Izlazak van i puštanje sunčeve svjetlosti da vam padne na lice dobar je osjećaj. Otkriti koliko je zapravo sunčeve svjetlosti znači izračunati nešto što se nazivasolarna insolacija. Sunčeva insolacija također vam daje način određivanja fizičkog vremena u suhim regijama poput pustinja.
Izračun solarne insolacije
Sunčana insolacijaje količina sunčevog zračenja na veličini površine tijekom vremena. Fotonaponski generatori koji stvaraju električnu energiju od dolazne sunčeve svjetlosti mjere izolaciju kaoprosječna ozračenostu kilovatima po kvadratnom metru (kW / m2).
Ponekad se koristi još jedna varijacija koja koristi vremensku komponentu, kilovat-sati preko kilovat-vršne godine kWh / (kWp * godina). To znači da možete stvoriti formulu sunčevog zračenja mjerenjemsnaga sunčeve svjetlosti na određenom području kroz određeno vrijeme.
Znanstvenici također koriste taj izrazfluksda se odnosi na sunčevo zračenje po jedinici vodoravne površine u određenom području. To je slično magnetskom toku, količini magnetskog polja koja prolazi kroz dvodimenzionalno površine jesu, ali, u ovom slučaju, tok sunčeve insolacije također može varirati ovisno o udaljenosti Zemlja je.
Gustoću toka na vrhu atmosfere možete izmjeriti pomoću
F = F_0 \ puta \ cos {\ theta_0}
zaFOgustoća sunčevog toka na najvišoj točki atmosfere i zenitni kut suncaθ0, kut između vašeg zenita i središta sunčevog diska. Vaš zenit je linija koja ide ravno okomito u atmosferu kad stojite negdje na Zemlji.
Solarna insolacija također se može mjeriti kao flux podijeljena vodoravnom površinom. Te se količine također koriste za izračunavanje brzine kojom energija sunca doseže površinu Zemlje. Formula sunčevog zračenja pokazala je znanstvenicima da se sunčevo zračenje na najvišoj točki atmosfere tijekom godine mijenja za oko 7% sa 1,412 kW / m2 u siječnju na 1.321 kW / m2 u srpnju, zbog načina na koji se Zemlja približava i udaljava od sunca.
Zračna masa u sunčevoj izolaciji
Izravnu komponentu sunčevog zračenja možete odrediti i formulom1,353 x .7Mza faktor mase zrakaMkoji je(1 / cosθ0).678za zenitni kutθ0.Thezračna masaudio je koliko atmosfere sunčeva svjetlost mora proći u jednom trenutku i koliko bi atmosfere sunčeva svjetlost morala proći da je sunce izravno čulo.
To znači da bi sunce bilo ravno iznad vaše glave, masa zraka bila bi 1 jer bi dvije vrijednosti udjela bile jednake. Kada je sunce vrlo visoko na nebu, vrijednost za cosθ0je relativno mali i zanemariv.
Thedirektnodio sunčevog zračenja je koliko zračenja dolazi izravno od sunca. Difuzno zračenjeje koliko nebo i atmosfera difuziraju zračenje.Reflektirano zračenjeje količina koju natrag odražavaju vodena tijela na Zemlji.
Ostale metode izračunavanja solarne izolacije
Možete koristiti internet Proračun solarne izolacije by PV Education za izračunavanje solarne insolacije. Obavezno razumite varijable i jednadžbe iza kalkulatora. Bilo koji kalkulator insolacije poput ovog uzima u obzir položaj sunca u prostoru i maksimalnu sunčevu insolaciju na površini pod određenim kutom.
Kalkulator koristi sunčevu insolaciju kao faktor koji ovisi o geografskoj širini i danu u godini. To mu omogućuje izračun uzimajući u obzir teoriju Sunčevog sustava kao i eksperimentalne rezultate.
