н )5е0е= 0в нч#нP Со(арн! -о(е-*ор! Q )#)(е о6# ,ре(вр6у )унчеву енер"#6у у (о,5о(ну енер"#6у во0е >#5# нее 0ру"е (ечно)(#?. С#)(е з "ре6!е во0е &о"у N#(# о(ворен# у о6#& во0 о6у (реN з"ре6(# ,ро5з# 0#ре(но роз о5е(ор #5# з(ворен# "0е о5е(ор ,ре0)(в' #з&е!#вч (о,5о(е.
,р#н$#, $#,у у *о( *о(он, он,он) он)о" о" е*е е*е( ( 0#ре 0#ре(но (но Фо*она,он"-! Фо*она,он "-! "!"*е) "!"*е)! ! Q н ,р#н ,ре(в ,ре (вр6 р6у у )ун )унчев чеву у ене енер"# р"#6у 6у у е5е е5е(р# (р#чн чну у. ;о ;о(о (он, н,он) он)# # )#) )#)(е& (е # )е &о" &о"у у ор#)( ор#)(#(# #(# о )&о)(5н# #5# 0о0 0о0(н (н# # #зво #звор# р# енер"# енер"#6е. 6е. Ко )&о)(5н# #звор #звор# # енер"#6е ор#)(е )е з н,6!е ,о(ро-ч о6# не&6у ,р#)(у, е5е е5 е(р (рое оене нер" р"е( е() )о6 о6 &р &ре8 е8# # н, н,р. р. ,5 ,5ов овн# н# оN оN6е 6е (# (# ) )(е (е5# 5#(# (# & &!е !е у= у=ее у ,5н#н)#& ,ре0е5#& # )5. Ко 0о0(н# #звор енер"#6е *о(он,он)# )#)(е &о"у &о" у 0 р0 р0ее у о& о&N#н N#н$# $#6# 6# ) е5е е5е(р (роен оенер" ер"е() е()о& о& &ре &ре8о 8о& & у $# $#'у 'у у-( у-(е0е е0е е5е(р#чне енер"#6е.
Сунче Сунчев в енер"#6 енер"#6 6е Nе),5 Nе),5(н (н 5# уре6# уре6# о6# ,ре(в ,ре(вр6 р6у у )унчев )унчеву у енер"# енер"#6у 6у у е5е(р#чну н#)у. Тро-ов# о0р8в! # ,о"он )у &5# 5# 6е $ен уре6 ре5(#вно в#)о в#)о # вре&е вре&е ,овр ,овр( ( #нве)( #нве)(#$# #$#6е 6е ре5( ре5(#вн #вно о 0у"о. 0у"о. Rро6 в5# в5#(е( (е(н#@ н#@ # #)у)н #)у)н#@ #@ 0#)(р#Nу(ер # &он(8ер о,ре&е н н-#& ,ро)(ор#& (ое 6е &5#. Ов6 Ов6 р0 р0 #& #& з $#' $#' 0 н) н) у,оз у,озн н ) о)нов о)новн# н#& & ,р ,р&е &е(р (р#& #& о6# о6# у(#ч у(#чу у н р(ер#)(#е ,ре(вр! енер"#6е )унчево" зрче! уз ,о&о= *о(он,он)#@ )#)(е&. <о-(о <о-(о енер"#6 енер"#6 )унчево" )унчево" зрче! зрче! ,ре0)(в' ,ре0)(в' н6N#(н# н6N#(н#6# 6# у5зн# у5зн# ,р&е(р ,р&е(р ,р#5# ,р#5#о& ,ро6е(ов! *о(он,он#@ )#)(е& ,рв# 0ео р0 ,о)ве=ен 6е у,рво енер"#6# Сун$ вре0но)(#& енер"#6е о6 0о,#ре 0о %е&'е # о6 н& о (в )(о6# н р),о5"!у. Дру"# ,р&е(р 6е)(е ,оз#$#6 *о(он,он)о" )#)(е& у о0но)у н "ео&е(р#6у Сун$е Q %е&'. %Nо" (о" ч#(во (ре=е ,о"5в'е о,#)у6е о)новне ,о6&ове )о5рне "ео&е(р#6е. Д(е )у ре5$#6е ,о&о=у о6#@ рчун&о о0реене у"5ове N#(не з о0ре#в!е ,о5о86 *о(он,он)о" )#)(е&. У че(вр(о& ,о"5в'у 6е ,озно н о6# нч#н &о8е&о 0о=# 0о ,о0( о енер"#6# )унч )унчев ево" о" зр зрче! че! о о # (о о6 о6 6е ,оз# ,оз#$# $#6 6 *о(о *о(он н,о) ,о) о" )#)( )#)(е& е& о,(# о,(#& &5н 5н ) )(нов#-( #)ор#-=е! енер"#6е. У ,е(о& ,о"5в'у н5#з#рн 6е )& *о(он,он) =е5#6 о о)новн 6е0#н#$ *о(он,он)о" )#)(е&. О,#)н 6е ,р#н$#, р0 # о)новне у5зноB#з5зне у5зноB# з5зне р(р#)(#е *о(он,он)е =е5#6е. <оре0 ово" 0( 6е ,ре" ,ре"5е0 5е0 &(ер#65 # (е@но5о"#6 о6е )е ,р#&е!у6у ,р#5#о& #зр0е *о(он,он)#@ =е5#6. <ре0)(в'ен# )у &о0е5# *о(он,он)#@ =е5#6 о6# )е н6че-=е )ре=у у 5#(ер(ур#. Н р6у )у 0(# резу5((# резу 5((# )#&у5$#6е )#&у5$#6е *о(он,он)о" *о(он,он)о" )#)(е& о6# о6# 6е ре5#зовн у АТJKLBу АТJKLBу.. OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 3
2. Енер!ја "#н$ево %ра$е&а Сунце је велика ужарена гасовита лопта пречника 13I2 #он km која се састоји састоји углавном углавном од водоник водоника а и хелијума. Унутар Сунца Сунца , водоник се нуклеарним нуклеарним реакцијама реакцијама фузије претвара претвара у хелијум хелијум, што резултира резултира ослобађ ослобађањем ањем великих великих количина количина енергије енергије, услед услед којих којих темпера температура тура у унутр утрашњ ашњости сти Сунц Сунца а прем према ашује ује 20 мили милио она К . Међ Међутим, то ниј није темп темпер ерат атур ура а која која одре одређу ђује је елек електр тром омаг агне нетс тска ка свој својст ства ва сунч сунчев евог ог зрачења, будуи да зрачење из унутрашњости у великом делу апсорбује слој негативних негативних водоников водоникових их јона близу близу површине површине . !акле , температура температура 6000 К , а сп повр површи шине не Су Сунц нца а је око око 6000 спек екта тар р сунч сунчев евог ог зрач зрачењ ења а пр приб ибли лижн жно о одговар одговара а спектру спектру црног црног тела загреја загрејаног ног на температ температуру уру 5760 К . Стога Стога се темпе темпера ратур тура а од 5760 К може може узети узети као као ефекти ефективна вна темпер температу атура ра сунчев сунчеве е површине површине, а из ње применом "ланковог "ланковог закона могуе је прорачунати прорачунати енергетс енергетски ки спектар спектар сунчевог сунчевог зрачења зрачења. П(ан-ов %а-он 6е 6е0нч#н о6 н& 8е о5## 6е #н(енз#(е( е5е(ро&"не()о" зрче! $рно" (е5 у зв#)но)(# о0 (е&,ер(уре # *ревен$#6е о0но)но (5)не 0у8#не. Н,#)о " 6е ) <5н 1I1. <5н 1I1. "о0#не. "о0#не.
<5нов зон #зр8ен ,рео *ревен$#6еP E >n T ? =
2hn 3 c
2
1
#hn e
kT
>2.1?
-1
#)(# зон #зр8ен ,рео (5)не 0у8#неP E >l T ? =
2hc 2 l +
1
# hc e
l kT
>2.2?
-1
"0е 6еP 3 E B енер"#6 STUV W
n B *ревен$#6 SXYW l B l B (5)н 0у8#н SVW T B (е&,ер(ур (е&,ер(ур SZW h B <5нов он)(н( 9929 # 1-34 S[\W c B Nрз#н )ве(5о)(# 3 # 1/ SVU\W 1-23 S[UZW k B B Rо5$&нов он)(н( он)(н( 13/ #
!акле, енергија (снага) којом Сунце зрачи са своје површине површине износи износи око око 2+ I+ # 1 T и то се зраче зрачење ње састо састоји ји од различ различит итих их таласн таласних их дужина дужина. $еина $еина (99 %) сунче сунчево вогг зрачењ зрачења а се одно односи си на талас таласне не дужин дужине е из опсега опсега 0,275 – 4,6 ]V. ]V. С,е( С,е(р р )унчево" ево" зр зрче! е! &о8е &о8е 0 )е ,о0е ,о0е5# 5# н (р# (р# оN5 оN5)( )(#P #P у5(р'уN#ч)(у >1 V ^l^ 3I V? в#0'#ву в#0'#ву >4 V ^l^ :9 V? # #н*р$рве #н*р$рвену ну >:9 >:9 V ^l^ 4 V?. О0 уу,н уу,нее енер"# енер"#6е 6е о6 )е "енер# "енер#-е -е н Сун$ Сун$у у +_ о05з# н OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 4
#н*р$рвену #н*р$рвену 4_ н в#0'#ву # оо 1_ н у5(р'уN#ч)(у оN5)(. )#&у& енер"#6е зрче! 6е н (5)но6 0у8#н# о0 l`4:9 V.
2.1 С#н$ево %ра$е&е на ран!5! Зе)3!не а*)о"/ере
Сунчево зрачење које допире до спо%ног руба &ем%ине атмосфере , те представ%а назива се веом веома а мали мали део део енер енерги гије је којо којом м Сунц Сунце е зрач зрачи и са свој своје е повр површи шине не . 'уду 'удуи и да да се уда%еност еност &ем%е од Су Сунца нца мења мења токо током м годи године не, тако тако се мења мења и 1307 TUVa TUVa до 13 1399 TUVa на екстр екстрате атерес рестич тичко ко зраче зрачење ње и кр крее ее се од 13 површини која је нормална на смер зрачења. (кстратерестичко зрачење на површину површину која је нормалн нормална а на смер зрачења зрачења , за средњу уда%енос уда%еност т (149,6 ,68 8 милиона km) назив &ем%е од Сунца (149 назива а се . Утврђивање соларне константе и њене могуе промењи промењивост вости и почело почело је на прелазу прелазу у 20. век. )акон )акон неколико неколико десетина десетина година сателитских мерења утврђено је да соларна константа и није конс конста тант нта а, него него се мења како како се и сунч сунчев ева а акти активн внос ост т мења мења. *пак *пак, 1981.. годи Свет Св етск ска а мете метеор орол олош ошка ка орга органи низа заци ција ја је 1981 године не стан станда дард рдиз изов овал ала а #зно)# E0sr =1367,7 =1367,7 TUVa. [1] TUVa. [1] соларну константу и она #зно)# E 2.2 С#н$ево %ра$е&е на ,овр6!н! Зе)3е
&бог велике уда%ености &ем%е и Сунца може се сматрати да се сунчево зрачење пре уласка у &ем%ину атмосферу састоји од снопа паралелних паралелних електромагнетских електромагнетских таласа. Међуделовањем Међуделовањем са гасовима и чести честица цама ма у атмос атмосфер фери и сунче сунчево во зраче зрачења ња се може може упи упити ти (око око 18 %), одби одбити ти (око око 10 %) ил или и ви више ше мање мање несм несмет етан ано о пр про ои и кр кроз оз атмо атмосф сфер еру у (око око 70 %).
"риликом проласка кроз атмосферу долази до апсорпције сунчевог зрач зрачењ ења а, и то x и y зрака зрака у јоносфер јоносфери и, ултра%уб ултра%убичас ичастог тог зрачења зрачења у озо озонс нско ком м омот омотач ачу у и ин инфр фра ацрве црвено ногг зрач зрачењ ења а у ни нижи жим м слој слојев евим има а атмосфере атмосфере. "оред апсорпције апсорпције, део сунчевог сунчевог зрачења зрачења се расипа расипа на сувом сувом ваздуху, воденој пари и честицама честицама нечистоа нечистоа које се налазе у ваздуху . &бог &бог апсорпци апсорпције је и расипања расипања, долази долази до слаб%ења слаб%ења енергије енергије сунчево сунчевогг зраче зрачења ња која која доспе доспева ва до површ површине ине &ем%е &ем%е. Степен Степен овог овог слаб% слаб%ењ ења а зависи зависи од физичких и хемијских хемијских карактеристика карактеристика атмосфере, као и од дужине <у( )ве( )ве(5о) 5о)(# (# роз роз пута пу та сунчев сунчевог ог зрачењ зрачења а кр кроз оз &ем%и &ем%ину ну атмос атмосфер феру у. <у( (&о)*еру (&о)*еру з неу 5о$#6у 5о$#6у ев#в5ен(н ев#в5ен(н 6е )а"о) %ра-а A7 >о0 Air M ass? ass? о че&у че&у =е в#-е "овор N#(# у н)(ву. )а путу кроз зем%ину атмосферу изгуби се око 25 % – 50 % интензитета сунчевог зрачења од оног које је доспело на руб атмосфере .
