Sadržaj
- Proračun solarne izolacije
- Zračna masa u solarnoj izolaciji
- Ostale metode izračuna solarne izolacije
- Svojstva povezana sa solarnom izolacijom
- Izračun sunčevog zračenja naspram izolacije
- Upotreba istraživanja solarne izolacije
Ako izađete van i pustite da vam sunčeva svjetlost padne na lice, dobar je osjećaj. Shvatiti koliko sunčeve svjetlosti zapravo znači izračunati nešto što se zove solarna insolacija, Solarna insolacija također vam omogućava određivanje fizičkog vremena u suhim područjima poput pustinja.
Proračun solarne izolacije
Solarna insolacija je količina sunčevog zračenja preko veličine neke površine tijekom vremena. Fotonaponski generatori koji stvaraju električnu energiju od dolazne sunčeve svjetlosti mjere insolaciju kao prosječno zračenje u kilovatima po kvadratnom metru (kW / m)2).
Ponekad se upotrebljava i druga varijacija koja koristi vremensku komponentu, kilovatni sati u godini najveće kilovatne kWh / (kWp * godine). To znači da možete stvoriti formulu sunčevog zračenja mjerenjem moć sunčeve svjetlosti nad određenim područjem kroz određeno vrijeme.
Znanstvenici također koriste taj izraz fluks da se odnosi na sunčevo zračenje po jedinici horizontalnog područja na određenom području. To je slično magnetskom toku, količina magnetskog polja koja prolazi kroz dvodimenzionalnu površinu jesu, ali, u ovom slučaju, tok sunčeve insolacije također može varirati ovisno o tome koliko je zemlja udaljena.
Možete mjeriti gustoću protoka na vrhu atmosfere po: F = FO x cosθ0 za FO gustoća solarnog toka u najvišoj točki atmosfere i kut sunčevog zenita θ0, kut između vašeg zenita i središta Sunčevog diska. Vaš zenit je linija koja ide ravno okomito u atmosferu dok stojite negdje na Zemlji.
Solarna insolacija se također može mjeriti kao f_lux podijeljen s horizontalnom površinom_. Te se količine koriste i za izračunavanje brzine kojom energija sunca doseže Zemljinu površinu. Formula sunčevog zračenja pokazala je znanstvenicima da se sunčevo zračenje u najvišoj točki atmosfere tijekom godine mijenja za oko 7% od 1.412 kW / m2 u siječnju na 1.321 kW / m2 u srpnju, zbog toga što se Zemlja pomiče bliže i dalje od sunca.
Zračna masa u solarnoj izolaciji
Formulom možete odrediti i izravnu komponentu sunčevog zračenja 1.353 x .7M za faktor mase zraka M koji je (1 / cosθ0).678 za zenitni kut θ0. zračna masa je omjer količine atmosfere koju sunčeva svjetlost mora proći u jednom trenu i koliko atmosfere bi sunčevo svjetlo moralo proći da je sunce bilo izravno preslušano.
To znači, ako bi vam sunce bilo direktno iznad vaše glave, zračna masa bila bi jednaka kao što bi bile dvije vrijednosti udjela jednake. Kad je sunce na nebu vrlo visoko, vrijednost za cos θ__0 relativno je mali i zanemariv.
direktno dio sunčevog zračenja je koliko zračenja dolazi direktno od sunca, Difuzno zračenje je koliko nebo i atmosfera difuzuju zračenje. Odbijeno zračenje je količina koju odbacuju tijela vode na Zemlji.
Ostale metode izračuna solarne izolacije
Za izračunavanje solarne insolacije možete koristiti mrežni Izračun sunčeve izolacije pomoću PV obrazovanja. Provjerite da li razumijete varijable i jednadžbe koje stoje iza kalkulatora. Svaki kalkulator za insolaciju, poput ovog, uzima u obzir položaj sunca u prostoru i najveću sunčevu insolaciju na površini pod određenim kutom.
Kalkulator koristi solarnu insolaciju kao faktor koji ovisi o zemljopisnoj širini i danu u godini. To mu omogućuje obavljanje izračuna uzimajući u obzir teoriju sunčevog sustava kao i eksperimentalne rezultate.
