DOZRAČENA ENERGIJA SUNCA NA VERTIKALNE POVRŠINE RAZLIČITIH ORIJENTACIJA SUN RADIATIONS ENERGY ON VERTICAL AREAS OF DIFERENT ORIENTATIONS Mr Gordana Tica, Prof dr Velko Đuričković, Doc dr Petar Gvero, Univeritet u Bano Luci, Mašinki fakultet, Stepe Stepanovića 71, Bana Luka, Termotehnika -invet, Bana Luka. Abtract: Lately more and more attention ha been given to the alternative energy reource, epecially to the un radiation energy. For that reaon in our paper we have collected data about radiation energy on the horiontal urface in the area of the north Bonia. Thee data have been calculated for vertical urface of different orientation. After that, data have been preented in everal table, which enabled their practical application, epecially for including value of thi energy into the heating balance of the obect. Key word: radiation energy, heating balance of the obect 1. UVOD Da bimo a neki item odredili toplotni bilan, trebamo nati da e toplota dovodi i nekoliko ivora. To u vanki i unutrašni ivori toplote. U ovom radu obrađena e problematika dovođena toplote i vankih ivora toplote, doračivanem unčeve energie na obekat koi e nalai u konkretnom klimatkom područu. Priemne vriednoti Sunčeve radiacie avie od geografkih parametara, atronomkih parametara, geometrikih parametara, te od meteoroloških i fiikalnih parametara. Zbog ovakvih ahteva, priemne vriednoti Sunčeve radiacie e morau meriti intrumentima. Meteorološka tanica u Bana Luci vrši merena doračene priemne globalne radiacie na horiontalnu površinu.. DOZRAČENA ENERGIJA NA HORIZONTALNE I NA VERTIKALNE STIJENKE OBJEKTA U našim geografkim ulovima doračena energia od Sunca ima načaan utica na toplotni bilan banalučkog itema, poebno u prelanom i toplom periodu godine. Stvarni utica doračene energie na ukupni toplotni bilan e može iraiti amo ako e korite podaci o globalnom račenu na horiontalnu površinu a konkretan toplifikacioni item. U radu u obrađeni pomenuti podaci Mateorološke tanice u Bano Luci, a odabrani ni godina od 1958. do 1980. kao opravdan i dovolan da e demontrira metoda preračunavana na primeru banalučkog toplifikacionog itema, kao metoda koa bi e mogla korititi u praktičnim primerima. 1
Energia kou donoe unčeve rake na površinu Zemle naiva e direktno račene. Pod difunim račenem podraumievamo račene koe e rapši u atmoferi i dolai na površinu Zemle i vih mierova. Suma direktnog i difunog račena, koi dotiču na obaanu horiontalnu površinu iražena proečnom vriednoću u toku ednog dana naiva e ukupna ili globalna radiacia. Tabela 1. Direktno, difuno i globalno račene na horiontalnu površinu, proečne meečne vriednoti a everne dielove RS, a odabrani ni godina od 1958. do 1980. god., [kj/m dan], [1] Proeč. vriedn. Direktno račene Difuno račene Globalno račene 1675,5 3689,5 663, 9086,9 11870 1333,9 15069,3 1561,9 9033,7 4864, 5,9 178, 313,8 371,8 4611,6 6058,0 6971, 7494,1 7091,4 6187, 5081,5 381,8 613,1 1999,4 4003,0 6609,7 10856,0 14680,9 18650 045,6 155, 18604,3 1379,8 8360,6 4359,6 3097,4 Proečne vriednoti (kj/mdan) 5000,00 0000,00 15000,00 10000,00 5000,00 0,00 Proek - direktno račene Proek -difuno račene Proek - globalno račene I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Meec (dan) Slika 1. Proečne vriednoti direktnog, difunog i globalnog račena na horiontalnu površinu a everne dielove Bone, (kj/mdan) Na vertikalne tienke obekta Sunce doračue energiu direktnim, difunim i odbienim račenem. Direktno račene e priutno amo pri vedrom nebu, dok e difuna radiacia priutna i pri oblačnom nebu, er e doračue kratkotalanim račenem i čitavog nebekog voda. Direktno račene e delomično odbia od horiontalne površine Zemle i tako odbieno pada na vertikalne tienke obekta. U većini lučaeva e na vertikalne površine obekta doračue više energie difunim i odbienim nego direktnim račenem. Ova metoda tretira poebno viđene određivana difune i odbiene radiacie. Količina energie koa e doračena difunom i odbienom radiaciom može e a dovolnom tačnošću odrediti u pretotavku da na vertikalnu površinu proivolne orientacie pada polovina difune radiacie koa pritiče na horiontalnu površinu i polovina odbiene radiacie od horiontalne površine, [1]. Takav način određivana difune i odbiene radiacie predtavla iotropnot radiacie t. neno ravnomerno raprotirane u vim pravcima.ta pretpotavka e potpuno korektna ukoliko e, kao u ovom radu, ne ramatra intenitet radiacie, nego redne dnevne ume
