日射量の計算方法

外に出て日光を顔に当てるのはいい感じです。 それが実際にどれだけの日光であるかを理解することは、日射量. 日射量は、砂漠などの乾燥した地域の物理的な風化を判断する方法も提供します。

​日射量は、時間の経過に伴う表面積のサイズに対する日射量です。 入射する太陽光から電気エネルギーを生成する太陽光発電機は、次のように日射量を測定します平均放射照度キロワット/平方メートル（kW / m）²).

時間コンポーネントを使用する別のバリ​​エーションが使用されることもあります。キロワット時はキロワットピーク年kWh /（kWp *年）です。 これは、を測定することで太陽放射照度の式を作成できることを意味します特定の領域における特定の時間にわたる太陽光の力​.

科学者もこの用語を使用しますフラックス特定の領域の水平面積の単位あたりの日射量を指します。 これは磁束、つまり二次元を通過する磁場の量に似ています 表面はですが、この場合、日射量のフラックスは、 地球はそうです。

大気の先端でのフラックス密度は、次の方法で測定できます。

にとってF_O大気の最高点での太陽フラックス密度と太陽天頂角θ₀、天頂と太陽の円盤の中心との間の角度。 あなたの天頂は、あなたが地球のどこかに立っているとき、大気中に垂直にまっすぐに行く線です。

日射量は、fとして測定することもできますルクスを水平表面積で割ったもの. これらの量は、太陽からのエネルギーが地球の表面に到達する速度の計算にも役立ちます。 太陽放射照度の公式は、大気の最高点での太陽放射照度が、1.412 kW / mから年間を通じて約7％変化することを科学者に示しています。² 1月に1.321kW / m² 7月、地球が太陽から近づいたり遠ざかったりするためです。

次の式で日射の直接成分を決定することもできます1.353 x .7^M気団係数の場合Mこれは（1 /cosθ​​₀​​)^.678天頂角用θ₀.ザ・気団は、太陽光が一瞬で移動しなければならない大気の量と、太陽が直接聞こえた場合に太陽光が通過しなければならない大気の量の割合です。

つまり、太陽が頭の真上にある場合、比率の2つの値が等しいため、気団は1になります。 太陽が空で非常に高いとき、cosの値θ​​0比較的小さく、無視できます。

ザ・直接太陽放射の一部は、太陽から直接来る放射の量です. 拡散放射線空と大気がどれだけ放射を拡散するかです。反射放射は地球上の水域によって反射された量です。

あなたはオンラインで使用することができます 日射量の計算 日射量を計算するためのPV教育による。 電卓の背後にある変数と方程式を理解していることを確認してください。 このような日射量計算機は、空間内の太陽の位置と、特定の角度での表面の最大日射量を考慮に入れています。

計算機は、緯度と曜日に依存する要因として日射量を使用します。 これにより、太陽系の理論と実験結果を考慮して計算を行うことができます。

これらの太陽光の観測は、科学者に、太陽定数Sなど、計算できる他の量を与えます。

太陽と地球の間の現在の距離でr太陽と地球の間の平均距離r₀.これにより、科学者は太陽と地球の間の動きが太陽光にどのように影響するかをより簡単に判断できます。 太陽フラックス密度Fまた、次の式で与えられる、時間の違いに対する単位面積あたりの大気の最高点での太陽熱の変化として計算することもできます。dQ / dt. これは、電気エネルギーを生成する際に1日を通して太陽光の変化を利用する太陽電池のエンジニアリングに適しています。

より高度で微妙な計算機は、気象効果などの特定の機能を考慮に入れて、さまざまな日の日射量を予測できます。 日光の他の有用な特性には、直接法線放射照度（DNI）、オブジェクトまたはエリアがエリア自体のサイズにわたって経験する日射量。

この計算を実行するときは、入射する太陽光が表面に対して垂直である必要があります。 日射量のようなこれらの要因は、大気、太陽の角度、および間の距離に依存します 太陽と地球なので、より高度な計算でそれらを記述して、より意味のある測定を行うことができます。

計算機を使用して日射量の値を取得するときは、日射量自体の背後にある基礎となる物理学を理解する必要があります。 日射量を説明できる簡単な数式がいくつかあります。 これは、太陽光の力を利用する研究分野で日射がどのように使用されているかを学ぶのに役立ちます。

日射は日射自体と密接に関連していますが、日射はより正確な方法を提供します 太陽光を測定するだけでなく、エネルギーに関連する単一のオブジェクトの放射を計算する 自体。

太陽放射は、太陽から直接来る電磁光です。 これは一般に可視光線から紫外線にまで及び、場合によってはX線や赤外線にまで及びます。 これは、太陽放射が地球上の生命を支える光を決定する信頼できる方法を提供することを意味します。 惑星を取り巻く大気は、通常、太陽放射の他のより有害な成分をそらします。

太陽放射計算を使用して、太陽自体の核融合反応を決定できます。 これらの現象は、毎秒7億トンの水素から太陽のヘリウムを生成します。 アインシュタインの有名な方程式E = mc²反応のエネルギーのために水素原子間の原子結合を切断するこのプロセスについて説明しますEジュールで、その過程で質量が失われましたmキログラムと光速c（3.8 x 10⁸ MS）。 核融合プロセスは、太陽が放射自体の電磁波を生成する方法です。

ソーラーシステムの設計は、可能な限り効果的であるために必要な強力さを測定するために日射量に依存しています。 これらの設計に取り組んでいるエンジニアは、日射量を使用して、太陽光発電システムが生成するエネルギー量を見積もる方法を決定します。

日射に関連するデータは、太陽の周りの地球の軌道に起因する地球の物理的な天気のタイプを識別、解釈、および比較するのにも役立ちます。 これは、炭酸塩または珪砕屑性炭酸塩ランプ、低地からの傾斜の地質学的特徴にまで及びます。 地球がこれらを形成する際に太陽からの熱をどのように閉じ込めるかを理解する上での浅瀬の海岸線への勾配 特徴。

最後に、建設エンジニアは、太陽の温度と熱に耐える建物を作成するときに、日射量と日射量を考慮する必要があります。