Ako vypočítať slnečné žiarenie

Vykročiť von a nechať si na tvár dopadať slnečné svetlo je dobrý pocit. Zistiť, koľko slnečného žiarenia to v skutočnosti je, znamená vypočítať niečo, čo sa voláslnečné žiarenie. Slnečné žiarenie vám tiež umožňuje určiť fyzické zvetrávanie v suchých oblastiach, ako sú púšte.

​Slnečné žiarenieje množstvo slnečného žiarenia v priebehu času na ploche. Fotovoltaické generátory, ktoré vytvárajú elektrickú energiu z prichádzajúceho slnečného žiarenia, merajú slnečné žiarenie akopriemerná ožiarenosťv kilowattoch na meter štvorcový (kW / m²).

Niekedy sa používa iná variácia, ktorá využíva časovú zložku, kilowatthodiny nad kilowatthodinou špičkového roku kWh / (kWp * rok). To znamená, že môžete vytvoriť vzorec slnečného žiarenia zmeranímsila slnečného žiarenia v určitej oblasti po určitú dobu​.

Vedci používajú aj tento výraztokoznačovať slnečné žiarenie na jednotku horizontálnej oblasti v určitej oblasti. Je to podobné ako s magnetickým tokom, množstvom magnetického poľa prechádzajúcim dvojrozmerným priestorom povrchy sú, ale v tomto prípade sa tok slnečného žiarenia môže tiež líšiť v závislosti od toho, ako ďaleko sú Zem je.

Môžete merať hustotu toku na konci atmosféry pomocou

preF_Ohustota slnečného toku v najvyššom bode atmosféry a uhol slnečného zenituθ₀, uhol medzi zenitom a stredom slnečného disku. Váš zenit je priamka smerujúca priamo kolmo do atmosféry, keď stojíte niekde na Zemi.

Slnečné žiarenie možno tiež merať ako flux delené vodorovnou plochou. Tieto veličiny sa tiež používajú na výpočet rýchlosti, akou sa energia zo slnka dostane na povrch Zeme. Vzorec slnečného žiarenia ukázal vedcom, že slnečné žiarenie v najvyššom bode atmosféry sa počas celého roka mení asi o 7% z 1,412 kW / m² v januári na 1,321 kW / m² v júli kvôli tomu, ako sa Zem posúva bližšie a ďalej od slnka.

Podľa vzorca môžete určiť aj priamu zložku slnečného žiarenia1,353 x 0,7^Mpre hmotnostný faktor vzduchuMktorý je(1 / cosθ​​₀​​)^.678pre zenitový uholθ₀.Thevzduchová hmotaje podiel toho, koľko atmosféry musí slnečné svetlo prejsť v jednom okamihu a koľko atmosféry by muselo slnečné svetlo prejsť, ak by bolo slnko priamo začuť.

To znamená, že ak by bolo slnko priamo nad vašou hlavou, hmotnosť vzduchu by bola 1, pretože dve hodnoty pomeru by boli rovnaké. Keď je slnko veľmi vysoko na oblohe, hodnota pre cosθ​​0je relatívne malý a zanedbateľný.

Thepriamysúčasťou slnečného žiarenia je to, koľko žiarenia pochádza priamo zo slnka. Difúzne žiarenieje to, koľko oblohy a atmosféry rozptyľuje žiarenie.Odrazené žiarenieje množstvo, ktoré sa spätne odráža vodnými útvarmi na Zemi.

Môžete použiť online Výpočet slnečnej slnečnej žiarenia podľa PV Education pre výpočet slnečného žiarenia. Uistite sa, že rozumiete premenným a rovniciam za kalkulačkou. Akákoľvek kalkulačka slnečnej žiarenia, ako je táto, berie do úvahy polohu slnka v priestore a maximálnu slnečnú slnečnú žiarenie na povrchu v určitom uhle.

Kalkulačka používa slnečné žiarenie ako faktor závislý od zemepisnej šírky a dňa v roku. To mu umožňuje vykonať výpočet zohľadnením teórie slnečnej sústavy, ako aj experimentálnych výsledkov.