+асејавањем сунчевог зрачења по атомима и молекулама гасова и честица честицама ма нечисто нечистоа а у ваздушн ваздушном ом омотачу омотачу &ем%е , настаје настаје . Када сунчево зрачење на свом путу доспе до молекула гаса или ил и честиц честице е, побуђу побуђује је је на зраче зрачење ње, чи чиме ме побу побуђен ђена а честиц честица а поста постаје је изво извор р елект лектро рома магн гнет етно ногг зрач зрачењ ења а сп спец ециф ифич ичне не тала таласн сне е дужи дужине не. "рим%ену енергију, молекул односно односно честица честица, предаје неједнако у свим OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 5
правцима, део се одбија назад у свемир, а део се распршује на &ем%и . !ифузно зрачење расте са повеањем облачности, водене паре и честица нечистоа у атмосфери. Укупно сунчево зрачење које доспева до површине &ем%е састоји се од две компоненте: прва, као што је ве наведено, представ%а дифузно зрачење, а друга потиче директно са површине Сунца (директно зрачење). Д!ре-*но %ра$е&е краткоталасног је карактера, за време сунчаног дана манифестује се као комбинација жукастог светлосног снопа и топлине. ,реба напоменути да директно сунчево зрачење не утиче на повишење температуре ваздуха . "ри контакту са &ем%ом, у зависно)(# о0 својства подлоге, веи д ео сунчевог зрачења &ем%а =е упити, а мањи део зрачења е се одбити (рефлектовати). Својство подлоге да одбија зрачење може се изразити . "отпуно бело тело има албедо коефицијентом рефлексије или 6е0н 6е0#н#$# јер потпуно одбија сунчево зрачење , а потпуно црно тело има албедо једнак нули. Вредности албеда за различите површине
"-$+.*)/ трава (1ули и /вгуст) зелена трава сува трава ого%ено тло ш%унак гладак бетон груб бетон чист цемент
/0'(!0,25
"-$+.*)/ асфалт 0,18-0,23 шума 0,28-0,32 водена површина ( >45°С ) 0,17
водена
( >30°С ) 0,18
водена
( >20°С ) 0,30
водена
/0'(!0,15 0,05-0,18 0,05
површина 0,08 површина 0,12 површина 0,22
( >10°С ) 0,20 0,55
свеж слој снега стар слој снега
0,80-0,90 0,45-0,70
Као најчеша вредност албеда узима се 0,2 (травната површина ) и као таква улази у прорачуне фотонапонских система. !акле, на &ем%ину површину из атмосфере допире директно и дифузно (распршено ) сунчево зрачење о6е се упија или одбија на &ем%иној површини. Укупна количина сунчевог зрачења на хоризонталну површину назива се укупно или глобално зрачење . 8(о9а(но %ра$е&е се састоји од директног, дифузног и одбијеног сунчевог зрачења. Мерна јединица глобалног зрачења је WVa. , !руги, шире прихваен појам у научним круговима је односно трајање сунчеве инсолације. "ојам #н)о5$#6 односи се на густину сунчевих зрака на одређеној површини, уз одређену орјентацију , кроз одређено време. "роизвод укупног зрачења и времена даје нам инсолацију. Мери се у W!ma или kW!ma. (нергија сунчевог зрачења која допире до површине &ем%е зависи у првом реду од трајања инсолације (броју сунчаних сати), док трајање инсолације зависи од географске ширине и од годишњег доба . OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 6
"одаци о енергији сунчевог зрачења најчеше су приказани као просечне вредности. "росечна месечна или годишња енергија сунчевог зрачења на некој локацији добија се као аритметичка средина за све дане у посматраном месецу односно години. !оток укупног сунчевог зрачења које допире до &ем%ине површине 19 bVa износи око 920 WVa. /ко је пројекција површине &ем%е 12::3 # доток енергије "# 117512 $W. &бог ротације &ем%е , та се енергија распоређује по целој површини &ем%е ( +11# 1 9 bVa), па је просечни доток енергије 230 WVa, односно 5,52 kW!Va 0невно. ,о су просечне вредности, а стварне зависе од географске ширине, доба дана , присуства облака , загађења итд. (нергија сунчевог зрачења која долази до &ем%ине површине износи око 1I $W! годишње. -ва енергија је око 170 пута веа него енергија у укупним резервама уг%а у свету . У Србији вредност дневне количине зрачења на хоризонталну површину се крее од 3,43 (Суботица ) до 3,97 ("ризрен ) kW!Va , односно између 1200 1500 kW!Va годишње (Слика 2.1). ,рајање инсолације , односно просечни број сунчаних сати годишње је око 2600 сати .
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 7
Слика 2.1 Карта Србије са вредностима глобалног зрачења ( &'*) OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 8
2.' С,е-*р! "#н$ево %ра$е&а
Као што је ве речено, зрачење Сунца које стиже до &ем%е, распоређено у опсегу таласних дужина од 0,2 до 4 ]V 0е5о& )е о0N#6 о0 (&о)*ере 0е5о& ,ро5з# 0о ,овр-#не %е&'е. У,о(реN *о(он,он)#@ )#)(е& у )веру н ,р#&ер н )(е5#(#& # )вер)#& 5е(е5#$& #& 0ру"ч#6е р),о5о8#во зрче!е о0 оно" н %е&'#. %рче!е #звн (&о)*ере 6е р),ореено у о,)е"у 0ру"ч#6#@ (5)н#@ 0у8#н н нч#н )5#чн зрче!у c$рно" (е5d у )50у ) <5нов#& зоно& 0о 6е 0о ,овр-#не %е&'е (&о)*ер ве= )е5е(#вно ,)орNов5 зрче!е о0реен#@ (5)н#@ 0у8#н. ОN#чно )е рз5#у6у 0в ),е(р )унчево" зрче!P ? А ),е(р #звн (&о)*ере N? А1+ ),е(р н ,овр-#н# &ор ,о0 о0реен#& у)5ов#& о6# =е N#(# )н#6е 0е*#н#)н#. У ово6 оN5)(# (реN 0е*#н#)(# нео5#о в8н#@ ве5#ч#н (о )уP ? Ин*ен%!*е* ",е-*ра(но %ра$е&а e>l ? Q енер"#6 о6у 6е ,р# 6е0#н#$ 2
,овр-#не у зв#)но)(# о0 (55)не 0у8#не l &ерн 6е0#н#$ 6е TUV U]V f? Ин*ен%!*е* %ра$е&а Q #н(е"р5 ),е(р5но" зрче! о6# )е ,ро(е8е >о0но)#? н )ве (5)не 0у8#не о6е )у о0 #н(ере) &ерн 6е0#н#$ 6е TUV 2 A? Ко(!$!на %ра$е&а :рад!ја5!ја; Q вре&ен)# #н(е"р5 зрче! о6е )е о)(вру6е у 0(о& ,ер#о0у вре&ен. У )5уч6ев#& 0 )е з ,ер#о0 #н(е"р'е! уз#& 6е0н 0н он0 )е ,о0$# о р0#6$#6# &о"у #зрз#(# у оN5#у [UV 2 Q 0невно. ОN#чно )е енер"#6 06е у bTgUV 2 0невно &е)ечно #5# з "о0#ну 0н у зв#)но)(# о0 вре&ен)о" ов#р ор#-=ено" з #н(е"р'е!е.
С5# 2.2 Односи између три деинис!не "е#и$ине 2.'.1 С*андардн! АМ1< ",е-*ар "#н$ево %ра$е&а
С,е(р )ве(5о)(# о6 оN)6в ;Н =е5#6у зв#)# о0 0еN'#не # ))(в (&о)*ере роз о6у ,ро5з#. У зв#)но)(# о0 0оN 0н "ео"р*)е -#р#не # "о0#-!е" 0оN )ве(5о)( 0о нее (че н ,овр-#н# %е&'е ,у(у6е роз 0еN'# #5# (!# )5о6 (&о)*ере. Ко5## 6е (6 ,у( у о0но)у н н6р=# #зр8в )е ,рео &)е вз0у@ Kh >ij Air M ass? # )0р8# Nро6 о6# 6е 6е0н ну5# з ),е(р )унчево" зрче! #звн (&о)*ере 1+ з ),е(р н н#воу &ор. У о,-(е& )5уч6у 0е*#н#-е )е ),е(р А% "0е 6е % о0реено #зрзо&P %=
1 Ai\ J &
>2.3?
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO '
,р# че&у 6е J & %ен#(н# у"о Сун$ >о !е&у в#-е у (ре=е& ,о"5в'у?. ОN#чно )е з о,-(у у,о(реNу о ре*ерен(н у)в6 ),е(р н ,овр-#н# %е&'е 0( %ен#(н#& у"5о& о0 J & = 4/1I че&у о0"овр % = 1+ >А1+ ),е(р? # !е&у о0"овр #н(енз#(е( зрче! о0 /44 TUV2. С,е(р о6# )е 0оN#6 н %е&'# н ,овр-#н# н"ну(о6 ,о0 у"5о& о0 3: орену(о6 Сун$у нзвн 6е ",е-*ро) (о9а(но на!9а # ов# ,о0$# )е оN#чно ор#)(е у ,ро6е(ов!у *о(он,он)#@ )#)(е&. Н )5#$# 2.3 6е ,р#зн р),оре0 ),е(р )унчево" зрче! у (&о)*ер# # вн !е 0о )у н )5#$# 2.4 ,р#зн# рз5#ч#(# ),е(р# )унчево" зрче!.
С5#2.3 Одређи"!(е )енитно* у*#!
С5# 2.4 +,е-три сун$е"о* зр!$е(! ./01 ./5 и .5 OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 0
О)$#5$#6е у А1+ ),е(ру оN6-!в6у )е рз5#ч#(о& ,)орN$#6о& у (&о)*ер# >зNо" рз5#ч#(е он$ен(р$#6е ,о6е0#н#@ ")ов?. 2.'.2 С*андардн! АМ= ",е-*ар ! &еово ,оре>е&е "а ",е-*ро) %ра$е&а 5рно *е(а
А ),е(р 6е N#(н з )(е5#(е # о)(5е оN6е(е о6# )е н5зе вн зе&'#не (&о)*ере . Ко0 ,р#&ене )о5рн#@ =е5#6 н )(е5#(#& &ор&о узе(# у оNз#р в#)ооенер"е()о зрче!е #з )вер о6е #зз#в 0е*е(е у ,о5у,рово0н#$#& -(о )&!у6е #з5зну )н"у =е5#6е. Ин(енз#(е( зрачења који одговара сунчевом спектру изван атмосфере износи 1353 Wma # !е"ов ),е(р 6е ,р#зн н )5#$# 2.4.
Сунчево зрачење које долази од /М 0 спектра може бити апроксимирано зрачењем црног тела на температури 5/00 К . "ланков закон даје вредности спектралне емисионе мои E l , дефинисане као енергија спектра коју зрачи јединица површине, за јединицу таласне дужине: E l =
2 ### p h 5 2
#T 3 # 5 # V #l h# # # + T l # e k# - 1# # # #
(2.4)
Укупна енергија коју зрачи јединица површине црног тела за све вредности таласних дужина је: #
#T El 6 l = s T 4 = ++9 # 1-/ # T 4 # 2 V #
#
(2.5)
С5# 2.+ 0 с,е-т!р и с,е-т!р зр!$е(! !,со#утно рно* те#! OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO
/ко се узме у обзир да је зрачење црног тела изотропно (једнако у свим правцима), спектрално зрачење добијено од Сунца на разда%ини 111 V ) бие: од једне астрономске јединице ( 1Kk`14I9 # E sr 9 >l ? = E l # #
#
El 6 l
,
(2.6)
па се коначно добије: 9 >l ? =
/ I2+ # 1-12
#143 # 4 l T l # e 1 # T # # # # +
#T # 2 V]V #
,
(2.7)
температура , је у келвинима К. )а слици 2.4 испрекидано& линијо& је приказан спектар зрачења потпуно црног тела , )е може видети да спектар потпуно црног тела веома добро апроксимира /М0 спектар, што може бити искоришено приликом моделовања фотонапонских система, јер за спектар црног тела имамо аналитички облик, што је веома битно . 2.+ Мере&е "#н$ево %ра$е&а ере!е& )унчево" зрче! Nв# )е ,о)еNн "рн &е(еоро5о"#6е ,озн( ,о0 нз#во& а-*!но)е*р!ја . % ,р(#чно ор#-=е!е )унчеве енер"#6е в8н# )у )5е0е=# (#но&е(р#6)# ,о0$#P (р 6!е #н)о5$#6е # енер"#6 уу,но" # 0#*узно" )унчево" зрче! о6е ,0 н @ор#зон(5ну ,овр-#ну. % &ере!е (р6! #н)о5$#6е ор#)(е )е 0е(!ора/!. <о&о=у !#@ )е 0оN#66у ,о0$# о ,р#)у)(ву # 0у8#н# (р6! )унчево" зрче!. <о)(о6е рзне вр)(е @е5#о"р* о -(о )уP Ке&Nе5BС(о)ов lор0нов # уреров. Ке)9е( ? С*о-"ов 0е(!ора/ 6е 6е0но)(вн н,рв о6 )е ))(о6# о0 )(5ене у"5е ,речн# 1 AV ,о)(в'ене #),ре0 )*ерно" 0р8ч н о&е )е н5з# ,,#р з ре"#)(ров!е )унчево" зрче!. К0 Сун$е )#6 )(5ен у"5 *оу)#р )унчево зрче!е н ,,#р н о&е у зв#)но)(# о0 #н(енз#(е( зрче! о)(6у &!е #5# в#-е ),'ен &е)(. % вре&е оN5чн#@ 0н #5# 0 6е #н(енз#(е( )унчево" зрче! &5# н ,,#ру не о)(6е ,о(реNн (р" -(о 6е &н ово" @е5#о"р*.
% &ере!е енер"#6е )унчево" зрче! ор#)(е )е рад!о)е*р! у о6е ),06уP ,#р@е5#о&е(р# ,#рно&е(р# # )о5р#&е(р#. П!р0е(!о)е*ар 6е #н)(ру&ен( о6# &ер# уу,н *5у) зрче! Сун$. <рв# #н)(ру&ен(# он)(ру#)н# о0 )(рне АNо( 1I/. , н0'е )у-(#н)# )у )е ))(о65# о0 $рне о&оре о6 6е зроN'в5 у5зно зрче!е ,о&о=у )во6е *ор&е. %#0ов# о&оре )у он(#ну5но в-ен# во0о& # (е&,ер(ур 6е &ерен ,ре не"о -(о во0 0ое у он(( ) з#0о& о&оре # о0&@ ,о)5е (о". Тв# ,#р@е5#о&е(р# )у &о"5# 0 #з&ере )о5рну он)(н(у ) "ре-о& о0 )ве" 1_. <#р@е5#о&е(р ,ро#звоч Xmb\nopmq ) ер#6)е озне rs1 6е ,р#зн н )5#$# 2.9.
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 2
С5# 2.9 :ри;е#иомет!р <=kse>?=@ AB0 Ин)(ру&ен( о6# &ер# уу,но >"5оN5но? )унчево зрче!е н @ор#зон(5ну ,овр-#ну у (5)но& ,о0руч6у #з&еу о0 3 0о 3 ]V 6е ,!рано)е*ар . Н #0е5но о0Nрно6 5о$#6# #н)(ру&ен( не N# (реNо ре"#)(ров(# зрче!е о0N#6ено о0 (5 # оо5н#@ ,ре0&е( уу,не ,ре,рее не N# )&е5е )&!#(# в#0но ,о'е #н)(ру&ен( в#-е о0 + )(ер0#6н. <#рно&е(р# &о"у #&(# (ер&ое5е(р#чне *о(ое5е(р#чне ,#рое5е(р#чне #5# N#&е(5не е5е&ен(е о )ензоре. Ко )у (р6но #з5о8ен# (&о)*ер)#& у(#$6#& &ор6у N#(# чвр)(е он)(ру$#6е # о(,орн# н ороз#вне у(#$6е во0е # в58но" вз0у@. <р#6е&н# зрче! &ор N#(# @ер&е(#ч# з(ворен #5# #&(# )#)(е& з о0вое!е он0ензовне в5"е у у=#-(у. В5" )е оN#чно у5! ,о&о=у )#5# "е5 о6е" 6е ,о(реNно ре0овно &е!(#. С#5# "е5 6е вр5о @#"ро)о,н &(ер#65 о6е& )е оN#чно 0о06е вр5о &5 о5#ч#н оN5(но" @5ор#0 >+_ B 1_? о6# ,ро&ен# Nо6у #з ,5ве у ру8#ч)(о 0 у,#6е в5"у. Rо6 )#5# "е5 )е &о8е в#0е(# роз ,роз#рн# ,5)(#чн# резервр н #н)(ру&ен(у # 0 ,ро&ен# Nо6у у ру8#ч)(у )#5# "е5 (реN з&ен#(#. Ру8#ч)(# )#5# "е5 &о"у=е 6е ре(#в#р(# )у-е!е& н (е&,ер(ур# о0 13 tС нео5#о )(#. Н )5#$# 2.: 6е ,р#зн ,#рно&е(р ,ро#звоч Xmb\nopmq.
