Kuidas arvutada päikese soojustust

Väljas astumine ja päikesevalguse näole laskmine on hea tunne. Selle väljaselgitamine, kui palju päikesevalgust see tegelikult on, tähendab selle arvutamist, mida nimetataksepäikese insolatsioon. Päikesekiirgus annab teile ka võimaluse määrata füüsilist ilmastikku kuivades piirkondades, näiteks kõrbetes.

​Päikese soojustamineon päikesekiirguse hulk pinna suuruses aja jooksul. Fotogalvaanilised generaatorid, mis loovad saabuvast päikesevalgusest elektrienergiat, mõõdavad insolatsiooni nagukeskmine kiirguskilovattides ruutmeetri kohta (kW / m²).

Mõnikord kasutatakse mõnda muud komponenti, mis kasutab ajakomponenti, kilovatt-tunnid kilovatt-tippaasta kohta kWh / (kWp * aasta). See tähendab, et saate luua päikese kiirguse valemi, mõõtespäikesevalguse võimsus kindlas piirkonnas kindla aja jooksul​.

Teadlased kasutavad seda terminit kavoogviidata päikesekiirgusele horisontaalse ala ühiku kohta teatud piirkonnas. See sarnaneb magnetvooga, kahemõõtmelise magnetvälja läbimisega pind, kuid sel juhul võib päikese soojustuse voog varieeruda ka sõltuvalt sellest, kui kaugel Maa on.

Saate mõõta voo tihedust atmosfääri tipus

eestF_Opäikesevoo tihedus atmosfääri kõrgeimas punktis ja päikese seniiti nurkθ₀, nurk teie seniidi ja Päikese ketta keskosa vahel. Teie seniit on joon, mis läheb otse vertikaalselt atmosfääri, kui seisate kusagil Maa peal.

Päikese soojustust saab mõõta ka kui fluks jagatud horisontaalse pindalaga. Neid koguseid tuleb kasutada ka päikesest pärineva energia Maa pinnale jõudmise kiiruse arvutamisel. Päikese kiirgusvalem on teadlastele näidanud, et päikesekiirgus atmosfääri kõrgeimas punktis muutub aastaga 1,412 kW / m umbes 7%² jaanuaris 1,321 kW / m² juulil, sellepärast, kuidas Maa liigub päikesest lähemale ja kaugemale.

Valemi abil saate määrata ka päikesekiirguse otsese komponendi1,353 x, 7^Mõhumassiteguri jaoksMmis on(1 / cosθ​​₀​​)^.678seniidi nurga jaoksθ₀.Theõhumasson osakaal sellest, kui suure osa atmosfäärist peab päikesevalgus ühel hetkel liikuma ja kui palju atmosfääri peaks päikesevalgus otse läbi kuulma.

See tähendab, et kui päike oleks otse teie pea kohal, oleks õhumass 1, kuna proportsiooni kaks väärtust oleksid võrdsed. Kui päike on taevas väga kõrgel, on väärtus cosθ​​0on suhteliselt väike ja tühine.

Theotseneosa päikesekiirgusest on see, kui palju kiirgust tuleb otse päikeselt. Hajutatud kiirguson see, kui palju taevas ja atmosfäär kiirgust hajutavad.Peegeldunud kiirguson summa, mida peegeldavad veekogud Maal.

Võite kasutada veebi Päikeseenergia arvutamine PV Educationi poolt päikesekiirguse arvutamiseks. Veenduge, et mõistaksite kalkulaatori taga olevaid muutujaid ja võrrandeid. Igasugune insolatsioonikalkulaator, nagu see, võtab arvesse päikese asukohta ruumis ja maksimaalset päikeseenergiat konkreetse nurga all oleval pinnal.

Kalkulaator kasutab päikesekiirgust kui laiuskraadist ja aasta päevast sõltuvat tegurit. See võimaldab tal arvutada, võttes arvesse nii Päikesesüsteemi teooriat kui ka katsetulemusi.

