Innehåll
- Beräkning av solisolering
- Luftmassa i solisolering
- Andra beräkningsmetoder för solisolering
- Egenskaper relaterade till solisolering
- Beräkning av solstrålning mot insolation
- Användning av Solar Insolation Research
Att gå utanför och låta solljuset falla på ansiktet är en god känsla. Att räkna ut hur mycket solljus det faktiskt är innebär att beräkna något som kallas solisolering. Solen isolering ger dig också ett sätt att bestämma fysisk väderkraft i torra områden som öknar.
Beräkning av solisolering
Solisolering är mängden solstrålning över storleken på en ytarea över tid. De fotovoltaiska generatorerna som skapar elektrisk energi från inkommande solljus mäter isolering som genomsnittlig bestrålning i kilowatt per kvadratmeter (kW / m2).
Ibland används en annan variation som använder en tidskomponent, kilowattimmar över kilowatt-toppår kWh / (kWp * år). Detta betyder att du kan skapa en solbestrålningsformel genom att mäta solskenets kraft över ett visst område genom en viss tid.
Forskare använder också termen flöde att hänvisa till solstrålning per enhet horisontellt område över en viss region. Detta liknar magnetflöde, mängden magnetfält som passerar genom en tvådimensionell yta är, men i detta fall kan flöde av solisolering också variera beroende på hur långt borta jorden är.
Du kan mäta flödestätheten vid spetsen av atmosfären med F = FO x cosθ0 för FO solflödestäthet vid atmosfärens högsta punkt och zenitvinkeln θ0, vinkeln mellan din topp och mitt på Suns-skivan. Din topp är linjen som går rakt vertikalt ut i atmosfären när du står någonstans på jorden.
Solisolering kan också mätas som f_lux dividerat med en horisontell ytarea_. Dessa mängder används också vid beräkningen av den hastighet med vilken energi från solen når jordens yta. Solbestrålningsformeln har visat forskare att solbestrålningen vid atmosfärens högsta punkt förändras med cirka 7% under året från 1.412 kW / m2 i januari till 1.321 kW / m2 i juli på grund av hur jorden rör sig närmare och längre bort från solen.
Luftmassa i solisolering
Du kan också bestämma den direkta komponenten i solstrålning med formeln 1,353 x 0,7M för luftmassafaktor M vilket är (1 / cose0).678 för Zenith vinkel θ0. De luft massa är andelen av hur mycket av atmosfären solljuset måste resa vid samma ögonblick och hur mycket atmosfär solljuset skulle behöva passera om solen direkt hördes.
Detta innebär att om solen var direkt över ditt huvud skulle luftmassan vara 1 eftersom de två värdena för andelen skulle vara lika. När solen är mycket hög på himlen, är värdet för cos θ__0 är relativt liten och försumbar.
De direkt del av solstrålningen är hur mycket strålning som kommer direkt från solen. Diffuserad strålning är hur mycket himlen och atmosfären sprider strålningen. Reflekterad strålning är den mängd som återspeglas av vattendrag på jorden.
Andra beräkningsmetoder för solisolering
Du kan använda online-beräkningen av solisolering av PV Education för att beräkna solisolering. Se till att du förstår variablerna och ekvationerna bakom räknaren. Alla insolationskalkylatorer som denna tar hänsyn till solens position i rymden och den maximala solisoleringen på en yta i en viss vinkel.
Räknemaskinen använder solisolering som en faktor beroende på latitud och årets dag. Detta gör att den kan utföra beräkningen genom att ta hänsyn till solsystemets teori och experimentella resultat.
Egenskaper relaterade till solisolering
Dessa observationer av solljus ger forskare andra mängder som de kan beräkna, till exempel solkonstanten S, som ges av S = FO(R / r0) x cosθ__0 _med det aktuella avståndet mellan solen och jorden _r och medelavstånd mellan solen och jorden r0. Detta ger forskare ett enklare sätt att bestämma hur rörelsen mellan solen och jorden påverkar solljuset. S
olar flödestäthet F kan också beräknas som förändringen i solvärme vid atmosfärens högsta punkt per enhetsarea över en tidsskillnad, givet av dQ / dt. Detta är relevant för konstruktion av solceller som drar nytta av förändringar i solljus under dagen för att producera elektrisk energi.
Mer avancerade och nyanserade kalkylatorer kan ta hänsyn till specifika funktioner som vädereffekter för att förutsäga solisolering på olika dagar. Andra användbara egenskaper hos solljus inkluderar Direct Normal Irradiance (DNI), mängden solstrålning som ett objekt eller område upplever över storleken på själva området.
Det inkommande solljuset måste vara vinkelrätt mot ytan när du gör denna beräkning. Dessa faktorer, som solisolering, är beroende av atmosfär, solens vinkel och avståndet mellan solen och jorden så att mer avancerade beräkningar kan beskriva dem för att göra mer meningsfulla mätningar.
Beräkning av solstrålning mot insolation
När du använder kalkylatorer för att ge dig solisoleringsvärden, bör du förstå den underliggande fysiken bakom solisolering själv. Det finns några enkla matematiska ekvationer som kan beskriva solisolering. Detta kan hjälpa dig att lära dig mer om hur solisolering används inom studierområden som utnyttjar solljusets kraft.
Solisolering är nära besläktad med själva solstrålningen, men isolering ger dig ett mer exakt sätt att beräkna strålningen på ett enda objekt som är relevant för energi snarare än att bara ta en mätning av solljuset själv.
Solstrålning är det elektromagnetiska ljuset som kommer direkt från solen. Detta sträcker sig vanligtvis från synligt ljus till ultravioletta strålar och i vissa fall sträcker det sig även till röntgenstrålar och infraröda vågor. Detta betyder att solstrålning ger dig ett pålitligt sätt att bestämma ljuset som stöder liv på jorden. Atmosfären som omger planeten avleder vanligtvis andra mer skadliga komponenter i solens strålning.
Du kan använda en solstrålningsberäkning för att bestämma själva solens kärnfusionsreaktioner. Dessa fenomen producerar solens helium från 700 miljoner ton väte per sekund. Einsteins berömda ekvation E = mc2 beskriver denna process som bryter atombindningarna mellan väteatomer för reaktionens energi E i joule, förlorad massa i processen m i kg och ljusets hastighet c (3,8 x 10)8 Fröken). Fusionsprocessen är hur solen producerar själva de elektromagnetiska strålningsvågorna.
Användning av Solar Insolation Research
Solsystemkonstruktioner förlitar sig på solisolering för att mäta hur kraftfulla de behöver för att vara så effektiva som möjligt. Ingenjörer som arbetar med dessa konstruktioner använder solisolering för att avgöra hur man kan uppskatta hur mycket solcellssystem som ska produceras.
Data relaterade till solisolering är också användbara för att identifiera, tolka och jämföra typer av fysiskt väder på jorden på grund av jordens omloppsbana runt solen. Detta sträcker sig till karbonat- eller kiseldioxid-ramper, geologiska drag som lutar från en låg lutning till grunt vattenstränder för att räkna ut hur jorden fångar värme från solen i att bilda dessa funktioner.
Slutligen måste konstruktionstekniker ta hänsyn till strålning och solisolering när de skapar byggnader för att motstå solens temperatur och värme.