С5# 2.: :ир!номет!р <=kse>?=@ CB
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 3
Н6че-=е )у у у,о(реN# (ер&ое5е(р#чн# ,#рно&е(р# о6# ор#)(е (о,5о(не 0е(е(оре о6# 06у н,он н ,р#н$#,у (ер&ое5е(р#чно" е*е( у *ун$#6# у,0но" )унчево" зрче!. То,5о(н# 0е(е(ор )&е-(ен 6е #),о0 0во)(руе )(5ене у,о5е о6 " -(#(# о0 ,ро0ор в5"е # )&!у6е 0у"о(5)но зрче!е #з )&о" #н)(ру&ен( (о,5о(но #зо5у6е 0е(е(ор # ),речв !е"ово @5е!е. Све() &е(еоро5о- ор"н#з$#6 # еунро0н ор"н#з$#6 з )(н0р0е >eCu I9P1II? 0е*#н#-е (р# 5)е ,#рно&е(р. Н6Nо' 5) >)еун0рн# )(н0р0? )е ор#)(# з ,ре$#зн &е(еоро5о- &ере! #н)(ру&ен(# ,рве 5)е з ре0овн &е(еоро5о- &ере! 0ру"е 5)е з ,о"он) &ере! # ,р=е!е *о(он,он)#@ # (о,5о(н#@ )унчн#@ )#)(е&. У зв#)но)(# оj *#з#чо" ,р#н$#, н о&е )е з)н#в р0 ,#рно&е(р он# &о"у j )е ,о0е5е н ,#рно&е(ре ) (ер&о=е5#6& # ,#рно&е(ре ) )о5рн#& =е5#6&. Со(ар!)е*ар 6е #н)(ру&ен( ,о&о=у о" )е #н(енз#(е( )унчево" зрче! 5о # 2 6е0но)(вно &ер# # оч#(в у T V . Н )5#$# 2./ 6е ,р#зн )о5р#&е(р о&,н#6е ZDViBDv\wmVnvw\ (#, CJ 2 ) &о"у=но-=у ,о0р-е )о*(вер)#& ,е(о&.
С5# 2./ +о#!римет!р Di% CF 200
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 4
'. О"нове "о(арне ео)е*р!је Ко N# )е у ,о(,уно)(# 0е*#н#)о 6е0н *о(он,он)# )#)(е& ,оре0 ,ознв! е5е(р#чн#@ # о)оN#н везн#@ з (е@но5о"#6у #зр0е )@ *о(он,он)#@ =е5#6 вео& 6е N#(но ,ознв(# "ео&е(р#6)# ,о5о86 *о(он,он)о" )#)(е& у о0но)у н Сун$е о #звор енер"#6е. <рв# ор у ово& ,рв$у 6е)(е у,ознв!е о)новн#@ ,о6&ов )о5рне "ео&е(р#6е. Нон (о" (реN в#0е(# н о6# нч#н е5е&ен(# )о5рне "ео&е(р#6е уче)(ву6у у 0е*#н#)!у ,о5о86 *о(он,он)о" )#)(е&. ТреN н,о&ену(# 0 )е роз рз5#ч#(у 5#(ер(уру )ре=у рз5#ч#(# нз#в# з #)(е ,о6&ове -(о не0 &о8е 0 Nу0е зNу!у6у=е з нео" о )е ,рв# ,у( ) !#& )у)ре=е.
'.1 Ро*а5!ја Зе)3е %е&' ро(#р оо )во6е о)е о6 6е ,озн( о По(арна о"а @@x >CpDbH. 3.1?. Тче у о6#& ов о) )ече %е&'у )у )еверн# B # 6у8н# CB ,о5.
y z Fz
e {
F
C
T e|
Cz z| y| С5# 3.1 Gот!иH! )емIе о-о с"оHе осе1 е"!ториH!#н! р!"!н и ;оризонт
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 5
Ве5## ру" DEFEG нор&5н у о0но)у н ,о5рну о)у 6е нзвн е-ва*оро) рвн о6 )0р8# ев(ор 6е е-ва*ор!ја(на раван о6 0е5# %е&'у н Северну # Ју8ну @е)*еру. Ве5## ру" DCF нор&5н у о0но)у н о)у HHG 6е нзвн 0ор!%он* . <оз#$#6 Сун$ н неNу вр#р о у (оу 0н (о # у (оу "о0#не у)5е0 ро($#6е %е&'е оо )во6е о)е > 6е0н,у( н 0н? # у)5е0 е5#,(#чне ,у(!е оо Сун$ >6е0н,у( у "о0#н#? ) Сун$е& у 6е0но6 8#8# е5#,)е >С5#. 3.2?. ,ро5е=н рвно0невн#$H
21. &р(
5е(! 0у"о0невн#$
з#&) р(о0невн#$ 1+2 bV
14: hbV
21. 6ун
21. 0е$е&Nр
6е)е! рвно0невн#$
21. )е,(е&Nр
С5# 3.2 Gот!иH! )емIе о-о со,ст"ене осе и (ен! е#и,ти$-! ,ут!(! о-о +ун! N
E Y
23,45°
I
I′
-23,45° Y′
S
С5# 3.3 J-"!ториH!#н! и е-#и,ти$-! р!"!н OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 6
Рвн о6 )0р8# %е&'#ну е5#,(#чу ,у(!у 6е нзвн е-(!,*!$-а раван. 7о0#-! 0оN )е 6в'6у у)5е0 ч#!ен#$е 0 6е %е&'#н о) нор&5н н ев(ор#65ну рвн н"ну( у о0но)у н е5#,(#чу рвн >С5#. 3.3?. Тое е5#,(# )е &о8е 0е*#н#)(# о ,р#в#0н ,у(! )унчево" ре(! н неNе)о6 )*ер# "5е0но ) %е&'е. Тче IIG "0е е5#,(#ч рвн )ече ев(ор#65ну рвн неNе)е )*ере нзвне )у е-в!но5!ј! >рвно0невн#$е 0н # но= (р6у ,о 12 )(#?. Н6)еверн#6 ,у(! Сун$ 6е нзвн д#одневн!5а (0 #&&о н60у8у о5#ч#ну 0невне )ве(5о)(#. Кра*-одневн!5а 6е )у,ро(н 0у"о0невн#$# о0но)но ,ре0)(в' н6р=# ,ер#о0 )унчеве )ве(5о)(#. Со5рно зрче!е ,р#&'ено н рз5#ч#(#& "ео"р*)#& -#р#н& # у рз5#ч#(#& "о0#-!#& 0оN#& вр#р 6ер о) ро($#6е %е&'е н#6е нор&5н н е5#,(#чну рвн ве= н"ну( ,о0 у"5о& о0 234+t >С5#. 3.3?. <ре& (о&е )о5рно зрче!е ,о" в#-е >0#ре(н#6е? Северну @е)*еру %е&'е N5#зу 0у"о0невн#$е зNо" че" н (о6 @е)*ер# у (о 0оN "о0#не в50 5е(о. У #)(о вре&е )о5рно зрче!е ,о" Ју8ну @е)*еру %е&'е зн(но &!е >о)#6е? зNо" че" н (о6 @е)*ер# в50 з#&. Тое ) С5#е 3.3 )е &о8е в#0е(# 0 з вре&е 0у"о0невн#$е 6е ,о5о86 %е&'е (в 0 6е Северн# ,о5 н"ну( ,о0 у"5о& о0 234+t ,ре& Сун$у 0о 6е з вре&е р(о0невн#$е Ју8н# ,о5 н"ну( ,о0 у"5о& о0 234+t ,ре& Сун$у. Тоо& 6е)е!е # ,ро5е=не рвно0невн#$е н#6е0н о0 ,о5ов н#6е н"ну( ,ре& Сун$у.
'.2 8еора/"-а д#ж!на ! еора/"-а 6!р!на R#5о о6е &е)(о н %е&'# 0е*#н#)но 6е ,рео 0ве оор0#н(еP еора/"-е д#ж!не J # еора/"-е 6!р!не K. Ре*ерен(н рвн 6е ев(ор#65н рвн о6 6е нор&5н у о0но)у н о)у ро($#6е # о6 ,ре)е$ ,овр-#ну %е&'е 0у8 ев(ор. Кру"ов# о6# ,ре)е$6у ,овр-#ну %е&'е ,р5е5н# )у ев(ор#65но6 рвн# о0реу6у "ео"р*)у -#р#ну. 7ео"р*) -#р#н ,ре0)(в' у"о о6# оNрзу6у ев(ор#65н рвн о0но)но 5#н#6 ,овучен #з $ен(р %е&'е о6 5е8# у !о6 # 5#н#6 о6 ),6 $ен(р %е&'е # (чу Т н ,овр-#н# %е&'е >С5# 3.4?. <о 0е*#н#$#6# "ео"р*) -#р#н 6е ,оз#(#вн з 5о$#6е н )еверно6 @е)*ер# не"(#вн з оне н 6у8но6.
L
M K
N
NO J
ев(ор
Н#(*! )ер!д!јан :8р!н!$;
Ло-а(н! )ер!д!јан
С5# 3.4 Одређи"!(е *ео*р!с-е Kирине и дуLине не-е т!$-е OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 7
% о0ре#в!е "ео"р*)е 0у8#не ,о(реNн н& 6е рвн о6 6е нор&5н н ев(ор#65ну рвн # о6 )0р8# о)у ро($#6е. Ов рвн =е у ,ре)еу ) %е&'о& 0(# ру" #5# 0в ,о5уру" о6 #0у о0 6е0но" 0о 0ру"о" ,о5 нзвн )ер!д!јан! . Ну5( "ео"р*) 0у8#н 6е ,о 0е*#н#$#6# &ер#0#6н о6# ,ро5з# роз 7р#н#ч >Ве5# Rр#(н#6?. 7ео"р*) 0у8#н нео" &е)( 6е о0реен у"5о& о6# оNрзу6е ну5(# &ер#0#6н # &ер#0#6н о6# ,ро5з# роз (о &е)(о. Ов0е )у 0(е ,оз#(#вне вре0но)(# "ео"р*)е 0у8#не з,0но о0 7р#н#ч.
'.' О"новн! #(ов! "о(арне ео)е*р!је Нор&5но 6е 0 )е ,о5о86 %е&'е 0е*#н#-е у о0но)у н Сун$е &еу(#& уч#н )унчево" зрче! н о0реену 5о$#6у н %е&'# 5-е )е рз&(р увое!е& ,р#в#0но" ре(! Сун$ оо зе&'е о0но)но увое!е& 5е(е"*!ја(не "/ере . }е5е)(#65н )*ер 6е з-'ен у"5 н о6о6 )у неNе) (е5 ,ре0)(в'ен (ч& %е&' )е н5з# у $ен(ру (е )*ере. <о5о86 Сун$ )е &е! )~ вре&ено& о0 #з5) 0о з5) (оо& $е5е "о0#не # оN#чно 6е 0е*#н#)н ) 0в оор0#н(н )#)(е&. У ,рво& )5уч6у ,о5о86 Сун$ у о0но)у н %е&'у 0е*#н#-е )е ве= ,о&ену(о& !н-(!на5!јо) # Со(арн!) вре)ено) Х Дру"# )#)(е& 6е везн з о0реену 5о$#6у 0е*#н#)ну "ео"р*)о& -#р#но& # 0у8#но&. Тч н $е5е)(#65но6 )*ер# (чно #зн0 о0реено" &е)( нз#в )е зен#(. У"о #з&еу зен#( # ,о5о86 )ун$ н )*ер# 6е зен#(н# у"о. Ко&,5е&ен(рн# у"о зен#(но" у"5 6е в!"!на "#н5а !(! а(*!*#дн! #ао . У"о #з&еу ,ро6е$#6е ,рв$ ,ре& Сун$у # ,рв$ 6у" нз#в )е а%!)#*н! #ао "#н5а C. Н )5#$# 3.+ 6е оN6-!ено знче!е ,о6е0#н#@ у"5ов.
С5# 3.+ Gе#!ти"!н ,о#оL!H +ун! С оNз#ро& н вре&е рз5#у6е&о зе&')о # "о(арно вре)е. %е&' 6е ,о0е'ен у вре&ен)е зоне. У )во6 зон# 0е*#н#-е )е #)(о вре&е 0о 6е )о5рно вре&е 0е*#н#)но з )ву 5о$#6у ,о)еNно. <ро#зво0 )о5рно" вре&ен 6е "о(арно ,одне (6 (рену( 0 6е )ун$е у н6в#-о6 (ч# )во6е ,р#в#0не ,у(!е. Со5рно вре&е )е #зр8в у )(е,ен#& OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 8
# у ,о0не #зно)# t. Сунчев 0н (р6е 39t о0 Q1/t 0о 1/t )~ (#& 0 6е ,ре ,о0не вре&е не"(#вно ,о)5е ,о0не ,оз#(#вно. Вез #з&еу )о5рно" вре&ен PQRS # зе&')о" вре&ен PT зв#)# о0 &е)(H н зе&'# # 0оN "о0#не # &о8е )е #зрз#(# )5е0е=#& #зрзо&P
w \ip = w + 4>J\w - JV•? + {
>3.1?
У #зрзу >3.1? 6е FsM )(н0р0н# &ер#0#6н з о0реену зону F%N 5о5н# &ер#0#6н. Изрз 3.1 )е нз#в 6е0нч#н вре&ен. ОN#чно )е )унчево вре&е ,р#зу6е у )(е,ен#&P
X=
12 - w \mv
>3.2?
1+
А5(#(у0н# у"о )ун$ )е &о8е #зрчун(# ,ре&P >3.3?
\Dv = Ai\ J Ai\ Ai\ X + \Dv J \Dv
Аз#&у(н# у"о )е 0е*#н#-е о у"о #з&еу ,ро6е$#6е )унчев#@ зр н @ор#зон(5ну ,5очу # )&ер )еверB6у" у @ор#зон(5но6 рвн#. Аз#&у( )ун$ у ,о0не 6е C O0 # ,оз#(#вн 6е ,ре& #)(оу не"(#вн ,ре& з,0у. Д5е з#&у( о6# о0"овр ,рв$у #)(о 6е It ,ре& з,0у 2:t. Вре0но)( з#&у(но" у"5 )е &о8е #зрчун(# ор#)(е=# )5е0е=# #зрзP
\Dv C =
Ai\ \Dv X Ai\
>3.4?
DpD Ai\ C =
\Dv \Dv J - \Dv Ai\ Ai\ J
=
\Dv \Dv J Ai\ X - \Dv Ai\
Д5е ре5(#вн# ,о5о86 Сун$ 6е о,#)н ,р&е(р#&P P < C
)о5рн #н5#н$#6 "ео"р*) -#р#н )о5рно вре&е >)о5рн# у"о? 5(#(у0н# у"о Сун$ з#&у(н# у"о Сун$.
