Jó érzés kilépni és hagyni, hogy a napfény az arcodra essen. Annak kiderítése, hogy mennyi napfény ez valójában, azt jelenti, hogy kiszámoljuk az úgynevezettnapsugárzás. A napsugárzás lehetővé teszi a fizikai időjárási viszonyok meghatározását a száraz területeken, például a sivatagokban.
Solar Insolation Calculation
Solar insolationa napsugárzás mennyisége a felület nagyságában idővel. A fotovoltaikus generátorok, amelyek a bejövő napfényből villamos energiát hoznak létre, az inolációt mérikátlagos besugárzáskilowatt / négyzetméter (kW / m2).
Előfordul, hogy egy másik, időösszetevőt használó variációt alkalmaznak, kilowattórát a kilowatt-csúcsévhez képest kWh / (kWp * év). Ez azt jelenti, hogy létrehozhat egy napsugárzási képletet aa napfény hatalma egy adott területen egy bizonyos idő alatt.
A tudósok is használják ezt a kifejezéstfényárama vízszintes terület egységére eső napsugárzásra utalni egy adott régióban. Ez hasonló a mágneses fluxushoz, a mágneses tér mennyiségéhez, amely áthalad a kétdimenzión felülete van, de ebben az esetben a napsugárzás fluxusa is változhat attól függően, hogy milyen messze van a A Föld az.
Az atmoszféra csúcsán lévő fluxus sűrűségét mérheti
F = F_0 \ szer \ cos {\ theta_0}
mertFOa nap fluxus sűrűsége a légkör legmagasabb pontján és a nap zenit szögeθ0, a zenitje és a Nap korongjának közepe közötti szög. A zenitje az a vonal, amely függőlegesen egyenesen a légkörbe megy, amikor valahol a Földön áll.
A napsugárzás f-ként is mérhetőlux osztva vízszintes felülettel. Ezeket a mennyiségeket arra is felhasználják, hogy kiszámítsák a nap energiájának a Föld felszínére jutásának sebességét. A napsugárzási képlet kimutatta a tudósoknak, hogy a napsugárzás a légkör legmagasabb pontján az év során mintegy 7% -kal változik 1,412 kW / m2 januárban 1,321 kW / m2 júliusban, mivel a Föld egyre közelebb kerül a naptól.
Légtömeg a napszigetelésben
A képlettel meghatározhatja a napsugárzás közvetlen összetevőjét is1,353 x, 7Ma légtömeg-tényezőhözMami(1 / cosθ0).678a zenit szögreθ0.Alégtömegannak az aránya, hogy a napfénynek mekkora része van a napfénynek az egyetlen pillanatban, és mennyi atmoszférának kellene átmennie a napfénynek, ha a napot közvetlenül meghallják.
Ez azt jelenti, hogy ha a nap közvetlenül a feje felett lenne, a légtömeg 1 lenne, mivel az arány két értéke megegyezik. Ha a nap nagyon magasan van az égen, akkor a cos értékeθ0viszonylag kicsi és elhanyagolható.
Aközvetlena napsugárzás része, hogy mekkora sugárzás származik közvetlenül a napból. Diffúz sugárzásmennyi az ég és a légkör diffundálja a sugárzást.Visszaverődő sugárzása Földön lévő víztestek által visszavert mennyiség.
Egyéb szolárizolációs számítási módszerek
Használhatja az online A szolárszigetelés kiszámítása a PV Education által a napsugárzás kiszámításához. Ügyeljen arra, hogy megértse a számológép mögött álló változókat és egyenleteket. Bármely insolációs számológép, mint ez, figyelembe veszi a nap helyét az űrben, és a maximális napsugárzást egy adott szögben lévő felületen.
A számológép a napsugárzást használja tényezőként, amely az év szélességétől és napjától függ. Ez lehetővé teszi a számítás elvégzését a Naprendszer elméletének, valamint a kísérleti eredmények figyelembevételével.