Tieto pozorovania slnečného žiarenia poskytujú vedcom ďalšie množstvá, ktoré môžu vypočítať, ako napríklad slnečnú konštantu S danú

so súčasnou vzdialenosťou medzi slnkom a Zemoura priemerná vzdialenosť medzi slnkom a Zemour₀.To dáva vedcom priamočiarejší spôsob určovania toho, ako pohyb medzi slnkom a Zemou ovplyvňuje slnečné žiarenie. Hustota slnečného tokuFsa dá vypočítať aj ako zmena solárneho ohrevu v najvyššom bode atmosféry na jednotku plochy za časový rozdiel daný vzťahomdQ / dt. To platí pre technické solárne články, ktoré pri výrobe elektrickej energie využívajú zmeny slnečného žiarenia počas celého dňa.

Pokročilejšie a podrobnejšie kalkulačky môžu pri predpovedaní slnečného žiarenia na rôzne dni brať do úvahy špecifické vlastnosti, ako sú napríklad poveternostné vplyvy. Medzi ďalšie užitočné vlastnosti slnečného žiarenia patrí Direct Normal Irradiance (DNI), množstvo slnečného žiarenia, ktoré objekt alebo oblasť zažíva cez veľkosť samotnej oblasti.

Pri uskutočňovaní tohto výpočtu musí byť prichádzajúce slnečné svetlo kolmé na povrch. Tieto faktory, ako napríklad slnečné žiarenie, závisia od atmosféry, uhla slnka a vzdialenosti medzi nimi Slnko a Zem, takže pokročilejšie výpočty ich môžu opísať a urobiť tak zmysluplnejšie merania.

Pri používaní kalkulačiek na získanie hodnôt slnečného žiarenia by ste mali pochopiť základnú fyziku, ktorá stojí za samotným slnečným žiarením. Existuje niekoľko jednoduchých matematických rovníc, ktoré môžu opísať slnečné žiarenie. To vám môže pomôcť dozvedieť sa viac o tom, ako sa slnečné žiarenie používa v študijných odboroch, ktoré využívajú silu slnečného žiarenia.

Slnečné žiarenie úzko súvisí so samotným slnečným žiarením, ale slnečné žiarenie vám poskytuje presnejší spôsob výpočet žiarenia pre jeden objekt, ktorý je relevantný pre energiu, a nielen meranie slnečného žiarenia sám.

Slnečné žiarenie je elektromagnetické svetlo pochádzajúce priamo zo slnka. Spravidla sa pohybuje od viditeľného svetla po ultrafialové lúče a v niektorých prípadoch dokonca až k röntgenovým lúčom a infračerveným vlnám. To znamená, že slnečné žiarenie vám poskytuje spoľahlivý spôsob určovania svetla, ktoré podporuje život na Zemi. Atmosféra obklopujúca planétu zvyčajne odvracia ďalšie škodlivejšie zložky slnečného žiarenia.

Môžete použiť výpočet slnečného žiarenia na určenie reakcií jadrovej fúzie samotného slnka. Tieto javy produkujú hélium slnka zo 700 miliónov ton vodíka za sekundu. Einsteinova slávna rovnicaE = mc²popisuje tento proces, ktorý prerušuje atómové väzby medzi atómami vodíka na energiu reakcieEv jouloch, hmotnosť stratená v procesemv kg a rýchlosť svetlac(3,8 x 10⁸ pani). Proces fúzie spočíva v tom, ako slnko produkuje samotné elektromagnetické vlny žiarenia.

Návrhy slnečných sústav sa spoliehajú na slnečné žiarenie, aby zmerali, akú silu potrebujú, aby boli čo najefektívnejšie. Inžinieri pracujúci na týchto projektoch používajú slnečné žiarenie na určenie toho, ako odhadnúť, koľko energie by mali fotovoltaické systémy vyrobiť.

Údaje týkajúce sa slnečného žiarenia sú užitočné aj na identifikáciu, interpretáciu a porovnanie typov fyzického počasia na Zemi v dôsledku obehu Zeme okolo Slnka. Toto sa rozširuje na karbonátové alebo siliciklasticko-karbonátové rampy, ktorých geologické vlastnosti sú sklonené z minima gradient na pobrežia plytkej vody pri zisťovaní, ako Zem pri ich formovaní zachytáva teplo zo Slnka Vlastnosti.

Nakoniec musia stavební inžinieri pri vytváraní budov brať do úvahy žiarenie a slnečné žiarenie, aby odolali teplote a teplu slnka.