В#)#н Сун$ о0но)но 5(#(у0н# у"о Сун$ 6е з,рво у"о ,о0 о6#& )унчев# зр$# #з ,рв$ Сун$ ,06у н @ор#зон(5ну ,5очу. ;о(он,он)е =е5#6е )е н6че-=е ,о)(в'6у н ,5оче н"ну(е ,ре& Сун$у. % ,рорчун у,0не енер"#6е н н"ну(у ,5очу н6в8н#6# ,о0( 6е у,0н# у"о 0#ре(но" )унчево" зрче!. Рвн н"ну( ,5оч ор#6ен(#-е )е ве(оро& нор&5е н 5#$е ,5оче. <рв$ ве(ор нор&5е ,5оче 6е о0реен на!9о) ,(о$е # а%!)#*н!) #(о) ,(о$е U. С5#чно о о о0 0е*#н#)! )унчево" з#&у( з#&у( ,5оче 6е у"о #з&еу ,ро6е$#6е ве(ор нор&5е ,5оче # ,рв$ 6у". Н )5#& )у ,р#зне ор#6ен($#6е ,5оче # у,0н# у"о. Изрз з у,0н## у"о н н"ну(у ,5очу )е о0реу6е н )5е0е=# нч#нP
Ai\ q = Ai\ Ai\> C - € ?\Dv S + \Dv Ai\ S
>3.+?
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO '
,р# че&у 6е S C q
у"о н"#N ,5оче ,ре& @ор#зон(5но6 рвн#> #н5#н$#6? з#&у( ,5оче в#)#н )ун$ з#&у( ,о5о86 Сун$ у"о у,0 )унчев#@ зр н ,5очу.
С5# 3.9 Q,!дни у*!о +ун$е"и; зр!-! н! н!*нуту ,#о$у Изрз 3.+ ,ре0)(в' у,0н# у"о н ,5очу *о(он,он)о" ,не5 ,о)(в'ено" чвр)(о н 5о$#6# 0е*#н#)но6 н"#Nо& з#&у(о& # "ео"р*)о& -#р#но&. Н#6е ре0 )5уч6 0 )е о0 ве5##@ )#)(е& ,5оч *о(он,он)о" &о0у5 зре=е ,ре& Сун$у р0# ,ове=! 0озрчене енер"#6е но ов0е не=е N#(# реч# о (е@н#& ,р=е! ,о5о86 Сун$ не"о о ,о)5е0#$& ,р#&е!ене (е@н#е. <р=е!е ,о5о86 )ун$ )е &о8е рзвр)((# н 6е0ноо)но # 0воо)но ,р=е!е Сун$. У )5уч6у 0воо)но" ,р=е! ,5оч ,р(# )ун$е ,о з#&у(у # ,о в#)#н#. Т0 6е у"о у,0 )унчев#@ зр 6е0н о0но)но у,0н# зр$# )у он)(н(но нор&5н# н ,5очу.
q= S = I -
>3.9?
€ = C Двоо)но ,р=е!е з@(ев )5о8ену о,ре&у з ,рорчун у"5 # з 0е(е$#6у )унчево" зрче!. С(о" )е че-=е ор#)(# 6е0ноо)но ,р=е!е он)(н(но& Nрз#но& ре(!. <р#&ен 6е0ноо)но" ,р=е! 6е #н),#р#)н ,рвен)(вено 8е'о& з ,о6е0но)(в'#в!е& )#)(е&. <о)(о6# в#-е нч#н 6е0ноо)не ро($#6е. %6е0н#чо з )в ,р=е! 6е)(е (о 0 )е ,ро6е$#6е ве(ор ,о5о86 Сун$ # нор&5е ,5оче ,о @ор#зон(5# ,о5,6у.
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 20
+. О,*!)а(ан ,о(ожај ,р!је)н!-а "#н$ево %ра$е&а У (ре=е& ,о"5в'у #з&еу о)(5о" N#5о 6е "овор о (о&е о )е 0е*#н#-е ,о5о86 ,р#6е&н# )унчево" зрче!. Ко -(о 6е р ечено !е" о0реу6у 0в у"5P у"о ор6ен($#6е >з#&у(н# у"о? # у"о н"#N >#н5#н$#6?. О,(#&5н ,о5о86 ,р#6е&н# )унчево" зрче! 6е рз5#ч#( з рз5#ч#(е 5о$#6е н %е&'#. Тое он 6е *ун$#6 0оN 0н # "о0#не. У ово& 0е5у р0 N#=е о,#)н ,р#н$#, н о)нову о" )е о0реу6е о,(#&5н ,о5о86 ,р#6е&н# )унчево" зрче!. <ре )ве" в#0е=е&о "0е )ве # н о6# нч#н &о8е&о 0о=# 0о ,о0( везн#@ з енер"#6у )унчево" зрче! з рз5#ч#(е 5о$#6е -#ро& )ве(. С (#& у вез# )5е0#.
+.1 До"*#,но"* ,ода*а-а о енер!ј! "#н$ево %ра$е&а Енер"#6 )унчево" зрче! 6е енер"е()# ре)ур) # о (в он &ор N#(# ,озн( -(о 6е &о"у=е ,ре$#зн#6е. Он зв#)# о0 вре&ен)#@ ,р#5# о # о0 "ео"р*)о" ,о5о86 ,р#6е&н#. Ј)но 6е 0 0о)(у,но)( )унчево" зрче! н#6е е"з(н ве5#ч#н # ве=#н 0о)(у,н#@ #н*ор&$#6 06е ,о0(е о6# )у оNрен# о&,5е)н#& 5"ор#(& # ор#-=е!е& &ере! (оо& н#з "о0#н н ),е$#*#чн#& #5# 5о$#6& о0 #н(ере). % неу о0реену 5о$#6у ,о(ен$#65 )унчево" зрче! )е о0реу6е &ере!е& # н5#(#ч#. ер#(# )е &о8е 5о5но #5# )(е5#()#. Ан5#(#ч# ,р#)(у, 06е з0ово'в6у=е резу5((е уо5#о 6е ,озн( (зв. #н0е) ,розрчно)(# К*. Ко -(о 6е ве= речено ,#рно&е(ро& )е &ер# "5оN5но 0#ре(но # 0#*узно зрче!е н @ор#зон(5но6 ,овр-#н#. До0(н н5#(#ч ,ро$ен 6е ну8н зNо" (о" -(о )у резу5((# &ере! н6че-=е 0о)(у,н# )&о з "5оN5но зрче!е 6ер )е онверз#6 )унчево" зрче! о0в#6 ,о0 о0реен#& у"5о& у о0но)у н @ор#зон(5ну ,овр-#ну 0#*узно # 0#ре(но зрче!е (ое зв#)е о0 (о" у"5 # #н0е) ,розрчно)(#. До0(но (реN во0#(# рчун # о ре*5е(овно6 о&,онен(# о6 зв#)# о0 0#ре(не о&,онен(е у"5 н"#N # ),е$#*#чне он*#"ур$#6е (ерен. О0реен# ,о0$# )у 0о)(у,н# о0 рз5#ч#(#@ #н)(#(у$#6 о6е #н(е"р#-у &ере! &е(еоро5о-#@ )(н#$ # )(е5#( ) н5#(#чо& оNр0о& з в#-е"о0#-! рз0оN' # рз5#ч#(е резо5у$#6е. Св# #звор# о6# н#)у резу5(( ,о)еNн#@ &ере! з онре(ну 5о$#6у #&6у нео0реено)( о6 &о8е N#(# # 0о 3_. Вр#6N#5но)( у)5е0 5о5н#@ вре&ен)#@ ,р#5# 6о- 6е ве=. Нео0реено)( 6е &! н н#воу ,ро$ене з уу,ну "о0#-!у озрчено)(. <р#&ер #звор ,о0( о6е 6е &о"у=е у,#(# 6е DU7FV > E = rReaS C e SMre >r M e i=% RaSe W e aMher F recasM1 jHwH.nAV‚o.DvwUjHwH ?. <о)(о6е # ,о0$# о6# )у )5оNо0но 0о)(у,н# н,р.P ACA C7CD > S = r>ace M eMer?U aS S ?ar E SerU ? з рз0оN'е о0 1I/3B1II3 у резо5у$#6# о0 1° @WLNC > P hMV?Maic G eraRhica? I S >r%aMiS S UsMe% ? ч#6# )у ,о0$# ор#-=ен# з 0оN#6!е о0реен#@ ,о0( з ,о(реNе ово" 0#,5о&)о" р0. <оре0 #н(ерне( )(рн#$ ,о)(о6е # о&,5е(н# )о*(вер# о -(о 6е 7DMDXXY7 рзв#6ен о0 )(рне Шв6$р)#@ )(руч! о6# (ое 06е ,о0(е о )унчево& зрче!у з ве5## Nро6 5о$#6 -#ро& )ве(. h{M{uFush ,оре0 ,о0( о "5оN5но& зрче!у # (е&,ер(ур# ) N#5о о" &е)( н )ве(у 06е #н*ор&$#6е о в58но)(# вз0у@ о #
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 2
Nрз#н# # ,рв$у ве(р. До ов#@ ,о0( h{M{uFush 0о5з# з@в'у6у=# ,ро)(орно6 #н(ер,о5$#6# ) ,рео 24 &е(еоро5о-#@ )(н#$ -#ро& )ве(.
+.2 О,*!)а(ан ,о(ожај ,р!је)н!-а "#н$ево %ра$е&а О,(#&5н ,о5о86 ,р#6е&н# )унчево" зрче! ,ре0)(в' он6 ,о5о86 ,р# о&е 6е о5#ч#н зрче! о6 0о),ев 0о ,р#6е&н# н6ве= &о"у=. К0 6е реч о о,(#&5но& ,о5о86у )ве ,р#6е&н#е )унчево" зрче! &о8е&о ,о0е5#(# у 0ве " ру,еP
*#)н# ,р#6е&н#$# )унчево" зрче!
,р#6е&н#$# )унчево" зрче! ) &о"у=но-=у ,р=е! ,оз#$#6е Сун$.
Н о)нову ово" рз5#у6у )е # ,р#н$#,# ,р# о0ре#в!у о,(#&5но" ,о5о86 ,р#6е&н# )унчево" зрче!. +.2.1 Ф!-"н! ,р!је)н!5! "#н$ево %ра$е&а
С5# 4.1 :ример и-сне у*р!д(е ,риHемни-! сун$е"о* зр!$е(! ;#)н# ,р#6е&н#$# )унчево" зрче! )у он# о6# не&6у ,о"у=но)( ,р=е! ,о5о86 Сун$. То )у н6че-=е )#)(е о6# )у ,р#чвр-=ен# >*#)#рн#? н ровове #5# *)0е у= з"р0 # )5. ƒ#@ов )(е,ен #)ор#-=е! 6е &!# не"о о0 )#)(е& о6# #&6у &о"у=но)( ,р=е! 5# )е #, че)(о ,р#&е!у6у. <о)(о6е 0в ,р#н$#, ,р#5#о& рчун! о,(#&5но" ,о5о86 *#)н#@ ,р#6е&н# )унчево" зрче!. <рв# о0 !#@ 6е н5#(#ч# о0 о" 6е &(е&(#ч# ,р( вео& )5о8ен # ов0е &у не=е N#(# ,о)ве=ен ,8!. Дру"# ,р#н$#, )е з)н#в н н5#з# ,о0( о )унчево& зрче!у з 5о$#6у о0 #н(ере). Д N# )е оN6)н#о ов6 ,р#н$#, ,о)&(р6&о )5#у 4.1 н о6о6 6е ,р#зн "о0#-!# ,ро*#5 о5#ч#не зрче! з Лзрев$ >44t 23| 43|| F 2t 14| +2|| {? з рз5#ч#(е #н5#н$#оне у"5ове ,р# ну5(о& з#&у(у. OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 22
С5# 4.2 )!"исност -о#и$ине зр!$е(!W,о месеим!X од ин-#ин!иHе з! Y!з!ре"!WZ[\9CX С )5#е 4.1 )е &о8е в#0е(# 0 "о0#-!# ,ро*#5 о5#ч#не зрче! вео& зв#)# о0 #н5#н$#оно" у"5 ,р# ну5(о& з#&у(у. Хор#зон(5но ,о)(в'ен ,овр#-н >#н5#н$#6 °? ,р#& н6ве=у о5#ч#ну зрче! (оо& 5е(. Ово знч# 0 о )#)(е& (реN 0 р0# )&о 5е(# н"#N (реN 0 Nу0е -(о N5#8# @ор#зон(5но& ,о5о86у -(о 6е в#-е &о"у=е. К0 )е ,о"5е0 р#в о6 о0"овр н"#Nу вер(#5не ,овр-#не >#н5#н$#6 I°? &о8е )е уоч#(# 0 ,овр-#н 0оN#6 н6&!у о5#ч#ну зрче! о0 )в#@ у"5ов (оо& ве=е" 0е5 "о0#не о)#& у з#&)#& &е)е$#&. Д N# 0о-5# 0о вео& N#(но" з'уч ор#)(#=е&о )5#у 4.2 "0е )у у$р(не "о0#-!е вре0но)(# зрче! 0оN#6ен#@ з Лзрев$ о *ун$#6 #н5#н$#оно" у"5 ,р# ну5(о& з#&у(у. Ко -(о )е &о8е в#0е(# &)#&5н вре0но)( зрче! 6е ,о)(#"ну( з у"о о0 оо 34°.
С5# 4.3 )!"исност -о#и$ине зр!$е(! од ин-#!н!ионо* у*#! з! Y!з!ре"! OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 23
о8е )е з'уч#(# о о,-(е ,рв#5о 0 #н5#н$#он# у"о о6# 6е N5#з "ео"р*)о6 -#р#н# 5о$#6е ,р#6е&н# 06е н6ве=е уу,не о5#ч#не зрче! (оо& j . "о0#не. Не# у(ор# нво0е о о,(#&5н# #н5#н$#он# у"о 6е0н RM = >I - 13? # Ово )е &о8е (ое в#0е(# # ) )5#е 4.3 "06е 6е ,р#зно уу,но "о0#-!е зрче!е 0оN#6ено з че(#р# рз5#ч#(е 5о$#6е у )ве(уPе >УАЕ? Сев#' >Ш,н#6? Лон0он >Ве5# Rр#(н#6? # Ке5н >Не&ч?. И у ово& )5уч6у з рз5#ч#(е "ео"р*)е -#р#не ,рв#5о "ео"р*)е -#р#не )е ,оз5о о вео& (чно. еу(#& о "р*#$# ) )5# 4.2 # 4.3 ,озу6у не ,о)(о6# 6)но 0е*#н#)н &)#&у& р#ве ве= )е р#в N5"о ,ро(е8е у оо5#н# &)#&у& (о 0 о )е не )5е0# )(р#(но ,рв#5о "ео"р*)е -#р#не (о не=е знч6но у(#$(# н е*#)но)( )#)(е&. Ш(о )е (#че у"5 з#&у( ,ре& &но"#& у(ор#& 0ово'но е*#)но ре-е!е 6е 0 Nу0е з0ово'ено )5е0е=е ,рв#5о. Н 5о$#6& о6е )е н5зе н Северно6 @е)*ер# ,р#6е&н#$# )унчево" зрче! (реN 0 Nу0у орен(#)н# ,ре& 6у"у н 5о$#6& о6е )е н5зе н Ју8но6 @е)*ер# ,р#6е&н#$# (рN 0 )у орен(#)н# ,ре& )еверу.
