Klimatske informacije i obnovljivi izvori energije ...klima.hr/razno/projekti2013/climrun_radionica1/WS_suncevo_zracenje.pdf · Sunčana energija • Energija dozračena od Sunca

Klimatske informacije, klimatske promjene i proizvodnja energije iz obnovljivih izvora

Zagreb, 15. lipnja 2011.

Drž

avni

hid

rom

eteo

rolo

ški z

avod

, Grič

3, Z

agre

b, h

ttp://

met

eo.h

r Klimatske informacije i obnovljivi izvori energije:

Sunčevo zračenje

Melita Perčec TadićOdjel za klimatološka istraživanja i primijenjenu klimatologiju

Odsjek za istraživanje prostornih osobitosti klime



Drž

avni

hid

rom

eteo

rolo

ški z

avod

, Grič

3, Z

agre

b, h

ttp://

met

eo.h

r

Sunčana energija

• Energija dozračena od Sunca koja se može pretvoriti u toplinsku, električnu ili koju drugu energiju (kemijsku u biljkama)

© www.makeitsolar.com

+ ekološki čista, dostupna, besplatna, neograničena- mala gustoća i tok isprekidan noćima i oblačnim vremenom, smanjuje se s geografskom širinom (Gelo, Meteorološki pojmovnik)



Drž

avni

hid

rom

eteo

rolo

ški z

avod

, Grič

3, Z

agre

b, h

ttp://

met

eo.h

rKlimatološke podloge za procjenu isplativosti korištenja sunčane energijeu Republici Hrvatskoj

• Meteorološki elementi mjere se i zapisuju svaki sat na glavnim ili u tri klimatološka termina na klimatološkim postajama, a na automatskim postajama od kojih neke mjere i globalno i difuzno Sunčevo zračenje svakih 10 minuta.

• Preporučena analiza:trajanje sijanja Suncadozračena sunčana energijanaoblakatemperatura

Glavna meteorološka postaja Zavižan. Fotografija: I. Lukac



Drž

avni

hid

rom

eteo

rolo

ški z

avod

, Grič

3, Z

agre

b, h

ttp://

met

eo.h

r

Trajanje sijanja Sunca (osunčavanje)

Srednje dnevne vrijednosti osunčavanja, po mjesecimaTrajanje sijanja Sunca mjeri se instrumentalno od izlaza do zalaza Sunca i to izgaranjem trake heliografa kad nema naoblake, tj. ovi podaci govore o tome koliko sati je Sunce direktno obasjavalo određeno područje.Praktično značenje tih podataka je u tome što postoji informacija o "osunčanosti" određenog područja u određenom dijelu godine, tj. koliko sati bi efektivno solarni uređaj na toj lokaciji mogao koristiti u prosjeku direktno sijanje Sunca dnevno tokom godine.

Mjerenje globalnog zračenja piranometrom i osunčavanja heliografom na opservatoriju Split-Marjan. Fotografija: K. Premec. Izvor: Klimatski atlas Hrvatske



Drž

avni

hid

rom

eteo

rolo

ški z

avod

, Grič

3, Z

agre

b, h

ttp://

met

eo.h

rMeteorološke postaje DHMZ-a s podacima o sunčanoj

energiji za razdoblje 1961-1980.



Drž

avni

hid

rom

eteo

rolo

ški z

avod

, Grič

3, Z

agre

b, h

ttp://

met

eo.h

rDozračena sunčana energija (insolacija). Razdoblje: 1961-1980.

•Srednje dnevne/mjesečne sume globalnog zračenja po mjesecima za razdoblje 1961-1980.Srednje dnevne vrijednosti globalnog zračenja su glavni pokazatelj ekonomske opravdanosti solarnog uređaja jer daju odgovor na pitanje koliko se energije u prosjeku može očekivati po jedinici površine prijemnog dijela solarnog uređaja dnevno tokom godine.•Srednje dnevne/mjesečne sume difuznog zračenja po mjesecima za razdoblje 1961-1980.Difuzno zračenje kao i naoblaka ukazuje na nedostupnost direktnog zračenja Sunca te je vrlo važan faktor u procjeni efikasnosti solarnog sustava.

Globalno Sunčevo zračenje zbroj je direktnog Sunčeva zračenja i zračenja raspršenog prolaskom kroz atmosferu, a mjeri se na horizontalnoj jediničnoj plohi u određenom vremenskom razdoblju.