Svojstva povezana sa solarnom izolacijom
Ova promatranja sunčeve svjetlosti daju znanstvenicima druge veličine koje mogu izračunati, poput solarne konstante S, zadane od
S = F_0 \ frac {r} {R_0} \ puta \ cos {\ theta_0}
s trenutnom udaljenost između sunca i Zemljeri prosječna udaljenost između sunca i Zemljer0.To znanstvenicima daje jednostavniji način određivanja kako kretanje između Sunca i Zemlje utječe na sunčevu svjetlost. Gustoća sunčevog tokaFmože se izračunati i kao promjena solarnog grijanja na najvišoj točki atmosfere po jedinici površine tijekom razlike u vremenu, zadana sdQ / dt. To je primjereno za inženjerske solarne ćelije koje iskorištavaju promjene sunčeve svjetlosti tijekom dana u proizvodnji električne energije.
Napredniji i nijansirani kalkulatori mogu uzeti u obzir specifične značajke poput vremenskih učinaka da bi predvidjeli sunčevu osunčanost u različite dane. Ostala korisna svojstva sunčeve svjetlosti uključuju izravno normalno normalno zračenje (DNI), količina sunčevog zračenja koju objekt ili područje doživljava preko veličine samog područja.
Dolazeća sunčeva svjetlost mora biti okomita na površinu prilikom izvođenja ovog izračuna. Ti čimbenici, poput sunčeve insolacije, ovise o atmosferi, sunčevom kutu i udaljenosti između njih sunca i Zemlje, tako da ih napredniji izračuni mogu opisati radi značajnijih mjerenja.
Proračun sunčevog zračenja vs. Osunčanost
Dok vam kalkulatori daju vrijednosti solarne osunčanosti, trebali biste razumjeti temeljnu fiziku koja stoji iza same solarne osunčanosti. Postoji nekoliko jednostavnih matematičkih jednadžbi koje mogu opisati sunčevu insolaciju. To vam može pomoći da naučite više o tome kako se solarna insolacija koristi u područjima studija koja koriste snagu sunčeve svjetlosti.
Solarna insolacija usko je povezana sa samim sunčevim zračenjem, ali insolacija vam daje precizniji način izračunavanje zračenja na jednom objektu relevantnom za energiju, a ne samo mjerenje sunčeve svjetlosti sebe.
Sunčevo zračenje je elektromagnetsko svjetlo koje dolazi izravno od sunca. To se uglavnom kreće od vidljive svjetlosti do ultraljubičastih zraka, au nekim slučajevima čak se proteže i na X-zrake i infracrvene valove. To znači da vam sunčevo zračenje daje pouzdan način određivanja svjetlosti koja podržava život na Zemlji. Atmosfera koja okružuje planet obično odbija druge štetnije komponente sunčevog zračenja.
Izračunom sunčevog zračenja možete odrediti reakcije nuklearne fuzije samog sunca. Ove pojave proizvode helij sunca od 700 milijuna tona vodika u sekundi. Einsteinova poznata jednadžbaE = mc2opisuje ovaj postupak koji prekida atomske veze između atoma vodika za energiju reakcijeEu džulima, masa izgubljena u procesumu kg i brzini svjetlostic(3,8 x 108 m / s). Proces fuzije je način na koji Sunce samo proizvodi elektromagnetske valove zračenja.
Primjene istraživanja solarne izolacije
Dizajn solarnog sustava oslanja se na sunčevu insolaciju kako bi izmjerio koliko su im potrebni da bi bili što učinkovitiji. Inženjeri koji rade na ovim dizajnom koriste sunčevu insolaciju kako bi odredili kako procijeniti koliko energije trebaju proizvoditi fotonaponski sustavi.
Podaci koji se odnose na sunčevu insolaciju također su korisni za prepoznavanje, tumačenje i usporedbu vrsta fizičkog vremena na Zemlji zbog Zemljine orbite oko Sunca. To se proteže na karbonatne ili siliklastično-karbonatne rampe, geološke značajke nagiba s niskog gradijent na plitke vodene obale u otkrivanju kako Zemlja zarobljava toplinu od Sunca stvarajući ih značajke.
Konačno, građevinski inženjeri trebaju uzeti u obzir zračenje i sunčevu insolaciju prilikom stvaranja zgrada koje će izdržati sunčevu temperaturu i toplinu.