Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Прямая инсоляция - это солнечная инсоляция, измеренная в данном месте на Земле с элементом поверхности, перпендикулярным солнечным лучам, за исключением диффузной инсоляции (солнечное излучение, которое рассеивается или отражается компонентами атмосферы в небе). Прямая инсоляция равна солнечному излучению над атмосферой за вычетом атмосферных потерь из-за поглощения и рассеяния . В то время как солнечное излучение над атмосферой изменяется в зависимости от расстояния Земля-Солнце и солнечных циклов , потери зависят от времени суток (длина пути света через атмосферу в зависимости от угла возвышения Солнца ),облачность , влажность и другие примеси .

Упрощенная формула [ править ]

Простая формула дает приблизительный уровень прямой инсоляции при отсутствии облаков: [1]

где AM - воздушная масса, определяемая по формуле

где θ - зенитный угол (90 ° минус высота ) солнца.

Для солнца в зените это дает 947 Вт / м 2 . Однако другой источник утверждает, что прямой солнечный свет в этих условиях с 1367 Вт / м 2 над атмосферой составляет около 1050 Вт / м 2 , а общая инсоляция около 1120 Вт / м 2 . [2]

Средняя прямая инсоляция [ править ]

Для практических целей обычно используется среднее значение прямой инсоляции в течение года. Это усреднение учитывает отсутствие солнечного света в ночное время, повышенное рассеяние в утренние и вечерние часы, средние эффекты облачности и смога , а также сезонные колебания высоты Солнца в полдень.

Единицы измерения [ править ]

Прямая инсоляция измеряется в (Вт / м 2 ) или киловатт-часах на квадратный метр в день (кВт · ч / (м 2 · день)).

1 кВт · ч / (м 2 · день) = 1000 Вт · 1 час / (1 м 2 · 24 часа) = 41,67 Вт / м 2

В случае фотогальваники средняя прямая инсоляция обычно измеряется в виде пиковой прямой инсоляции как кВтч / (кВт · год) (киловатт-часов в год на пиковую мощность киловатта)

Приложения [ править ]

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]

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Расчет солнечной инсоляции» . PVEducation.org . Архивировано 29 января 2016 года. CS1 maint: discouraged parameter (link)
  2. ^ «Введение в солнечную радиацию» . Корпорация Ньюпорт. Архивировано 29 октября 2013 года. CS1 maint: discouraged parameter (link)
  3. ^ Boerema, Николай; Моррисон, Грэм; Тейлор, Роберт; Розенгартен, Гэри (01.11.2013). «Дизайн рекламного щита высокотемпературного солнечного теплового центрального приемника». Солнечная энергия . 97 : 356–368. Bibcode : 2013SoEn ... 97..356B . DOI : 10.1016 / j.solener.2013.09.008 .
  4. ^ Boerema, 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 : 2015SoEn..119..151B . DOI : 10.1016 / j.solener.2015.06.024 .
  5. ^ Boerema, Николай; Моррисон, Грэм; Тейлор, Роберт; Розенгартен, Гэри (01.09.2012). «Жидкий натрий по сравнению с Hitec в качестве теплоносителя в центральных ресиверах солнечной энергии». Солнечная энергия . 86 (9): 2293–2305. Bibcode : 2012SoEn ... 86.2293B . DOI : 10.1016 / j.solener.2012.05.001 .
  6. ^ 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 . DOI : 10.1016 / j.solener.2015.12.031 .
  7. ^ 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 : 2014SoEn..108..287L . DOI : 10.1016 / j.solener.2014.07.008 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Национальная научная цифровая библиотека - прямая инсоляция