Difuzno zračenje je zračenje raspršeno na česticama u atmosferi.

Podaci kojima raspolažemo mjereni su ili procijenjeni na temelju mjerenja globalnog zračenja u mreži postaja koja je u Hrvatskoj bila uspostavljena u razdoblju 1970-1979. Funkcionalna veza uspostavljena između naoblake i osunčavanja, tj. trajanja sijanja Sunca te u sljedećem koraku između osunčavanja i Sunčeva zračenja omogućuje da se procjene Sunčeva zračenja daju i za lokacije na kojima ono nije mjereno.

Osim procjene dozračene energije na horizontalnu plohu, raspolažemo i procjenama dozračene energije na nagnute plohe različitih orijentacija za 120 postaja.

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12mjesec

Hs,

g,m

(MJ/

m2 )

KRIŽEVCIHVAR ZAGREB-MAKSIMIR



Drž

avni

hid

rom

eteo

rolo

ški z

avod

, Grič

3, Z

agre

b, h

ttp://

met

eo.h

rSunčevo zračenje u razdoblju 1961–1980 na glavnim i klimatološkim

postajama u Republici Hrvatskoj. DHMZ

1.Globalno Sunčevo zračenjeTablica 1.1. Procijenjeno srednje dnevno globalno Sunčevo zračenje na horizontalnoj plohi na lokaciji Bjelovar u razdoblju 1961 – 1980.

3.430.771.212.444.035.135.955.665.294.453.191.891.16[kWhm-2]

12.352.774.368.7814.5118.4721.4220.3819.0416.0211.486.804.18[MJm-2]

GODXIIXIXIXVIIIVIIVIVIVIIIIIIG0

Tablica 1.2. Procijenjeno srednje mjesečno globalno Sunčevo zračenje na horizontalnoj plohi na lokaciji Bjelovar u razdoblju 1961 – 1980.

1255.323.936.375.6120.9159.0184.5169.8164.0133.598.952.936.0[kWhm-2]

4518.885.9130.8272.2435.3572.6664.0611.4590.2480.6355.9190.4129.6[MJm-2]

GODXIIXIXIXVIIIVIIVIVIVIIIIIIΣG0

1.Difuzno Sunčevo zračenjeTablica 1.3. Procijenjeno srednje dnevno difuzno Sunčevo zračenje na horizontalnoj plohi na lokaciji Bjelovar u razdoblju 1961 – 1980.

1.690.570.791.221.692.312.642.812.632.151.621.070.73[kWhm-2]

6.072.052.844.416.108.339.5210.129.487.725.833.852.62[MJm-2]

GODXIIXIXIXVIIIVIIVIVIVIIIIIID



Drž

avni

hid

rom

eteo

rolo

ški z

avod

, Grič

3, Z

agre

b, h

ttp://

met

eo.h

rSunčevo zračenje u razdoblju 1961–1980 na glavnim i klimatološkim

postajama u Republici Hrvatskoj (2009) DHMZ

1.Globalno Sunčevo zračenje na nagnute plohe različitih orijentacijaTablica 1.4. Procijenjeno srednje dnevno globalno Sunčevo zračenje za nagnute plohe (nagib β) različitih orijentacija (α) na lokaciji Bjelovar u razdoblju 1961 – 1980. Ploha orijentirana prema jugu: α=0! Vrijednosti u tablici su u jedinicama MJm-2. α = 0, 15, 30, 45, 60, 75, 90

9.253.705.9110.4312.4711.3110.719.9610.2110.8210.698.486.3190

11.024.006.4211.6514.7114.1013.8412.8112.9513.2212.369.366.7875

12.384.116.6112.2916.2816.4316.6815.4515.3915.1413.479.796.9260

13.234.046.4912.3017.0818.1118.9817.6517.3216.4413.959.736.7045

13.513.776.0511.6917.0319.0420.5819.2518.6117.0313.769.186.1430

13.203.345.3210.4916.1519.1521.3920.1619.1816.8912.928.185.281515

9.213.786.0510.6712.4111.0110.409.699.9510.5910.798.686.4790

11.014.086.5511.8914.7213.8913.6012.6012.7613.0612.489.566.9475

12.404.186.7412.5116.3316.3016.5115.3015.2615.0513.609.977.0660

13.274.106.5912.4817.1518.0518.8817.5617.2516.4114.079.876.8145

13.553.816.1211.8217.1019.0320.5419.2118.5817.0413.859.286.2230

13.233.365.3610.5516.2019.1621.3920.1519.1816.9012.978.235.32150

βα

GODXIIXIXIXVIIIVIIVIVIVIIIIIIGn [MJm-2]



Drž

avni

hid

rom

eteo

rolo

ški z

avod

, Grič

3, Z

agre

b, h

ttp://

met

eo.h

r

•Srednje dnevne sume globalnog zračenja po mjesecima za razdoblje od 2003.•Srednje dnevne sume difuznog zračenja po mjesecima za razdoblje od 2003.