Sunčeve radiacie. Na ova način, količina energie doračena na vertikalnu tienku obekta u edinici vremena može e apiati u obliku: Q Q G = rh odh V Q, [ ] dv + + (1) gde e: Q dv - energia doračena na vertikalnu tienku obekta direktnom radiaciom, Q rh - energia doračena na horiontalnu površinu difunom radiaciom, Q odh - odbiena radiacia od emline površine. Odno inteniteta globalne radiacie na vertikalnim površinama G v i horiontalno površini G h avian e od orientacie vertikalne površine, geografke širine meta i godišneg doba, [1,5,6 ], a koi e može iraiti preko koeficienta k kro ira: Q ( Q + rh ) GV dv k = = () G ( Q + Q ) h odh rh Vriednoti koeficienata k u definiani po meecima a odgovarauću tranu vieta.iiraom () e koeficient k ne može a dovolnom tačnošću odrediti a užno orientiane tienke obekta. Zato a užno orientiane tienke obekta globalnu radiaciu treba odrediti kao umu direktne i difune komponente, difunu kao polovinu vriednoti a horiontalnu površinu. Odbiena radiacia a površine Zemle može e a dovolnom tačnošću odrediti iraom: Q = G α, (3) odh h gde e α- redna meečna vriednot koeficienta odbiana površine Zemle u bliini obekta (a gradka područa inoi 0,, [5] ). Ukupna energia doračena kratkotalanim račenem na vertikalne tienke obekta: Gv Gvi i i (4) Gv Gv Gde u vriednoti G v vi v v redne dnevne vriednoti doračene energie (direktne, difune i odbiene) na vertikalne tienke raličitih orientacia. Sabiranem gornih ednačina e dobie redna vriednot ukupne doračene energie na edinicu površine vertikalnih tienki obekta: G v Gh = 4 + + k i + k + k α kj / m dan (5) 3
Tabela. Direktno račene na vertikalnu površinu okrenutu prema ugu, itoku (apadu), ugoitoku i everuproečne meečne vriednoti a everne dielove RS, a odabrani ni godina od 1958-1980. god, [kj/m dan], [1] Proeč.vriedn. ug Itok (apad) Proeč vriedn. ugoitok Proeč. vriedn. ever 5404,7 6505,8 7053,8 4946,3 3943,4 368, 4059,5 5669, 7313,9 7387,8 4557,98 4395,7 197,59 407,96 397,7 4975,45 6656,37 6619,4 818,16 746,8 5679,03 3671 1547,9 1161,9 395,9 5104,5 660,6 6036,1 6031,1 575,1 6814, 7641,1 757,05 6057,14 369, 3181,5 0 0 0 377, 1739,7 876,4 754,7 1109, 0 0 0 0 Proečne vriednoti,kj/mdan 10000 8000 6000 4000 000 0 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 Meec lika. Proečne vriednoti direktnog račena na vertikalnu površinu okrenutu prema raličim tranama vieta, kj/mdan Tabela 3. Globalno račene na vertikalnu površinu okrenutu prema ugu i ugoitoku, a everne dielove RS (banalučko klimatko područe ), a odabrani ni godina od 1958-1980. god, [kj/m dan], [1] Proeč.vriedn ug Proeč.vriedn. ugoitok 659, 814,5 5806,6 8045,9 7470,5 7003,5 757,9 8377,8 9908 973,7 630,0 541,3 5077,5 6741, 8754,9 9135,8 9556,9 9487,3 1037,6 10781,1 10166,1 7943,0 3978,6 4139,7 4
Tabela 4. Globalno račene na vertikalnu površinu okrenutu prema itoku (apadu) i everu, a everne dielove RS (banalučko klimatko područe ), a odabrani ni godina od 1958-1980. god, [kj/m dan], [1] Proeč.vriedn. itok (apad) Proeč.vriedn. ever 81, 4405,8 6851,1 8548,9 10484,8 11317,5 1067,5 10904,3 8531,3 5556,8 933,3 30,8 114,5 1636,6 334,5 3476,9 565,6 6611,3 668,1 449,1 594,1 659,3 137,9 914,6 Proečne vriednoti, kj/mdan 14000 1000 10000 8000 6000 4000 000 0 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 Meec Slika 3. Diagram promena proečnih vriednoti globalnog račena a raličite orientacie, kj/mdan ZAKLJUČAK U radu u prikaani prikupleni podaci proečnih meečnih vriednoti a difuno, direktno, globalno račene na horiontalnu površinu. Ivršeno e preračunavane tih vriednoti na vertikalne površine raličitih orientacia. Pokaana e edna prikladna metoda, po koo bi e doračena energia od Sunca mogla uvrtiti u toplotni bilan toplifikacionog itema, te bi e mogla korititi u praktičnim primerima. LITERATURA [1] V. V. Đuričković: Toplifikacioni item kao loženi verovatnotni item; Doktorka diertacia; Univeritet "Đuro Pucar Stari" u Bana Luci, Mašinki fakultet Bana Luka, Bana Luka 1984. [] Griffith I.D., Mc Intuyre D.A., Radiation heating and comfort. Building ServiceEngineer,40, June, 197 [3] Klein S.A., Calculation of mounthly average inolation on titled urface. Solar energy,19, 4, 1977. [5] V. Đuričković, Sitemi griana, Univeritet Bano Luci, Bana Luka- Beograd, 1999. [6] V. Đuričković, Učešće inolacie u toplotnom bilanu toplifikacionog itema, 14. Savetovane o klimatiacii, grienu i hlađenu, Beograd,1983. 5