Need päikesevalguse vaatlused annavad teadlastele muid koguseid, mida nad saavad arvutada, näiteks päikese konstant S, mille annab

praeguse kaugusega päikese ja Maa vahelrja keskmine kaugus päikese ja Maa vahelr₀.See annab teadlastele sirgjoonelisema viisi kindlaks teha, kuidas päikese ja Maa vaheline liikumine mõjutab päikesevalgust. Päikesevoo tihedusFsaab arvutada ka päikesekütte muutusena atmosfääri kõrgeimas punktis pinnaühiku kohta aja erinevuse järgi, mille annabdQ / dt. See on asjakohane insener-päikesepatareide jaoks, mis kasutavad elektrienergia tootmisel kogu päeva jooksul päikesevalguse muutusi.

Täpsemad ja nüansirikkamad kalkulaatorid saavad päikeseenergia ennustamiseks erinevatel päevadel arvestada spetsiifiliste funktsioonidega, nagu ilmastiku mõjud. Muud päikesevalguse kasulikud omadused on otsene normaalne kiirgus (DNI), päikesekiirguse hulk, mida objekt või ala kogeb ala enda suuruse ulatuses.

Selle arvutamise ajal peab sissetulev päikesevalgus olema pinnaga risti. Need tegurid, nagu päikese soojustamine, sõltuvad atmosfäärist, päikese nurgast ja vahemaast päike ja Maa, nii et täpsemate arvutuste abil saab neid kirjeldada, et teha sisukamaid mõõtmisi.

Kasutades päikeseenergia väärtuste saamiseks kalkulaatoreid, peaksite mõistma päikesekiirguse enda aluseks olevat füüsikat. Seal on mõned lihtsad matemaatilised võrrandid, mis kirjeldavad päikese insolatsiooni. See võib aidata teil rohkem teada saada, kuidas päikesevalgust kasutatakse õppevaldkondades, mis kasutavad päikesevalgust.

Päikesekiirgus on tihedalt seotud päikesekiirguse endaga, kuid insolatsioon annab teile täpsema viisi kiirguse arvutamine ühel objektil, mis on energia jaoks oluline, mitte ainult päikesevalguse mõõtmine ise.

Päikesekiirgus on elektromagnetiline valgus, mis tuleb otse päikeselt. See ulatub üldjuhul nähtavast valgusest ultraviolettkiirteni ja mõnel juhul ulatub see isegi röntgenikiirteni ja infrapunalaineteni. See tähendab, et päikesekiirgus annab teile usaldusväärse viisi valguse määramiseks, mis toetab elu Maal. Planeeti ümbritsev atmosfäär suunab tavaliselt teised päikesekiirguse kahjulikumad komponendid.

Päikese kiirguse arvutamise abil saate määrata päikese enda tuumasünteesi reaktsioonid. Need nähtused toodavad päikese heeliumi 700 miljonist tonnist vesinikust sekundis. Einsteini kuulus võrrandE = mc²kirjeldab seda protsessi, mis katkestab vesinikuaatomite vahelised aatomisidemed reaktsiooni energia saamiseksEdžaulides kaotab selle käigus massmkilogrammides ja valguse kiirusesc(3,8 x 10⁸ Prl). Fusiooniprotsess on see, kuidas päike tekitab ise kiirguse elektromagnetlaineid.

Päikesesüsteemi konstruktsioonid tuginevad päikesekiirgusele, et mõõta, kui võimsad peavad need olema võimalikult tõhusad. Nende disainide kallal töötavad insenerid kasutavad päikeseenergiat, et määrata, kui palju fotogalvaanilised süsteemid peaksid energiat tootma.

Päikeseenergiaga seotud andmetest on abi ka Maa füüsilise ilma tüüpide tuvastamisel, tõlgendamisel ja võrdlemisel, mis on tingitud Maa orbiidist ümber Päikese. See laieneb karbonaat- või siliklast-karbonaat-kaldteedele, mis on madalast kaldu geoloogilised omadused gradient madalale veerannale, et välja selgitada, kuidas Maa püüab nende moodustamisel Päikesest pärinevat soojust Funktsioonid.

Lõpuks peavad ehitusinsenerid ehitiste loomisel päikese temperatuurile ja kuumusele vastu pidama arvestama kiirguse ja päikese insolatsiooniga.