Прямая инсоляция - Direct insolation
 | Эта статья фактическая точность оспаривается. (Ноябрь 2017 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) |
Прямая инсоляция это солнечный инсоляция измеряется в данном месте на Земле с элементом поверхности, перпендикулярным солнечным лучам, исключая рассеянная инсоляция (солнечное излучение, которое рассеивается или отражается компонентами атмосферы в небе). Прямая инсоляция равна солнечное излучение над атмосферой за вычетом атмосферных потерь из-за поглощение и рассеяние. В то время как солнечное излучение над атмосферой меняется в зависимости от Расстояние Земля-Солнце и солнечные циклы, потери зависят от времени суток (длина пути света через атмосферу в зависимости от Угол возвышения Солнца ), облачность, влага контент и другие примеси.
Упрощенная формула
Простая формула дает приблизительный уровень прямой инсоляции при отсутствии облаков:[1]
куда ЯВЛЯЮСЬ это масса воздуха данный
где θ - зенитный угол (90 ° минус высота ) солнца.
Для солнца на зенит, это дает 947 Вт / м2. Однако другой источник утверждает, что прямой солнечный свет в этих условиях с 1367 Вт / м2 над атмосферой составляет около 1050 Вт / м2, а общая инсоляция около 1120 Вт / м2.[2]
Средняя прямая инсоляция
Для практических целей обычно используется среднее значение прямой инсоляции в течение года. Это усреднение учитывает отсутствие солнечного света в ночное время, повышенный разброс в утренние и вечерние часы, средние эффекты облачного покрова и смог, а также сезонные вариации полуденной высоты Солнца.
Меры измерения
Прямая инсоляция измеряется в (Вт / м²) или киловатт-часах на квадратный метр в день (кВт · ч / (м² · день)).
- 1 кВт · ч / (м² · день) = 1000 Вт · 1 час / (1 м² · 24 часа) = 41,67 Вт / м²
В случае фотогальваники, средняя прямая инсоляция обычно измеряется с точки зрения пиковой прямой инсоляции как кВтч / (кВт · п · год) (киловатт-часов в год на пиковую мощность киловатта)
Приложения
Поскольку излучение непосредственно от солнца можно сфокусировать с помощью зеркал и линз, его можно применять в системах концентрированной солнечной тепловой энергии (CST).[3][4][5] Из-за облаков и аэрозолей прямая инсоляция может колебаться в течение дня, поэтому в этих приложениях важно прогнозировать доступные ресурсы. [6][7]
Рекомендации
- ^ «Расчет солнечной инсоляции». PVEducation.org. В архиве с оригинала от 29 января 2016 г.
- ^ «Введение в солнечную радиацию». Корпорация Ньюпорт. В архиве с оригинала от 29 октября 2013 г.
- ^ Борема, Николай; Моррисон, Грэм; Тейлор, Роберт; Розенгартен, Гэри (01.11.2013). «Дизайн рекламного щита высокотемпературного солнечного теплового центрального приемника». Солнечная энергия. 97: 356–368. Bibcode:2013Соэн ... 97..356B. Дои:10.1016 / j.solener.2013.09.008.
- ^ Борема, Николай; Тейлор, Роберт А .; Моррисон, Грэм; Розенгартен, Гэри (01.09.2015). «Моделирование твердо-жидкого фазового перехода металлического натрия для применения на солнечных тепловых электростанциях». Солнечная энергия. 119: 151–158. Bibcode:2015СоЭн..119..151B. Дои:10.1016 / j.solener.2015.06.024.
- ^ Борема, Николай; Моррисон, Грэм; Тейлор, Роберт; Розенгартен, Гэри (01.09.2012). «Жидкий натрий по сравнению с Hitec в качестве теплоносителя в солнечных системах центрального приемника». Солнечная энергия. 86 (9): 2293–2305. Bibcode:2012Соэн ... 86.2293B. Дои:10.1016 / j.solener.2012.05.001.
- ^ Закон, Эдвард У .; Кей, Мерлинде; Тейлор, Роберт А. (01.02.2016). «Расчет финансовой стоимости солнечной тепловой электростанции, работающей с использованием прямых прогнозов нормальной освещенности». Солнечная энергия. 125: 267–281. Bibcode:2016SoEn..125..267L. Дои:10.1016 / j.solener.2015.12.031.
- ^ Закон, Эдвард У .; Прасад, Абхнил А .; Кей, Мерлинде; Тейлор, Роберт А. (2014-10-01). «Прямое прогнозирование нормальной освещенности и его применение для прогнозирования концентрированной солнечной тепловой мощности - обзор». Солнечная энергия. 108: 287–307. Bibcode:2014СоЭн..108..287л. Дои:10.1016 / j.solener.2014.07.008.