Dozračena sunčana energija (insolacija)razdoblje: od 2003. godine

Od 2003. u GHMZ-u je pokrenuta ponovna uspostava mjerenja komponenti Sunčeva zračenja. U usporedbi s podacima kojima raspolažemo za razdoblje 1961-1980., ovi podaci su instrumentalno izmjereni i noviji, ali su raspoloživi na manjem broju lokacija.

20.8.2003.

11.2.2004

Difuzno, raspoloživo od:

7.5.2003.

20.8.2003.

9.11.2006.

10.11.2005.

20.2.2003.

19.2.2003.

11.2.2004

Globalno, raspoloživo od:

Split-Marjan

Dubrovnik

Zadar

Gospić

Rijeka

Parg

Zagreb-Maksimir

Postaja

Automatska postaja Zagreb Maksimir



Drž

avni

hid

rom

eteo

rolo

ški z

avod

, Grič

3, Z

agre

b, h

ttp://

met

eo.h

r

Naoblaka

•Srednja dnevna naoblaka po mjesecimaPrvenstveno ukazuje na nedostupnost direktnog zračenja Sunca te je vrlo važan faktor u procjeni efikasnosti solarnog sustava.

•Srednji broj oblačnih i vedrih dana po dekadama tokom mjeseci i kroz godinu

Broj oblačnih dana je podatak koji ukazuje na određeni stupanj pojave oblačnog dana u kraćim vremenskim periodima, od po deset dana tokom mjeseci, a govori o tome u kojim dijelovima godine ne možemo računati sa punom efikasnošću solarnog uređaja.Vjerojatnost pojave vedrih dana po dekadama je podatak koji ukazuje, meteorološki, na kraće periode od po deset dana kroz godinu koji govore o direktnom zračenju, tj. o efikasnosti solarnog uređaja.

Količina oblaka koja pokriva nebo. Procjenjuje se vizualno, u desetinama neba zaklonjenim oblacima. Podaci o naoblaci dostupni su s glavnih i klimatoloških postaja.

Dubrovnik1961-1990

0

4

8

12

16

20

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XIImjesec

dani

oblačni dani

vedri dani

Godišnji hod vedrih i oblačnih dana u Dubrovniku. Razdoblje: 1961-1990.



Drž

avni

hid

rom

eteo

rolo

ški z

avod

, Grič

3, Z

agre

b, h

ttp://

met

eo.h

r

Temperatura

• Srednja mjesečna temperatura zrakaIz djelovanja temperature zraka i brzine vjetra računa se se hlađenje kolektora.• Datum prvog hladnog (T<0°C) dana u jesen i zadnjeg u proljećeProcjena razdoblja mogućeg smrzavanja kolektora.



Drž

avni

hid

rom

eteo

rolo

ški z

avod

, Grič

3, Z

agre

b, h

ttp://

met

eo.h

r

Karte – geostatističko kartiranje

Ocjena veze Ocjena veze prediktanta i prediktanta i prediktoraprediktora



Drž

avni

hid

rom

eteo

rolo

ški z

avod

, Grič

3, Z

agre

b, h

ttp://

met

eo.h

rSrednje godišnje osunčavanje (sati)

Zaninović, Gajić-Čapka, Perčec Tadić i sur. (2008) Klimatski atlas Hrvatske/Climate Atlas of Croatia 1961-1990, 1971-2000. DHMZ. 200 str. http://klima.hr/razno.php?id=publikacije&param=atlas

Godišnji hod naoblake (desetine) i osunčavanja (sati po danu).