Svojstva povezana sa solarnom izolacijom
Ova promatranja sunčeve svjetlosti daju znanstvenicima druge količine koje mogu izračunati, poput solarne konstante S, koju je dao S = FO(R / r0) x cosθ__0 _ s trenutnom razlikom između sunca i Zemlje _r i prosječna udaljenost između sunca i Zemlje r0. To znanstvenicima omogućava jednostavniji način određivanja kako kretanje između sunca i Zemlje utječe na sunčevu svjetlost. S
gustoća olarnog toka F može se izračunati i kao promjena sunčevog grijanja u najvišoj točki atmosfere po jedinici površine tijekom razlike u vremenu, dano od dQ / dt, Ovo je pogodno za inženjerske solarne ćelije koje iskorištavaju promjene sunčeve svjetlosti tokom dana u proizvodnji električne energije.
Napredniji i nijansirani kalkulatori mogu uzeti u obzir posebne značajke poput vremenskih učinaka za predviđanje solarne izolacije u razne dane. Ostala korisna svojstva sunčeve svjetlosti uključuju Izravno normalno zračenje (DNI), količinu sunčevog zračenja koju objekt ili područje doživljava u odnosu na veličinu samog područja.
Prilikom izračunavanja dolazna sunčeva svjetlost mora biti okomita na površinu. Ti čimbenici, poput sunčeve insolacije, ovise o atmosferi, sunčevom kutu i udaljenosti između Sunca i Zemlje, pa će ih napredniji proračuni moći opisati kako bi izvršili značajnija mjerenja.
Izračun sunčevog zračenja naspram izolacije
Dok koristite kalkulatore za dobivanje vrijednosti solarne insolacije, trebali biste razumjeti osnovne fizike iza same solarne insolacije. Postoji nekoliko jednostavnih matematičkih jednadžbi koje mogu opisati solarnu insolaciju. Ovo vam može pomoći da saznate više o tome kako se solarna insolacija upotrebljava u poljima istraživanja koja koriste snagu sunčeve svjetlosti.
Solarna insolacija usko je povezana sa samim solarnim zračenjem, ali insolacija vam daje precizniji način izračunavanja zračenja na jednom objektu relevantnom za energiju, a ne samo uzimanje mjerenja same sunčeve svjetlosti.
Sunčevo zračenje je elektromagnetska svjetlost koja dolazi izravno od sunca. Obično se kreće od vidljive svjetlosti do ultraljubičastog zračenja, au nekim se slučajevima čak proteže i do X-zraka i infracrvenog vala. To znači da vam sunčevo zračenje daje pouzdan način određivanja svjetlosti koja podržava život na Zemlji. Atmosfera koja okružuje planet obično odbacuje ostale štetne komponente zračenja sunca.
Pomoću izračuna sunčevog zračenja možete odrediti reakcije nuklearne fuzije samog sunca. Te pojave proizvode helij sunca od 700 milijuna tona vodika u sekundi. Einsteinova poznata jednadžba E = mc2 opisuje taj postupak koji prekida atomske veze između atoma vodika radi energije reakcije E u džulima, masa izgubljena u procesu m u kg i brzini svjetlosti c (3,8 x 108 m / s). Proces fuzije je kako sunce stvara elektromagnetske valove zračenja.
Upotreba istraživanja solarne izolacije
Dizajni sunčevog sustava oslanjaju se na solarnu insolaciju kako bi izmjerili koliko su moćni da bi bili što efikasniji. Inženjeri koji rade na ovim dizajnom koriste solarnu insolaciju kako bi odredili kako procijeniti koliko fotonaponskih sustava treba proizvesti.
Podaci koji se odnose na solarnu insolaciju također su korisni za prepoznavanje, tumačenje i usporedbu vrsta fizičkog vremena na Zemlji zbog Zemljine orbite oko sunca. Ovo se proteže na karbonatne ili silikolastično-karbonatne rampe, geološke značajke nagiba od obala niskog nagiba do plitkih voda, smišljajući kako Zemlja hvata toplinu sa Sunca formirajući ove značajke.
Konačno, građevinski inženjeri moraju uzeti u obzir zračenje i solarnu izolaciju prilikom stvaranja zgrada kako bi izdržali temperaturu i toplinu sunca.