С5# 4.4 )!"исност -о#и$ине зр!$е(! од ин-#!н!ионо* у*#! з! ,оHедине *р!до"е +.2.2 Пр!је)н!5! "#н$ево %ра$е&а "а )о#но6# ,рае&а ,о%!5!је С#н5а
О,(#&5н ,о5о86 ,р#6е&н# &е! )е (оо& "о0#не >С5# 4.4? , )у у $#'у ве=е е*#)но)( ,р#6е&н# )унчево" зрче! рзв#6ен# )#)(е о6# #&6у &о"у=но)( ,р=е! ре(! Сун$. <р#6е&н#$# о6# ,о)е0у6у &о"у=но)( ,р=е! ре(! Сун$ у (оу 0н "енер#-у зн(но в#-е енер"#6е не"о *#)н# ,р#6е&н#$#. <о)(о6# в#-е нч#н 5)#*#$#6е ов#@ )#)(е& у 5#(ер(ур# )е н6че-=е )ре=е ,о0е5 ,ре& о)# ро($#6е # ,о0е5 н о)нову ,р#&е!ено" )ензор)о" )#)(е& з ,р=е!е ,оз#$#6е Сун$.
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 24
С5# 4.+ :ример ,риHемни-! с! мо*у]ноK]у ,р!]е(! ,о#оL!H! +ун!
С5# 4.9 :ромен! о,тим!#но* ин-#ин!ионо* у*#! то-ом *одине К5)#*#$#6 н о)нову о)е ро($#6е оNу@в( )#)(е&е ) 6е0но& о)о& ро($#6е # )#)(е&е ) 0ве о)е ро($#6е. С#)(е ) 6е0но& о)о& ро($#6е о&о"у=в6у ,р=е!е Сун$ у (оу 0н )&о у ,рв$у #)(оBз,0 >,р=е!е #н5#н$#оно" у"5?. % рз5#у о0 !#@ OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 25
0воо)н# ро(#р6у=# )#)(е ,оре0 ово" ре(! #&6у # 0ру"у о)у ро($#6е )еверB6у" >,р=е!е у"5 з#&у(?. Он о&о"у=в 0 )е #звр-# ,ре$#зн#6 оре$#6 ,о5о86 ,не5 у о0но)у н Сун$е у (оу $е5е "о0#не зNо" ч#!ен#$е 0 )е о) ро($#6е %е&'е у о0но)у н рвн !ено" ре(! оо Сун$ н5з# ,о0 н"#Nо& о0 23+°. Ко0 )ензор)о" )#)(е& з ,р=е!е ,оз#$#6е Сун$ рз5#у6у )е 0в о)новн (#, ро(#р6у=#@ )#)(е&P (#вн# # ,)#вн# ро(#р6у=# )#)(е. А-*!вн! "!"*е)! ,о )во6о6 )(ру(ур# # ,р#&е!ен#& &ерн#& ,р#н$#,#& ,р#,06у "ру,# )5о8ен#@ о&,5е)н#@ )#)(е& зNо" че" 6е у 5#(ер(ур# у)во6ен )5е0е= у)5овн ,о0е5 ов#@ )#)(е&P ро(#р6у=# )#)(е ) ро,ро$е)ор)о& он(ро5о& о6# )во6 р0 Nз#р6у н ,ре$#зно& #зрчунв!у ,у(!е ре(! # ,оз#$#6е Сун$
ро(#р6у=# )#)(е ) ро,ро$е)ор)о& он(ро5о& # )ензор)#& )(е,ено& о6# о&о"у=в не,ре#0но ,р=е!е Сун$
ро(#р6у=е )#)(е&е о6# о&N#ну6у ,ре(@о0н 0в ,р#н$#,.
С 0ру"е )(рне ,а"!вн! "!"*е)! не )0р8е е5е(р#чне &о(оре #5# неу 0о0(ну е5е(рон)у он(ро5у. ƒ#@ов р0 )е з)н#в н (о,5о(но& -#ре!у *5у#0 о -(о 6е *реон о6# )е н5з# у )#&е(р#чно #зN5н)#рно6 &е@н#чо6 )(ру(ур# # о6 )0р8# нео5#о ,ров (у(ор >5#,ов?. <р# рз5#ч#(о& #н(енз#(е(у )унчево" зрче! 0е5ов# ре5#зовне )(ру(уре )е з"рев6у н рз5#ч#(е (е&,ер(уре ч#&е )е ,роузроу6е 0 з"ре6н# *реон #),р# # о)(вр# не# ,ро(о #5# #ззове ,о&ер6 5#,.
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 26
. Ана(!%а ! )оде(ова&е /о*она,он"-!0 е(!ја Рзво6 *о(он,он)#@ =е5#6 ,оч#!е 1/3I. "о0#не 0 6е Rеере5 ,р#&е(#о 0 )е 6ч#н )(ру6е #з&еу 0ве е5е(ро0е у е5е(ро5#(у ,ове=в ,р#5#о& о)ве('в! е5е(ро0. И)(# е*е( н чвр)(о& (е5у >)е5ену? ,рв# )у ,р#&е(#5# А0&) # Де6 1/::. "о0#не. %@в'у6у=# ово&е уNрзо 6е н,рв'ен уре6 з &ере!е #н(енз#(е( )ве(5о)(#. О0&@ з(#& #)(р8#вч# )у )е орену5# ре-в!у ,роN5е& ор#-=е! *о(он,он)#@ =е5#6 о о&ер$#65н#@ #звор е5е(р#чне енер"#6е. Н"5# рзво6 *о(он,он)#@ =е5#6 ,оч#!е 1I+4. "о0#не 0 )у <ер)он ;у5ер # Ч,#н н,рв#5# ,рву *о(он,он)у =е5#6у о0 &онор#)(5но" )#5#$#6у&. <очев о0 5н)#р! ,рво" )(е5#( 1I+/. "о0#не *о(он,он)е =е5#6е ,ре0)(в'6у нез&е!#в #звор е5е(р#чне енер"#6е н )(е5#(#& о)ч#& Nро0ов#& # )вер)#& )(н#$&. У зе&')#& у)5ов#& о0 )&о" ,оче( рзво6 *о(он,он)е =е5#6е )у н-5е ,р#&ену н оN6е(#& о -(о )уP )ве(#он#$# еро0ро #)(р8#вче ,5(*ор&е н &ору )(&Nен# # #н0у)(р#6)# оN6е(# # )5.
.1 Пр!н5!, рада /о*она,он"-е е(!је :/о*она,он"-! е/е-а*; ;о(он,он) >;Н? =е5#6 (е&е'н# 6е N5о *о(он,он)о" )#)(е&. Он ,ре0)(в' GBv ),о6 о6# ,о&о=у *о(он,он)о" е*е( )унчево зрче!е ,ре(вр у е5е(р#чну енер"#6у. Сч#!ен 6е о0 ,о5у,рово0н#чо" &(ер#65 >н6че-=е )#5#$#6у&?. У)5е0 ,)ор,$#6е )унчево" зрче! у GBv ),о6у )е 6в'6у ,ров# е5е(ронB-у,'#н. <р#5#о& )унчево" зрче! уну(р #5# у N5#з#н# GBv \Gi•H уну(р-!е е5е(р#чно ,о'е рз0в6 е5е(роне # -у,'#не. <р# (о&е )е е5е(рон# ре=у ,ре& Z )(рн# -у,'#не ,ре& B )(рн# GBv ),о6 # о ,о)5е0#$ (о" 6в' )е ,о(ен$#65н рз5# о0но)но н,он. К0 )е ;Н =е5#6 ,ове8е у )(ру6но о5о роз ,о(ро-ч =е ,ро(е=# )(ру6.
С5# +.1 :рини, отон!,онс-о* ,рет"!р!(! OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 27
О)ве('ен ;Н =е5#6 ,он- )е 05е о #звор )(5не )(ру6е. ƒен ев#в5ен(н -е& ,р#зн 6е н )5#$# +.2. Извор )(5не )(ру6е ,р5е5но 6е ),о6ен ) 0#о0о&. Сер#6)# о(,ор Y Q ,ре0)(в' о(,орно)( GBv ),о6 зв#)# о0 &(ер#65 о0 о" 6е #з"рен ;Н =е5#6 # ,о8е'но 6е 0 Nу0е -(о &!#. <р5е5н# о(,ор Y B ,о(#че о0 ро0е*е( # неч#)(о= уну(р ;Н =е5#6е # зв#)# о0 о)оN#н =е5#6е # ве=#но& 6е 0ово'но ве5## 0 " &о8е&о )&(р(# Nе)ончн#&. Т#,#чне вре0но)(# з Y Q D Y B з )#5#$#6у&)е ;Н =е5#6е #зно)е Y Q^1 „ # Y B…+ „.
С5# +.2 J-"и"!#ентн! Kем! отон!,онс-е ]е#иHе Н о)нову 0(е ев#в5ен(не -е&е ;Н =е5#6е # уз о0реен зне&ре! > Y Q[= D Y B\] ? &о8е )е н,#)(# 6е0нч#н #з5зне )(ру6е NP
#^_ 9 = 9 Rh - 9 6 = 9 Rh - 9 # e kT - 1 # #
>+.1?
†jn •nP 9 0 Q #нверзн )(ру6 з)#=е! 0#о0е 9 Rh Q "енер#)н *о(о)(ру6 [1 9 Q #з5зн# н,он # )(ру6.
С5# +.3 `!р!-теристи-! ос"етIене и неос"ет(ене отон!,онс-е ]е#иHе OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 28
Н )5#$# +.3 ,р#зн 6е ke р(ер#)(# нео)ве('ене # о)ве('ене ;Н е5#6е. <рв 6е (зв. (&н р(ер#)(# (о 6е з,рво р(ер#)(# оN#чне ,о5у,рово0н#че 0#о0е. Н6в8н#6# 0ео р(ер#)(#е )е н5з# у че(вр(о& в0рн(у 6ер 6е (о р0но ,о0руч 6е е5#6е 0 )е #з !е 0оN#6 е5е(р#чн енер"#6. %Nо" (о" )е оN#чно # $р( )&о (о ,о0руч 6е (6. че(вр(# в0рн( уз#&6у# 0 )у вре0но)(# )(ру6е ,оз#(#вне >С5# +.4?. <овр-#н ,рвоу"он# ^_BBN_BB о0"овр &)#&5но6 )нз# о6у е5#6 &о8е 0(#.
P=V mpp I mpp
С5# +.4 +труHнон!,онс-! -!р!-теристи-! b ]е#иHе
.2 И%(а%н! ,ара)е*р! ФН е(!је Је0н о0 н6в8н#6#@ ,р&е(р ;Н е5#6е 6е)(е !ен е5е(ро&о(орн )#5 (6. н,он н !ен#& р6ев#& у )5у ч6у ,рзно" @о0. К0 )е )(в# N[= у 6е0нч#ну >+.1? 0оN#6 )е н,он ,рзно" @о0P _ c =
9 Rh # pv # + 1 . # ^ #9
kT
>+.2?
Н о)нову 0(о" #зрз >+.2? в#0# )е 0 н,он ,рзно" @о0 ^R` р)(е ) ,ор)(о& Na о,0 ) ,ове=!е& N=. <о-(о #нверзн )(ру6 з)#=е! 0#о0е N= р)(е ) ,ове=!е& (е&,ер(уре )5е0# 0 ) ,ор)(о& (е&,ер(уре о,0 н,он ,рзно" @о0. У у)5ов#& 0 )ер#6)# о(,ор н#6е зне&р#в 0оN#6 )еP _ c =
9 Rh # # # pv # + 1# - Bs 9 . ^ #9 #
kT
>+.3?
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 2'
Е5е(ро&о(орн )#5 ;Н е5#6е зв#)# о0 *о(о)(ру6е >о6 р)(е ) ,ор)(о& н#во зрче!? # о0 )(ру6е з)#е! 0#о0е з о6у 6е ,о8е'но 0 6е -(о &!. В8н ,о0( з е5#6у 6е # )(ру6 р(о" ),о6 NbQ (6. 6ч#н )(ру6е у )5уч6у 0 )у р6ев# е5#6е р(о ),о6ен#. К0 )е у 6е0нч#н# >+.1? )(в# 0 6е ^[= 0оN#6&о 0 6е )(ру6 р(о" ),о6 6е0н *о(о)(ру6#P 9 ksO9Rh
>+.4?
<ро&ен #н(енз#(е( зрче! >#р0#6$#6е? N#(но у(#че н ke р(ер#)(#у е5#6е >С5# +.+?. С(ру6 р(о" ),о6 ,р(#чно 6е ,ро,ор$#он5н #н(енз#(е(у зрче!. \ 9 ks = 9 ks S% # \S%
>+.+?
k
CpDbH +.+ daVisSsM sMr=Ne kraMk sRNa iSMeS&iMeMa &raeSNa
% рз5#у о0 )(ру6е р(о" ),о6 н,он ,рзно" @о0 )е &е! ,о 5о"р#(&)о6 *ун$#6# ) #н(енз#(е(о& зрче!. Ао )е зрче!е )&!# 0в ,у( >н,р. ) 1 TUVa н + TU Va ? )(ру6 р(о" ),о6 )&!# )е 0в ,у( н,он ,рзно" @о0 оо +_. Ко -(о 6е ве= речено )в ;Н =е5#6 #& )о,)(вену о(,орно)( о6 )е &о8е ев#в5ен(#р(# ,рео )ер#6)о" # ,р5е5но" о(,ор. ke р(ер#)(# ;Н =е5#6е # (е о зв#)# о0 вре0но)(# ове 0ве о(,орно)(#. Ов6 у(#$6 )е &о8е зне&р#(# у )5уч6у 0 6е )ер#6)# о(,ор &но"о ,у( &!# о0 р(ер#)(#чно" о(,ор =е5#6е Y QccY b о0но)но о 6е ,р5е5н# о(,ор &но"о ,у( ве=# о0 р(ер#)(#чно" о(,ор Y BddY b. <р# че&у 6е р(ер#)(#чн# о(,ор =е5#6е 6е0нP Bk =
_ c 9 ks
>+.9?
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 30
У ре5но& &о0е5у ;Н =е5#6е >С5# +.2? ,о(реNно 6е узе(# у оNз#р )ер#6)# Y Q # ,р5е5н# о(,ор Y B. Је0нч#н #з5зне )(ру6е ре5не =е5#6е 6еP + 9B ? #^#>_SkT #_ +9# B s 9 = 9 Rh - 9 6 = 9 Rh - 9 # e - 1# # B R # # s
>+.:?
Н о)нову #зрз >+.:? н )5е0е=е 0ве )5#е N#=е ,р#зно о ,ро&ен ,о&ену(#@ о(,орно)(# у(#чу н ke р(ер#)(#у ;Н =е5#6е.
С5# +.9 Qти!H сериHс-о* от,ор! B s н! _9 -!р!-теристи-у b ]е#иHе С )5#е +.9 )е &о8е уоч#(# 0 ,о)(о6!е &5е вре0но)(# )ер#6)е о(,орно)(# Y Q # (е о 0е"р0#р ke р(ер#)#(#у ;Н =е5#6е. %Nо" (о" 6е вео& N#(но ,р#5#о& ,ро6е(ов! )&е ;Н =е5#6е во0#(# рчун 0 ( о(,орно)( Nу0е -(о 6е &о"у=е &!.
С5# +.: Qти!H ,!р!#е#но* от,ор! B R н! _9 -!р!-теристи-у b ]е#иHе
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 3
<р5е5н о(,орно)( Y B 6е ре0 нео5#о )(о(#н о& , )е ) )5#е +.: &о8е в#0е(# 0 ,р#)у)(во ,р5е5не о(,орно)(# не у(#че &но"о н оN5# ke р(ер#)(#е ;Н =е5#6е. .2.1 Снаа /о*она,он"-е е(!је
Сн" о6у 06е *о(он,он) =е5#6 0оN#6 )е о ,ро#зво0 н,он # )(ру6еP ^_
Z = _9 = _ # > 9 Rh - 9 e kT + 9 ? .