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII0

3

6

9

12

15

OSIJEK

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII0

3

6

9

12

15

VARAŽDIN

naoblaka / cloudiness

osunčavanje / insolation duration



Drž

avni

hid

rom

eteo

rolo

ški z

avod

, Grič

3, Z

agre

b, h

ttp://

met

eo.h

rSrednja godišnja ukupna dozračena sunčana energija


5401-57601.5-1.6V

5041-54001.4-1.5IV

4681-50401.3-1.4II

4321-46801.2-1.3III

3961-43201.1-1.2I

Hs,g,y[MJm-2 ]

Hs,g,y[MWhm-2 ]

ZONA

Godišnji hod srednje mjesečne ukupne dozračene sunčane energije na horizontalnu plohu (G0°) te na plohu nagnutu za 45° i orijentiranu prema jugu (G45°S), MJm-2.

0

100

200

300

400

500

600

700

800

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

OSIJEK

0

100

200

300

400

500

600

700

800


VARAŽDIN

G0° G45°SG0° G45°S



Drž

avni

hid

rom

eteo

rolo

ški z

avod

, Grič

3, Z

agre

b, h

ttp://

met

eo.h

rSrednja godišnja naoblaka (desetine)


0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20


OSIJEK

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20


VARAŽDIN

oblačni dani / cloudy days vedri dani / clear days a

Godišnji hod broja vedrih (N<2/10) i oblačnih dana (N>8/10).



Drž

avni

hid

rom

eteo

rolo

ški z

avod

, Grič

3, Z

agre

b, h

ttp://

met

eo.h

rSolar radiation and photovoltaic electricity potential

country and regional maps for Europe

Šúri M., Huld T.A., Dunlop E.D. Ossenbrink H.A., 2007. Potential of solar electricity generation in the European Union member states and candidate countries. Solar Energy, 81, 1295–1305, http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/.



Drž

avni

hid

rom

eteo

rolo

ški z

avod

, Grič

3, Z

agre

b, h

ttp://

met

eo.h

rSolar radiation and photovoltaic electricity potential Croatia

Izvor podataka: European Solar Radiation Atlas (ESRA, 2000, Ecole des Mines de Paris), glavnina podataka za razdoblje 1981–1990. http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/

25 postaja za Hrvatsku

Global irradiation [Whm-2] ,monthly means,1981-1990

Sunshine duration [hours] ,monthly means,1981-1990

Sunshine duration, monthly, 1981-1990



Drž

avni

hid

rom

eteo

rolo

ški z

avod

, Grič

3, Z

agre

b, h

ttp://

met

eo.h

r

Interaktivna karta

http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php#

© European Union, 1995-2011



Drž

avni

hid

rom

eteo

rolo

ški z

avod

, Grič

3, Z

agre

b, h

ttp://

met

eo.h

r

Literatura

• Zaninović, Ksenija; Gajić-Čapka, Marjana; Perčec Tadić, Melita; Vučetić, Marko; Milković, Janja; Bajić, Alica; Cindrić, Ksenija; Cvitan, Lidija; Katušin, Zvonimir; Kaučić, Dražen; Likso, Tanja; Lončar, Edita; Lončar, Željko; Mihajlović, Domagoj; Pandžić, Krešo; Patarčić, Mirta; Srnec, Lidija; Vučetić, Višnjica: Klimatski atlas Hrvatske / Climate atlas of Croatia 1961-1990., 1971-2000. .Zagreb : Državni hidrometeorološki zavod, 2008 (monografija).

• Perčec Tadić, Melita: Digitalna karta srednje godišnje sume globalnog Sunčeva zračenja i model proračuna globalnog Sunčeva zračenja na nagnute, različito orijentirane plohe. // Hrvatski meteorološki časopis. 39 (2004) ; 41-50 (članak, znanstveni). http://www.meteohmd.hr/izdanja/hmc/hmc39.pdf

• Perčec Tadić, Melita (2010) Gridded Croatian climatology for 1961-1990. Theoretical and applied climatology 102(1-2): 87-103

• Poje, D., Z. Žibrat i M. Gajić-Čapka, 1984: Osnovne karakteristike naoblake i insolacije na području SR Hrvatske. Rasprave, 19, DHMZ, Zagreb, 49-74.

• Žibrat, Z. i M. Gajić-Čapka, 1986: Globalno zračenje na području SR Hrvatske. Rasprave, 21, DHMZ, Zagreb, 47-58.

Documents

Klimatske informacije i obnovljivi izvori energije ...klima.hr/razno/projekti2013/climrun_radionica1/WS_suncevo_zracenje.pdf · Sunčana energija • Energija dozračena od Sunca