A napelemes szigeteléssel kapcsolatos tulajdonságok
Ezek a napfény-megfigyelések más mennyiségeket adnak a tudósok számára, amelyeket kiszámíthatnak, például az S által megadott S
S = F_0 \ frac {r} {R_0} \ szer \ cos {\ theta_0}
a Nap és a Föld közötti aktuális távolsággalrés a Nap és a Föld közötti átlagos távolságr0.Ez a tudósoknak egyszerűbb módszert ad annak meghatározására, hogy a nap és a Föld közötti mozgás hogyan befolyásolja a napfényt. A napfluxus sűrűségeFkiszámítható úgy is, mint a napfűtés változása a légkör legmagasabb pontján, területegységenként, az időbeli különbség alapján, adQ / dt. Ez releváns azoknak a mérnöki napelemeknek a mérésére, amelyek a napfény változását egész nap kihasználják az elektromos energia előállításában.
A fejlettebb és árnyaltabb számológépek figyelembe vehetik a sajátos jellemzőket, például az időjárási hatásokat, hogy előre jelezzék a napsugárzást különböző napokon. A napfény egyéb hasznos tulajdonságai közé tartozik a közvetlen normál besugárzás (DNI), az a napsugárzás mennyisége, amelyet egy tárgy vagy terület a terület méretén túl tapasztal.
A bejövő napfénynek merőlegesnek kell lennie a felületre a számítás során. Ezek a tényezők, mint például a napsugárzás, a légkörtől, a nap szögétől és a távolságtól függenek a nap és a Föld, így fejlettebb számítások írhatják le őket értelmesebb mérések elvégzésére.
A napsugárzás kiszámítása vs. Insoláció
Miközben számológépeket használ a napsugárzás értékeinek megadásához, meg kell értenie magát a napsugárzás mögött meghúzódó fizikát. Néhány egyszerű matematikai egyenlet leírhatja a napsugárzást. Ez segíthet abban, hogy többet megtudjon arról, hogyan használják a napsugárzást a napfény erejét kihasználó tanulmányi területeken.
A napsugárzás szorosan kapcsolódik magához a napsugárzáshoz, de az insoláció pontosabb módot nyújt Önnek egyetlen objektum sugárzásának kiszámítása az energia szempontjából, nem csak a napfény mérése maga.
A napsugárzás az elektromágneses fény, amely közvetlenül a napból származik. Ez általában a látható fénytől az ultraibolya sugarakig terjed, és egyes esetekben kiterjed a röntgensugarakra és az infravörös hullámokra is. Ez azt jelenti, hogy a napsugárzás megbízható módon meghatározza a Föld életét támogató fényt. A bolygót körülvevő légkör általában eltéríti a napsugárzás egyéb károsabb összetevőit.
A napsugárzás számításával meghatározhatja a Nap magfúziós reakcióit. Ezek a jelenségek másodpercenként 700 millió tonna hidrogénből állítják elő a nap héliumát. Einstein híres egyenleteE = mc2leírja ezt a folyamatot, amely megszakítja a hidrogénatomok közötti atomkötéseket a reakció energiája érdekébenEjoule-ban a folyamat során elveszett tömegmkg-ban és a fénysebességbenc(3,8 x 108 Kisasszony). A fúziós folyamat során a nap előállítja a sugárzás elektromágneses hullámait.
A Solar Insolation Research felhasználása
A naprendszer tervei a napsugárzásra támaszkodnak, hogy megmérjék, mennyire hatékonyaknak kell lenniük a lehető leghatékonyabbnak. Az ezeken a terveken dolgozó mérnökök napelemes szigeteléssel határozzák meg, hogyan lehet megbecsülni, hogy mennyi energiát termeljenek a fotovoltaikus rendszerek.
A napsugárzással kapcsolatos adatok szintén hasznosak a fizikai időjárástípusok azonosításában, értelmezésében és összehasonlításában a Földön a Föld körüli keringése miatt. Ez kiterjed a karbonátos vagy a szilikaglasztikus-karbonátos rámpákra, amelyek a mélyről lejtés geológiai jellemzői meredekségtől a sekély vízig terjedő partvonalakig, hogy kitaláljuk, hogyan csapja le a Föld a Napból származó hőt ezek kialakításakor jellemzők.
Végül az építőmérnököknek figyelembe kell venniük a sugárzást és a napsugárzást, amikor olyan épületeket hoznak létre, amelyek ellenállnak a nap hőmérsékletének és hőjének.