>+.:?
С5# +./ +н!*! отон!,онс-е ]е#иHе )#&5н )н" о6у #0е5н =е5#6 &о8е 0(# @_[^_N_ ознчен 6е н )5#$# +./ ) <<. Рчун)# )е &о8е о0ре0#(# (р8е!е& ,рвоу"он# ) н6ве=о& ,овр-#но&. )#&5н )н" ;Н =е5#6е &о8е )е #зрз#(# # ,рео н,он ,рзно" @о0 # )(ру6е р(о" ),о6P Z% = _ % 9 % = _ c # 9 ks # f
>+./?
"0е 6еP f =
_ %RR 9 %RR _ c 9 ks
.
>+.I?
Ов6 о0но) 6е ,озн( о *(ор #),уне #5# *#5#н" *(ор ;Н =е5#6е. То 6е о0но) ,овр-#не ,рвоу"он# ) )(рн#$& ^_ D N_ # ,рвоу"он# ) )(рн#$& ^R` D NQ` >оN#чно в8# 0 6е =<4 cVc =
#н(енз#(е( )унчево" зрче! \`1 TUVa
(е&,ер(ур T `2+ °€ #
)(н0р0н# А 1+ ),е(р )унчево" зрче!.
.2.2 Е/!-а"но"* /о*она,он"-е е(!је
Е*#)но)( >)(е,ен ор#)но" 0е6)(в? ;Н =е5#6е ,ре0)(в' о0но) #)ор#-=ене # уу,не енер"#6е )унчево" зрче! о6 ,0не н ;Н =е5#6уP h=
9 % # _% \# C
f# _ c # 9 sc
=
\# C
>+.1?
"0е 6еP 9 % _ % Q )(ру6 # н,он у о,(#&5но6 (ч# \ Q #н(енз#(е( )унчево" зрче! C Q ,овр-#н ;Н =е5#6е. Д N# е*#)но)( ;Н =е5#6 N#5 -(о ве= ,о(реNно 6е 0 ^о` D NbQ Nу0у -(о ве=# # 0 *#5#н" *(ор Nу0е -(о N5#8# 6е0#н#$#. Т#,#чне вре0но)(# нве0ен#@ ве5#ч#н з р#)(5не )#5#$#6у&)е ;Н =е5#6е )уP f = /2‡ B s = I9 W‡ _ c = +: ˆ‡ h = 12_ . .2.' Зав!"но"* ,ара)е*ара ФН е(!је од *е),ера*#ре
<ро&ено& (е&,ер(уре &е!6у )е ,р&е(р# ;Н е5#6е (о )уP )(ру6 р(о" ),о6 )(ру6 з)#е! уу,н )(ру6 е5#6е н,он ,рзно" @о0 )н" *#5#н" *(ор # е*#)но)( е5#6е. <ро&ен *о(о)(ру6е NBg о0но)но )(ру6е р(о" ),о6 NbQ ) (е&,ер(уро& 6е &5 # че)(о )е &о8е зне&р#(#. <р#&ер р0# &)#&5н (еор#6) вре0но)( "у)(#не *о(о)(ру6е о0 )#5#$#6у&)е е5#6е 6е оо [`4 VKUAVa )(врне вре0но)(# )у оо [`3 VKUAVa ,ро&ен ) (е&,ер(уро& 6е j[UjM`2+ VKUAVaUZ о0но)но ре5(#вн ,ро&енP 6g U 6T g
= /# 1-4 ZB1 .
>+.11?
У(#$6 (е&,ер(уре н #нверзну )(ру6у з)#=е! в#0# )е #з )5е0е=е 6е0нч#неP 3
9 = .T e
E kT
>+.12?
зв#)но)( 6е е),онен$#65н , N= N#(но зв#)# о0 (е&,ер(уре. %в#)но)( н,он ,рзно" @о0 о0 (е&,ер(уре 6е 0( #зрзо&P _ Rh >T2 ? = _ Rh >T1 ?
T2 T1
+
E # T2 1# ^ # T1
# 3k T 2 #- T1 pv . T1 # ^
>+.13?
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 33
И5у)(р$#6 ,ро&ене "оре нве0ен#@ ве5#ч#н ) (е&,ер(уро& ,р#зн 6е н )5#$# +.I.
С5# +.I :ромен! _9 -!р!-теристи-е b ]е#иHе од тем,ер!туре %в#)но)( )н"е ;Н =е5#6е о0 (е&,ер(уре 0( 6е )5е0е=#& #зрзо&P Z% >T2 ? = Z% >T1 ? ( 1 + >T2 - T 1 ? )
>+.14?
"0е 6еP =
6Z% U 6T Z%
=
6h U 6T h
=
1 T
-
E ^_ %T
-
3k ^_ %
.
>+.1+?
С5# +.1 )!"исност сн!*е b ]е#иHе од тем,ер!туре
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 34
.' Фо*она,он"-! )од#(! ! ,ане(! Сн" ,о6е0#нчне ;Н =е5#6е 6е &5 >0о 2 T? , )е о (в не N# &о"5 -#ре 0 у,о(реN'у6е. %Nо" (о" )е ;Н =е5#6е &е@н#ч# # е5е(р#чно везу6у у ве=е $е5#не о6е )е нз#в6у &о0у5#. У $#'у 0оN#6! 6о- ве=#@ )н" &о0у5# )е ,о #)(о& ,р#н$#,у везу6у у (зв. *о(он,он)е ,не5е ч#6е )н"е #0у # 0о ре0 T.
jе(!ја
Мод#(
Пане(
С5# +.11 е#иH!1 моду#1 ,!не# и међусон! "ез! Н#6е (е-о з'уч#(# 0 о 8е5#&о о0 о0Nрно" Nро6 ;Н =е5#6 0 0оN#6е&о н6ве=у &о"у=у )(ру6у он0 (е =е5#6е (реN >е5е(р#чно? вез(# ,р5е5но. Ао 6е )(ру6 6е0не =е5#6е N1 Nро6 =е5#6 Z он0 6е у #0е5но& )5уч6у уу,н )(ру6 ,р5е5но везн#@ =е5#6 Nhb [ZiN1. С5#чно в8# # з н,он. Ао о0 о0Nрно" Nро6 =е5#6 8е5#&о 0оN#(# -(о 6е &о"у=е ве=# н,он он0 0(е =е5#6е (реN вез(# ре0но. Ао 6е н,он 6е0не =е5#6е ^1 Nро6 =е5#6 Z он0 6е уу,н# н,он ре0но везн#@ =е5#6 ^hb [Zi^1. Све ово в8# # у )5уч6у вез#в! ве=е" Nро6 &о0у5.
С5# +.12 Gедно и ,!р!#е#но "ези"!(е b ]е#иH! Ао о0 о0Nрно" Nро6 =е5#6 8е5#&о 0оN#(# -(о 6е &о"у=е ве=у )н"у он0 0(е =е5#6е (реN о&N#новно вез(# # ре0но # ,р5е5но. Т0 )е 0оN#6 р(ер#)(# о н )5#$#P
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 35
С5# +.13 `омино"!но "ези"!(е b ]е#иH! .'.1 Е/е-а* "ен-е
С(ру6 0оN#6ен ре0но& везо& ;Н =е5#6е о"рн#чен 6е н )(ру6у ;Н =е5#6е о6 6е н6&!е о)ве('ен. Уну(р-!# о(,ор =е5#6е о6 н#6е о)ве('е! р)(е )& (#& р)(е # 0#)#,$#6 )н"е н !о6 у)5е0 че" )е он "ре6е. С ,ове=!е& (е&,ер(уре уну(р-!# о(,ор , # (е&,ер(ур 6о- в#-е р)(у # &о8е 0о=# 0о ,о6ве (зв. вру=#@ (ч н ;Н &о0у5у >,не5у? о6е " &о"у ун#-(#(#. У )5уч6у 0 6е0н о0 ;Н =е5#6 ,о(,уно у &ру #5# н 0ру"# нч#н н#6е у &о"у=но)(# 0 06е )(ру6у >,о(,уно о-(е=ен? он0 он о 6е0#н ,ре0)(в' о(ворен )(ру6н# ру". С& (#& # ч#(в н#з ,о)(6е о(ворено )(ру6но о5о 05е ,ре)(6е 0 (ече )(ру6. Ово &о8е N#(# #зNе"ну(о ор#-=е!е& ,овр(н#@ >jURass? 0#о0 о6е )е ,о)(в'6у ,р5е5но н#зу ;Н =е5#6 >С5# +.14?. Н )5#$# +.1+ 6е ,р#зн у(#$6 е*е( )ене н рер#)(#у ;Н &о0у5.
С5# +.14 :о"ези"!(е ,о"р!тни; диод! OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 36
С5# +.1+ Qти!H сен-е н! -!р!-теристи-е b моду#!
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 37
.+ Ма*ер!ја(! ! *е0но(о!ја !%раде ФН е(!ја
3отонапонске елије могу бити израђене од различитих типова полупроводничких материјала, који могу бити сложени у различите структуре с ци%ем постизања што бо%е ефикасности трансформације енергије сунчевог зрачења у електричну. &а израду фотонапонских елија користе се следеи полупроводнички материјали и технологије: С!(!5!ј#) :Ck; Q у'учу6у=# &онор#)(5н# )#5#$#6у& ,о5#р#)(5н# )#5#$#6у& >GBCD? (е &ор*н# )#5#$#6у& >HBCD?.
>ABCD?
По(!-р!"*а(н! *ан-о"(ојн! )а*ер!ја(! >,о5#р#)(5н# (н# *#5&? Q у'учу6у=# €eC ),о6 ,о5уво0#ч#@ &(ер#65 >RрBИн0#6у&BД#)е5ен#0? €jMn >К0у&BТе5ур#0? (е (но)5о6н# )#5#$#6у& >ве=#но& &ор*н# )#5#$#6у&?.
Моно-р!"*а(н! *ан-о"(ојн! )а*ер!ја(! >&онор#)(5н# (н# *#5&? Q ве=#но& #зве0ен# о0 75#6у&BАр)ен#0 >‰HBK\?.
l!6е"(ојне "*р#-*#ре ,о5у,рово0н#ч#@ &(ер#65.
)а*ер!ја(а
Q
о&N#н$#6е
рзн#@
.+.1 С!(!5!ј#) `?Ck ФН е(!је
3отонапонске елије израђене од монокристалног силицијума имају тзв. једнолику структуру, што значи да се састоје од истог материјала који је модификован тако да је на једној страни елије -слој, а на другој -слој * полупроводника. Унутар елије, +- спој је лоциран тако да се максимум сунчевог зрачења апсорбује близу споја. "овршина таквих елија зависи од пресека монокристала од којег се производе , и износи од 5 до 10 ma, деб%ина им је од 200 0о 300 m. )апон таквих елија је од 0,55 до 0,70 '. ,еоријска ефикасност им је око 22 %, док је стварна ефикасност око 15 %. 1едина мана елија израђених од монокристалног силицијума је висока производна цена, због компликованог процеса производње . .+.2 С!(!5!ј#) B?Ck ФН е(!је
*дентично -* елијама, 3) елије израђене од поликристалног силицијума имају тзв. једнолика структуру. Супротно монокристалном силицијуму, поликристални силицијум сачињен је од више малих кристала, због чега долази до појаве граница . 4ранице се супростав%ају току електрона, те их потичу на рекомбинацију са шуп%инама , што резултује смањењем излазне снаге таквих елија. "оступак добијања поликристалне * 3) елије идентичан је поступку код -* елија. *сто тако, пресек +-* / елије идентичан је пресеку -* елије. 1едина разлика је у облику +-* елија, које су четвртасте стога се могу бо%е сложити у 3) модуле. "роцес производње елија од поликристалног силицијума је знатно јефтинији од процеса производње монокристалних OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 38
елија, али +-* 3) елије имају мању ефикасност од -* елија. ,еоријска ефикасност им је око 18 %, стварна ефикасност им је између 10 и 13 %. .+.' А)ор/н! "!(!5!ј#) m?Ck ФН е(!је
/томи унутар аморфних материјала нису сложени у неку правилну структуру, односно не формирају кристалну структуру. ,акође, аморфни материјали садрже велики број структурних дефеката те лошу повезаност атома што значи да атоми немају суседа са којим би се могли повезати. &бог наведеног разлога електрони е се рекомбиновати са шуп%инама уместо да формирају струјни круг. 'удуи да дефекти лимитирају ток електричне струје, овакве врсте материјала су иначе неприхват%иве у електронским уређајима. !ефекти се могу делимично уклонити ако се у аморфни силицијум угради мала количина водоника . "оследица таквог третирања аморфног силицијума је комбинација атома водоника са атомима аморфног силицијума који немају суседа (нису везани) тако да електрони могу несметано путовати кроз материјал. /морфни силицијум упија сунчево зрачење 40 пута ефикасније у односу на монокристални силицијум, тако да слој деб%ине 1 м може упити око 90 % енергије сунчевог зрачења , наравно када је обасјан. Управо то својство аморфног силицијума би могло снизити цену 3) технологије. -стале предности аморфног силицијума такође су економског карактера, тако на пример аморфни силицијум је могуе произвести на ниским температурама те може бити положен на јефтине подлоге (пластика, стакло, метал и сл.) што га чини идеалним за интеграцију 3) технологије као саставног дела објеката . )ајвеи недостатак фотонапонских елија израђених од аморфног силицијума је нестабилност. &бог деловања ефекта излазна снага -* елија се након првог излагања сунчевој светлости смањује кроз одређени временски период. !еловање ефекта резултује губицима излазне снаге од 20 % док се -* елија не стабилизује. ,реба напоменути да -* елије по подели спадају у тзв. танкослојне материјале. ,еоријска ефикасност -* елија је око 11,5 %, стварна ефикасност је око 7 % (и мање). .+.+ По(!-р!"*а(не *ан-о"(ојне ФН е(!је
,ермин танкослојни, тачније танки филм односи се на технологију полагања филма, а не на деб%ину филма (слоја), пошто се танкослојне 3) елије полажу у изразито танким, узастопним слојевима атома, молекула или јона. 3) елије израђене технологијом танког филма имају пуно предности у односу на елије израђене класичним методама :
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 3'
при изради танкослојних елија користи се пуно мање материјала пошто деб%ина таквих елија варира од 1 до 10 V, док су класичне * елије деб%ине од 100 до 300 m, танкослојне елије производе се аутоматизованим , беспрекидним процесима и могу се полагати на јефтине подлоге (стакло, нерђају=и челик, пластика и сл.), због флексибилности производне технологије полагања слојева танког филма, елија стандардних димензија (125 mm x 125 mm) и модул сачињен као једна велика елија (75 m x 150 m) могу се произвести истом апаратуром, елијама израђеним технологијом танког филма није потребна метална мрежа за горњи контакт (као код -* елија), ве користе танки слој транспарентног провод%ивог оксида , слојеви танког филма полажу се на одабрану подлогу ук%учујуи антирефлексиони слој и транспарентни провод%иви слој оксида, чиме се скраује процес производње . "оликристалне танкослојне елије производе се од малих кристалних зрна полупроводничких материјала. Материјали који се користе за израду поликристаклних танкослојних елија имају другачија својства него силицијумски полупроводнички материјали . Стога се за стварање електричног по%а унутар елије користе два различита полупроводничка материјала, а таква структура елија назива се мешовита структура. ,ипична поликристална елија израђена технологијом танког филма има јако танак (мањи од 0,1 m) горњи слој типа који се назива 5window6 слој (у дословном преводу слој који делује као прозор). Улога горњег слоја је фокусирање сунчевог зрачења и то само високоенергетског дела спектра. Стога мора бити јако танак те имати дово%но широк енергетски процеп (2,8 #' или више) како би пропустио што веу количину енергије сунчевог зрачења доњем (апсорбујуем) слоју. !оњи слој веином је допиран -типом полупроводника, а обично се налази испод 5window6 слоја. "олупроводнички материјал р-типа мора бити високо апсорбујуег карактера те притом имати прикладан енергетски процеп (band a!) како би се добиле вее вредности напона елије . *пак, доњи +-слој је јако танак, деб%ине од 1 до 2 m.
