Mi a napsugárzás?

A napenergia -insoláció az adott felületen a felület vagy a besugárzást elérő napenergia mennyiségének mértéke az idő múlásával.A szóban forgó felület bármi lehet, amely napfénynek vannak kitéve, egy adott tárgytól vagy helytől a Földön a kis, űrben lévő tárgyakig, például a mesterséges műholdakig az egész bolygó felszínéig.A Föld egy adott területének napelemesítése az Egyenlítőtől való távolságtól, az időjárási viszonyoktól, valamint a nappali és az évszaktól függ.Alapvető fontosságú a földi élet továbbra is fennállása szempontjából, mivel a növények a napfény energiájára támaszkodnak, és fontos tényezőt jelentenek a berendezések építésében és elhelyezkedésében, hogy a napenergiaból származó villamos energiát generáljanak.Négyzetméterenként a terület hosszabb időtartamán belüli átlagos napenergia -insolációja gyakran kilowatt óraként adódik, napi négyzetméterenként.A watt az idő múlásával a szokásos metrikus energiaegység vagy az energia;Egy watt teljesítmény egyenlő egy másodpercenként egy energiával.Egy kilowatt óra, amelyet az elektromos energiatermelésre leggyakrabban használt kifejezés elegendő energia az 1000 watt teljesítmény eléréséhez egy órán keresztül, vagyis 3600 000 joule -t (3,6 megajoul).Magasabb a napenergia -insolációja.A maximális napenergia-insoláció akkor fordul elő, amikor a nap fénye 90 fokos szögben ütközik.Az insoláció csökken, amikor a szög alacsonyabb lesz, mivel az alsó szög ugyanolyan mennyiségű sugárzó energiát terjeszt egy szélesebb területen.Ez az oka annak, hogy a Föld Egyenlítőjének körüli terület, amely a leg közvetlen napfényt kapja, a Föld legmelegebb része, és a sarki régiók a leghidegebbek.Ez a változó évszakokat is okozza, mivel a Föld megdöntött tengelye azt jelenti, hogy a bolygó egy adott részének elért napfényének szöge az év folyamán megváltozik.Ez az oka annak, hogy egy adott napon a hőmérséklet hajlamos a nap déli körül, amikor a nap az ég legmagasabb pontján van, majd csökken, amikor a nap a nap későbbi szakaszában közelebb esik a horizonthoz.A Föld külső légkörének napelemesítése a közvetlen napfényből átlagosan körülbelül 1366 watt / négyzetméterenként 90 fokos szögben egy év alatt, amelynek többsége látható fény formájában van.A napfény csillapítása, amikor áthalad a légkörben, ezt kb. 1000 watt / négyzetméterre csökkenti, 90 fokos szögben, amíg eléri a Föld felületét.Ez a figura folyamatosan csökken, amikor az ember magasabb szélességi fokra mozog, és napszakokban csökken a nap déli részétől, és éjjel szinte semmire esik.A Föld egészének átlagos insolációja egy év folyamán körülbelül 250 watt / négyzetméter.

A hasonló szélességi fokon lévő területek továbbra is szignifikáns különbségeket mutathatnak az átlagos insolációban a helyi tényezők miatt.A terület insolációját tovább csökkentheti a napfényt zavaró légköri körülmények, például felhők vagy légköri köd.Az insoláció magasabb tengerszint feletti magasságban növekszik, mivel a napsugárzásnak kevesebb légkör van áthaladni és enyhíteni.A napenergia -besugárzás mennyiségének mérése a különböző helyeken összeállítható egy speciális térkép létrehozásához, az úgynevezett insolációs térképnek.

A napenergia -generáció nagymértékben támaszkodik az insolációra.A száraz vagy a félig régiók általában a napenergia -állomásoknak adnak otthont, hogy minimalizálják a felhőtakaró által okozott napsugárzással való beavatkozást, és ha lehetséges, magasabb tengerszint feletti magasságban épülnek fel.A fotovoltaikus napelemeket olyan szögekbe szerelik, amelyek célja, hogy a bejövő napfény a lehető legközelebb álljon a 90 fokos szöghez, hogy maximalizálja a kapott energiát.Ennek optimális szöge a földrajzi elhelyezkedés és az évszak függvényében változik.

Egy terület insolációja kiaknázható az épületek tervezésében is.Például a nagy ablakok az oldalánAz Egyenlítővel szemben álló épület télen több fényt és hőt fog engedni, amikor a nap alacsony az égen, és viszonylag kevesebb, ha a nyár folyamán magas az égen.Ez az épület szezonális hőmérsékleti szélsőségeit moderálja, ezáltal kényelmesebbé teszi és csökkenti a fűtéshez vagy a légkondicionáláshoz szükséges energiamennyiséget.