поликристални танкослоји материјал има екстремно велику могуност апсорбовања , што значи да е 99 % сунчеве светлости која падне на 3) елију сачињену од * танког филма бити упијено . * елије обично имају мешовиту структуру, горњи слој најчеше је сачињен од КадмијумСулфида док се доњем (апсорбујуем) слоју често додају мале количине 4алијума како би се побо%шала ефикасност компоненте (* структура). ,еоријска ефикасност оваквих елија је око 15 %, стварна ефикасност је пуно мања. Бакар-Индијум-Диселенид
(!"#$%&
''
"$),
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 40
*адмијум-Телуирид (+,%) ,о5#р#)(5н# (но)5о6н# &(ер#65 #& "о(ово #0е5н енер"е()# ,ро$е, о0 144 nˆ (е ве5#у &о"у=но)( ,)орNов!. Ио )е н6че-=е ор#)(# у ;Н о&,онен(& Nез 0о0в! 0ру"#@ &(ер#65 ре5(#вно 6е 5"но ,о)(#=# 5е"уру ) }#но& #5# Š#во& о N# ,оNо'-5# )во6)(в о&,онен(е. И)(о о # €eC (н# *#5&ов# €jMn *#5&ов# &о"у )е ,о5"(# н 6е*(#не ,о05о"е >,5)(# )(5о # )5.?. €jMn =е5#6е #&6у једнолику )(ру(уру ) К0у&ов#&B Су5*#0о& о "ор!#& слојем ZB(#, ,о5у,рово0н#. % н(#ре*5е)#он# )5о6 5# # (рн),рен(н# ,рово0'#в# )5о6 ор#)(# )е (н# )5о6 о)#0. %Nо" уну(р!е" о(,ор BB (#, €jMn &(ер#65 €jMn &(ер#65 )е ,о)(в' о #н(р#)(#чн# )5о6 0о )е о рB(#, &(ер#65 ор#)(# }#нBТе5ур#0 >yvMn?. Теор#6) е*#)но)( овв#@ =е5#6 6е оо 1+ _ )(врн е*#)но)( 6е ,уно &!. .+. Моно-р!"*а(не *ан-о"(ојне ФН е(!је ! в!6е"(ојна "*р#-*#ра е(!ја
Монокристалне танкослојне 3) елије веином су израђене од 4алијум-/рсенида. 4алијум () је продукт таложења одређених материјала, посебно алуминијума () и цинка () и као такав је ређи од злата. /рсен (s) није редак хемијски елемент, али је отрован. -сим што се користи у 3) технологији, -s се користи код 0(! диода, ласера, те осталих електронских компоненти које користе светлост. 7елије сачињене од 4алијум-/рсенида углавном имају вишеслојну структру која се често назива и каскадном структуром. Виеслојном структуром 3) елије постиже се висока ефикасност трансформације будуи да се обухвата веи д ео соларног спектра. У типичној вишеслојној структури, елије са различитим енергетским процепима су послагане једна изнад друге на такав начин да сунчева светлост прво пада на материјал са највеим енергетским процепом. 3отони који нису апсорбовани у првој елији се преносе на другу елију која упија високо -енергетски д ео преосталог сунчевог зрачења за време чега остаје транспарентна за ниско-енергетске фотоне. -вакав селективни процес апсорбовања се настав%а до задње елије која има најмањи енергетски процеп. "ри слагању вишеслојне структуре елије се могу спајати механичким путем или се приликом производње полажу у слојевима и на крају спајају у каскадну структуру . $еина истраживања каскадних структура фокусира се на елијама од 4алијум-/рсенида као једном (или свим) од компоненти такве структуре. ,еоријска ефикасност таквих елија била би изнад 35 %, али под деловањем фокусираног сунчевог зрачења . !акле , полупроводнички материјал 4алијум- /рсенид прикладан је код високо ефикасних 3) елија и елија које имају вишеслојну структуру и то због следеих разлога: енергетски процеп од 1,43 #' је готово идеалан за високоефикасне 3) елије, због изразито високог својства апсорпције, 3) елије израђене од -s деб%ине су неколико микрометара у односу на * елија које су деб%ине 100 m и више, OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 4
за разлику од * елија , -s / елије су релативно неосет%иве на температуру, па радне температуре -s елија могу бити изразито високе (концетраторски системи), легуре -s са алуминијумом, фосфором, антимоном или индијумом задржавају својства -s што омогуава флексибилност при дизајну таквих елија, -s је изразито отпоран на оштеења изазвана сунчевим зрачењем, па је због тога, али и због изразито високе ефикасности идеалан за свемирске апликације. )ајвеа мана 4алијум -/рсенида је висока цена монокристалних s слојева. &бог тога се -s елије претежно користе у концентраторским системима, где је површина елије свега 0,25 m2. У концентраторским системима, због високо ефикасне трансформације цена -s 3) елија је конкурентна класичним 3) елијама. ,еоријска ефикасност таквих елија је 28 %, док је стварна ефикасност 17 %.
"реглед те#нологија и материјала за израд$ %& 'елија
,ехнологија Монокрист "оликрис ални тални -*
+-*
/морф ни
Кадмијум - ,елурид
-*
$#
RрB Ин0#6у&B Д#)е5ен# 0 *
(фикасност елије
16-19 %
14-15 %
(фикасност панела
13-15 %
12-14 %
7 ma
8 ma
"овршина за 1 kW 8ена за 1 kW
1300 ‹
4-8 %
8-11 %
7-11 %
14 ma
11 ma
10 ma
800 ‹
3000 ‹
5500 ‹
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 42
9ивотни век Удео у производњи 2008
25 год. 42,2 %
45,2 %
20 год.
15 год.
5 год.
5,2 %
4,7 %
0,5 %
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 43
. Моде(! ФН е(!ја <ро6е(ов!е # о,(#з$#6 *о(он,он)#@ >;Н? )#)(е& &о8е )е о5-(# ,р#&ено& ,о"о0но" е5е(р#чно" &о0е5 ;Н ,не5 ч#6 6е о)новн 6е0#н#$ "ре ;Н =е5#6. о0е5 =е5#6е (реN #)(овре&ено 0 Nу0е 6е0но)(вн # е*#)н. <роучв!е ;Н =е5#6 6е &у5(#0#)$#,5#нрн ну 0уNоо уоре!ен у *#з#у ,о5у,рово0н# ) 0ру"е )(рне орену( ,ре& е5е(рон#$# # он)(ру$#6# *о(он,он)#@ )#)(е&. О)новн# ,роN5е& ,р#5#о& &о0е5ов! овв#@ )#)(е& 6е)(е ,ознв!е ре5н#@ ,р&е(р &о0е5 о # ,ознв!е ре5$#6 о6е ,о)(о6е #з&еу ,о6е0ен#@ ,р&е(р. У н)(ву )5е0# р( ,ре"5е0 он#@ &о0е5 о6# )е &о"у н6че-=е )ре)(# у 5#(ер(ур#. Н р6у 6е ,ре0)(в'ен # 6е0н о0 &о0е5 о6# 6е ре5#зовн у hKMJKLBу. ..1 nеднод!одн! )оде( ФН е(!је
Ово 6е н66е0но)(вн#6# &о0е5 ;Н =е5#6е о6# )е )ре=е у 5#(ер(ур#. <р#зн 6е н )5#$# +.19. Он 6е ве= 0е5о& # о,#)н 0 6е N#5о реч# о е5е(р#чн#& р(ер#)(#& ;Н =е5#6е (о 0 =е ов0е )&о ур(о N#(# ,ре0)(в'ен.
С5# +.19 J-"и"!#ентно -о#о Hеднодиодно* моде#! b ]е#иH! и (ен симо# ОN#чно )е 6е0но0#о0н# &о0е5 у,о(реN'в ,р#5#о& &о0е5ов! &ор*н#@ ;Н =е5#6. Ов6 &о0е5 не уз#& у оNз#р у(#$6 (е&,ер(уре н ,р&е(ре о5. ..2 Двод!одн! )оде( ФН е(!је
Дво0#о0н# &о0е5 ,ре0)(в' о5о о6е 6е ))(о6# о0 )(ру6но" #звор Na о&е )у ,р5е5но везне 0ве 0#о0е o1 # o2 # о(,орно)( Y B # Y Q о6 6е везн н ре0 >С5# +.1:?. Ов6 &о0е5 )е ор#)(# ,ре )ве" зNо" 0оN#6! ,ре$#зн#6е >ре5н#6е? ke р(ер#)(#е.
С5# +.1: "одиодни моде# b ]е#иHе OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 44
Изрз# о6# в8е о0 ово" &о0е5 )у не-(о 0ру"ч#6# у о0но)у н 6е0но0#о0н# &о0е5. Ов# &о0е5# )е н6че-=е ор#)(е ,р#5#о& &о0е5ов! ,о5#р#)(5н#@ ;Н =е5#6. У у,о(реN# )у 0в #зрз о6 о,#)у6у "оре нве0ено о5оP + 9B ? #^ >_SkM # #^ >_2+kM9B ? # _ + 9B s 9 = 9 Rh - 9 1 # e - 1#- 9 2 # e - 1# B R # # # #
>+.19?
+ 9B ? #^ >_SkM # _ + 9B s 9 = 9 Rh - 9 # e - 1# . B R # #
>+.1:?
s
s
s
Изрз >+.19? )е ор#)(# о0 =е5#6 о6е )у #з"рене о0 ,о5#р#)(5но" )#5#$#6у& 0о #зрз >+.1:? в#-е о0"овр =е5#6& о6е )у #з"рене о0 &ор*но" )#5#$#6у& # ов6 #зрз 6е #)(# о # о0 6е0но0#о0но" &о0е5. Све ве5#ч#не у "оре нве0ен#& ре5$#6& )у ,озн(е о)#&P 9 0 Q 0#*узн )(ру6 з)#=е! 9 02 Q рео&N#н$#он )(ру6 з)#=е! S Q *(ор #0е5но)(# 0#о0е >о0 6е0но0#о0но" &о0е5 он &о8е 0 #& рз5#ч#(е вре0но)(# 0о о0 0во0#о0но" &о0е5 !е"ов вре0но)( 6е оо 2?. ..' Трод!одн! )оде( ФН е(!је
Тро0#о0н# &о0е5 06е н6ве=у ,ре$#зно)( ,р#5#о& &о0е5ов! 6ер 6е о0 н5#зе ,оре0 ,р5е5не о(,орно)(# Y B< у'учен # у(#$6 (е&,ер(уре. Н )5#$# +.1/ ,р#зно 6е о5о (ро0#о0но" &о0е5 )о5рне =е5#6е.
С5# +.1/ lродиодни моде# b ]е#иHе
О)новн #0е6 о0 (ро0#о0но" &о0е5 6е 0 )е ;Н =е5#6 ,о0е5# н о)новне е5е&ен(рне 0е5ове. Сво& 0е5у ;Н =е5#6е )е 0о0е'у6е о0"овр6у=е е5е(р#чно о5о >е5е(р#чн# ев#в5ен(? у зв#)но)(# о0 !е"ове ,оз#$#6е у ;Н =е5#6#. ;о(он,он)у =е5#6у 0е5#&о нP
о)ве('ен# 0ео >0ео =е5#6е н о6# 0#ре(но ,0 )унчево зрче!е?
нео)ве('ен# 0ео >0ео =е5#6е о6# )е н5з# #),о0 &е(5н#@ о$ о6# ч#не =е5#6у $е5#но&?
,ер#*ерн оN5)( >Nочн# 0ео =е5#6е?.
Ове (р# ,оз#$#6е )у #5у)(ровн н ,ре)еу ;Н =е5#6е >С5# +.1I? OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 45
Пер!/ерна о9(а"*
Та)на о9(а"*
О"ве*3ена о9(а"*
С5# +.1I :ресе- b ]е#иHе
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 46
. Реа(!%а5!ја 7AMJAp )оде(а ФН "!"*е)а ..1 nеднод!одн! )оде( ФН е(!је
Д N# )е 0о-5о 0о &о0е5 ;Н )#)(е& ,рво 6е &о0е5овн ;Н =е5#6 ч#6 6е -е& ре5#зовн у hKMJKLBу ,р#зн н )5#$# +.2. Ше& 6е ре5(#вно ,ро)( 6ер 6е # )& &о0е5 6е0но)(вн. Н )5#& +.21 # +.22 о резу5((# )#&у5$#6е ,р#зне )у #з5зне р(ер#)(#е ;Н =е5#6е.
С5# +.2 mем! Hеднодиодно* моде#! b ]е#иHе у /.TF.nу
С5# +.21 Z_ -!р!-теристи-! b ]е#иHе OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 47
С5# +.22 _9 -!р!-теристи-! b ]е#иHе
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 48
..2 nеднод!одн! )оде( ФН )од#(а
Нон -(о 6е &о0е5овн ;Н =е5#6 о о)новн 6е0#н#$ ;Н )#)(е& ре5#зовн 6е # &о0е5 ;Н &о0у5. Ов6 &о0е5 ув8в ,ро&ену #з5зн#@ р(ер#)(# ;Н &о0у5 ) ,ро&ено& #н(енз#(е( зрче!. <о-(о 6е реч о 6е0но0#о0но& &о0е5у ;Н =е5#6е н#6е &о"у=е ,р#з(# ,ро&ену #з5зн#@ р(ер#)(# ;Н &о0у5 ) (е&,ер(уро&.
CpDbH +.23 /.TF.n моде# b систем! -о*! $ини с!мо Hед!н моду# Н#6е (е-о ,р#&е(#(# 0 # ов6 &о0е5 >С5# +.23? н#6е &но"о )5о8ен#6# у о0но)у н &о0е5 =е5#6е. еу(#& у ов#ру !е" &о0е5 )&о" &о0у5 6е )5о8ен. С )5#е +.24 )е &о8е в#0е(# 0 он ув8в е5е&ен(е о6# ч#не 6е0н ре5н ;Н &о0у5 >,р5е5не # )ер#6)е о(,орно)(# # ,овр(не 0#о0е?.
С5# +.24 /.TF.n моде# b моду#! Н )5#& о6е )5е0е >)5#е +.2+ # +.29? ,р#зн# )у резу5((# )#&у5$#6е ) о6#@ )е 6)но &о8е в#0е(# о # у о5#о6 &ер# ,ро&ен #н(енз#(е( зрче! у(#че н ,ро&ену #з5зн#@ р(ер#)(# ;Н &о0у5.
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 4'
1 TUV2
/ TUV2
9 TUV2
4 TUV2
2 TUV2
С5# +.2+ )!"исност Z_ -!р!-теристи-е од -о#и$ине зр!$е(!
1 TUV2
/ TUV2
9 TUV2
4 TUV2
2 TUV2
С5# +.29 )!"исност _9 -!р!-теристи-е од -о#и$ине зр!$е(!
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 50
..' nеднод!одн! )оде( ФН ,ане(а
Н р6у о&N#н$#6о& ,ре(@о0но 0оN#6ен#@ &о0е5 ре5#зовн 6е # &о0е5 ;Н ,не5. <не5 ч#не -е)( &о0у5 ) #)(#& р(ер#)(#& >С5# +.2:? о6# )у е5е(р#чно ,овезн# ре0но. о0е5 ну0# &о"у=но)( ,о0е-в! ,р&е(р &о0у5 (о 0 )е &о"у вр-#(# рз5#ч#(е н5#зе ,он-! ,не5. Ко ,р&е(р# з ,о0е-в!е ну0е )е у,рво он# о6е оN#чно 06у ,ро#звоч# (о )уP )(ру6 р(о" ),о6 н,он ,рзно" @о0 н,он у (ч# &)#&5не )н"е # )(ру6 у (ч# &)#&5не )н"е ,р# ре*ерен(н#& у)5ов#& &ере! о че&у 6е ве= N#5о "овор.
С5# +.2: /.TF.n моде# b ,!не#! С )5# +.2/ # +.2I &о8е )е в#0е(# 0 оN5# #з5зн#@ р(ер#)(# ;Н ,не5 у ,о(,уно)(# о0"овр р(ер#)(#& ;Н =е5#6е )&о -(о )у вре0но)(# )(ру6е # н,он )& (#& # )н"е &но"о ве=е. OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 5
С5# +.2/ oз#!зн! Z_ -!р!-теристи-! b ,!не#!
С5# +.2/ oз#!зн! _9 -!р!-теристи-! b ,!не#!
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 52
..+ За-3#$а- МАТJAp "!)#(а5!је
%Nо" о&,5е)но)(# )#)(е& *о(он,он)о" ,ре(вр! )унчеве енер"#6е у е5е(р#чну ,о)(о6# 0о)( ,р&е(р о6у у(#чу н #з5зне р(ер#)(#е *о(он,он)е =е5#6е. Енер"#6е о6 ) Сун$ 0о,#ре н %е&'у 6е оо I2 TUV2. %Nо" ро($#6е %е&'е оо )о,)(вене о)е # оо Сун$ ов енер"#6 )е р),ореу6е ,о $е5о6 ,овр-#н# %е&'е , 6е ,ро)ечн# 0о(о енер"#6е н %е&'# оо 23 TUV2. С(врне вре0но)(# зв#)е о0 0о)( *(ор о -(о )уP "ео"р*) -#р#н 0оN 0н ,р#)у)(во оN5 з"е!е #(0. Рн#6е 6е ве= оN6-!ено о нее ве5#ч#не у(#чу н #з5зне р(ер#)(#е *о(он,он)е =е5#6е. Ко -(о 6е ве= речено )в ;Н =е5#6 #& )о,)(вену о(,орно)( о6 N#(но у(#че н ke р(ер#)(#у. <о)(о6!е &5е )ер#6)е о(,орно)(# s \ 6)но 0е"р0#р ke р(ер#)(#у , 6е ,о(реNно 0 )е ,р#5#о& #з"р0!е ;Н =е5#6е во0# рчун 0 )ер#6)# о(,ор Nу0е -(о &!# 0о ,р5е5н# s G N# (реN5о 0 Nу0е -(о ве=#. <р#5#о& ове )#&у5$#6е 6е узе( у оNз#р # у(#$6 ре0не # ,р5е5не о(,орно)(# н р(ер#)(#е =е5#6е. Е*е( )ене 6)но 0е"р0#р #з5зне р(ер#)(#е ;Н )#)(е&. Уну(р-!# о(,ор =е5#6е о6 н#6е о)ве('ен р)(е )& (#& зн(но у(#че н р(ер#)(#n &о0у5 -(о 6е ве= рн#6е ,р#зно. Конре(но ,р#5#о& АТJKL )#&у5$#6е н#6е N#5о &о"у=е узе(# у оNз#р )ве ,р&е(ре о6# у(#чу н #з5зне р(ер#)(#е #з рз5о" -(о 6е )#&у5#рн р0 6е0но0#о0но" &о0е5. <о-(о 6е ово н66е0но)(вн#6# &о0е5 ;Н =е5#6е он не уз#& у оNз#р у(#$6 (е&,ер(уре. <ро&ено& (е&,ер(ур )е &е!6у # ,р&е(р# ;Н =е5#6е. Те&,ер(ур зн(но у(#че нP уу,ну )(ру6у =е5#6е )(ру6у р(о" ),о6 )(ру6у з)#=е! н,он ,рзно" @о0 #(0. Из ове )#&у5$#6е )е в#0# р0 6е0но" *о(он,он)#" )#)(е&. У )#&у5$#6# &о0у5 )у у'учен# )в# ,р&е(р# ев#в5ен(не -е&е ;Н =е5#6е >ре0н ,р5е5н о(,орно)( # ,овр(н 0#о0?. Н резу5((#& )#&у5$#6е )е 6)но в#0# о ,ро&ен #н(енз#(е( зрче! у(#че н ,ро&ену #з5зн#@ р(ер#)(# &о0у5. <ро&ен )(ру6е р(о" ),о6 6е )рз&ерн ,ро&ен# #н(енз#(е( зрче! >о )е #н(енз#(е( зрче! )&!# з +_ # )(ру6 р(о" ),о6 =е )е )&!#(# з оо +_? 0о 6е ,ро&ен н,он ,рзно" @о0 ) ,ро&ено& #н(енз#(е( зрче! не5#нерн *ун$#6 >)&!е!е& #н(енз#(е( зрче! з +_ н,он )е )н#з# з оо +_?.Н резу5((#& )#&у5$#6е )е 6)но в#0# о ,ро&ен #н(енз#(е( зрче! у(#че н ,ро&ену #з5зн#@ р(ер#)(# ;Н &о0у5. То знч# 0 ,р# оN5чно& вре&ену #&&о &!# #н(енз#(е( зрче! (6. 0#*узно зрче!е )е ,ове=в. Д#*узн о&,онен( знч6но у(#че н вре0но)( #р0#6$#6е (#&е # н #з5зне р(ер#)(#е Из5зне р(ер#)(# ,р# ,ре0)(в'!у &о0е5 ;Н ,не5 )у #)(е о # #з5зне р(ер#)(#е =е5#6е ) (#& -(о )у вре0но)(# #з5зн#@ ,р&е(р зн(но ве=е.
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 53
.4 Пр!)ер! #,о*ре9е ФН "!"*е)а
С5# +.2I +о#!рн! е#е-тр!н! у m,!ниHи с! у,отреом о*#ед!#! з! с!-у,I!(е енер*иHе
С5# +.3 утомои# -оHи з! ,о*он -ористи енер*иHу доиHену из со#!рни; ,!не#!
С5# +.31 m!тор н!,!H!н енер*иHом доиHеном из со#!рни; ,!не#!
С5# +.32 !син !"ион -оHи з! ,о*он -ористи сун$е"у енер*иHу OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 54
С5# +.33 +о#!рн! е#е-тр!н! у bини-су
С5# +.34 )*р!д! CaSU у p!,!ну с! !с!дом од со#!рни; ,!не#!
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 55
. За-3#$аН ,оче(у р0 #з&еу о)(5о" 0(# )у ,о0$# о енер"#6# )унчево" зрче! о6 6е 0о)(у,н н ,овр-#н# %е&'е. Из !#@ &о8е&о #зву=# вео& N#(н з'уч 0 )е р0# о о"ро&но6 о5#ч#н# енер"#6е з о6у (реN н=# нч#н о 0 )е -(о Nо'е #)ор#)(#. <оре0 (р0#$#он5но" 0н) 6е )ве (уе5н#6е ,ре(вр!е енер"#6е )унчево" зрче! у е5е(р#чну ,рео (зв. *о(он,он)#@ )#)(е& о6# )у о )&о в#0е5# вео& )5о8ен#. <ро6е(ов!е # н5#з *о(он,он)#@ )#)(е& з@(ев -#ро ),е(р зн! #з рзн#@ оN5)(# нуе # (е@н#е >)(роно о,(# (е@но5о"#6 &(ер#65 е5е(ро(е@н# # )5.?. Из (о" рз5о" )е у р0у "овор# о о)новн#& ,р&е(р#& о6# у5зе у ))(в 6е0но" *о(он,он)о" )#)(е&. <р#5#о& н5#зе *о(он,он)#@ )#)(е& н#6е )е 0е('но у5з#5о у н5#зу )в#@ 0е5ов #з рз5о" !#@ове )5о8ено)(# ч#&е N# )е #з-5о #з ов#р ,о)(в'ено" $#'. Ов6 р0 (реN 0 ,о)5у8# о 0оNр о)нов з Nу0у=е Nв'е!е ово& ,роN5е&(#о&. Те )0 0 )&о )е у,озн5# ) о&,5е)но-=у овв#@ )#)(е& #&&о &о"у=но)( 0 ,о6е0#нчне 0е5ове н5#з#р&о # у)вр-в&о у $#'у -(о ве=е е*#)но)(# овв#@ )#)(е&. Ве5## Nро6 нучн#@ р0н# )е 0н) Nв# ово& ,роN5е&(#о& 6ер )у )ве &!е з5#@е неоNнов'#в#@ #звор енер"#6е >у"' н*( ") # )5.? ,о(реNе з енер"#6о& )ве ве=е. Rро6 #н)(5#)н#@ )#)(е& о6# ор#)(е оNнов'#ве #зворе енер"#6е )в#& 0но& )ве 6е ве=#. Евро,) зе&' о6 6е н ,рво& &е)(у ,о #н)(5#)но6 )нз# *о(он,он)#@ )#)(е& 6е Не&ч о6 6е р6е& 2: "о0#не #&5 оо 3/ T #н)(5#)не )н"е 0о р6 212 )е ,5н#р 0 (о Nу0е ,рео + T. Рз5о" ово&е 6е -(о Не&ч в50 06е ,о(#$6 о0 + ‹UbTg з ,рв#@ 3+ T ,ро#зве0ене )н"е #з оNнов'#в#@ #звор енер"#6е. <ре0очен )#&у5$#6 р0 ;Н )#)(е& ,р#зу6е р0 6е0но" *о(он,он)о" )#)(е&. Н резу5((#& )#&у5$#6е )е в#0# о о0реен# ,р&е(р# у(#чу н #з5зне р(ер#)(#е *о(он,он)о" )#)(е&. У,о(реN )#&у5$#6е р0 ;Н )#)(е& у &но"о&е о5-в р0 ,ро6е(н( ,р# ,ро6(ов!у *о(он,он)#@ )#)(е&. ;о(он,он)# )#)(е ,ре0)(в'6у 6е0ну о0 н6)у,'#@ енер"е()#@ (е@но5о"#6 -(о #@ у о&N#н$#6# ) &5о& "у)(#но& енер"#6е о6у &о"у ,ро#зве)(# )(в' у неонурен(н ,о5о86 у о0но)у н онвен$#он5не енер"е()е (е@но5о"#6е. Ко ор#-=е!е *о(он,он)#@ )#)(е& #& н#з ,ре0но)(# у),ро) )во6о6 в#)оо6 $ен# з -#ре ор#-=е!е ,о"о(ово у )#)(е& везн#& н &ре8у ,о(реNно 6е ,о0)(#$(# ,ро#зво0!у е5е(р#чне енер"#6е #з ов#@ )#)(е&. Ве=#н 0р8в ч5н#$ Евро,)е ун#6е #& н )нз# зоне о6# )(#&у5#-у ,ро#зво0!у е5е(р#чне енер"#6е #з *о(он,он)#@ )#)(е&. В50 СрN#6е 6е у)во6#5 Уре0Nу о &ер& ,о0)(#$6 з ,ро#зво0!у е5е(р#чне енер"#6е ор#-=е!е& оNнов'#в#@ #звор енер"#6е # о&N#новно& ,ро#зво0!о& е5е(р#чне # (о,5о(не енер"#6е. У ,е(у ) ов#& 0оу&ен(о& у)во6ене )у # #з&ене # 0о,уне <ро"р& о)(вр#в! )(р(е"#6е рзво6 енер"е(#е СрN#6е 0о 212. "о0#не о6е 6е #н#)(р)(во ру0р)(в # енер"е(#е ,ре05о8#5о. <5н 6е 0 Ре,уN5# СрN#6 0о р6 212. "о0#не ,ове= ,ро#зво0!у е5е(р#чне енер"#6е ,ро#зве0ене #з оNнов'#в#@ #звор з :4 _ у о0но)у н 2:. "о0#ну. OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 56
ТNе5 9.1 q!р!нто"!не от-у,не ене е#е-три$не енер*иHе ,роиз"едене из оно"Iи"и; из"ор! и -омино"!не ,роиз"од(е
;о(он,он)# )#)(е у о&N#н$#6# ) о)(5#& #звор#& )во )у зн#&'#в# з н5#зу )нN0ев! е5е(р#чно& енер"#6о& н)е' # оN6е( о6# н#)у ),о6ен# н е5е(роенер"е()у &ре8у.
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 57
4. Л!*ера*#ра :;<
Mgn ‰nŒVHv {vnŒ† CiADnw zpHvvDv† Hvj ev\wHppDv† zgiwiŽipwHDA C\wnV\ {HŒwg\AHv Jivjiv 2/.
:=<
‰DpfnŒw h. hH\wnŒ\ snvn‚Hfpn Hvj {ooDADnvw {pnAwŒDA zi‚nŒ C\wnV\ [igv TDpn Civ\ evA. Xifibnv Fn‚ [nŒ\n 24.
:>< :?< :@<
‚‚‚.‚DbDGnjDH.iŒ† hH• 211.
:Y<
Де6н Лз#=P c pедноосни ротир!Hу]и мерни систем з! ,р!]е(е ,озииHе +ун! Н#- 2:.
:Z<
KqHiGimpi\ z. ‰. zDw\DpD\P c ESerU s>Mare Rrra%s >r e=caMiSa? =se snvn‚Hfpn {vnŒ† 32 KwDvH 2:.
:[<
kŒi‘ [nŒnVD’P c fMSaRSsk RreMVaraSNe eSeriNe Ws?arSe e?iNeX jDGpiV\bD ŒHj Zi\iŽ\bH hDwŒiŽDAH 2:.
zˆ‰eC hH• 211. hmbmvj s. zHwnp ABCD
ECD FGHEI JGKLI FMNOLPNQ RSR JILNNQ TGUE SEOGCQ VHGIBDEQ ;WWWX
:W< LULLXUGHGIEDGXLD\Q hH• 211. :;]< KKKX^GHEI^GKLIBCUXUGP hH• 211. :;;< ‚‚‚.gmb\nopmq.AiV 6 211.
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 58