Qu'est-ce que l'insolation?
L'insolation est un calcul de la quantité de rayonnement solaire reçue du Soleil, soit au sommet de l'atmosphère terrestre, soit au niveau de la terre. Le terme est dérivé de la phrase INcoming SOLar Radiation. Il est généralement défini en watts par mètre carré (W / m 2 ) pour les applications d'alimentation à cellules solaires, ou kilowatt-heure par mètre carré par jour (kWh / m 2-jour ), couramment utilisé en météorologie pour les prévisions météorologiques. L'ensemble du spectre de rayonnement du Soleil est considéré, allant d'une longueur d'onde d'environ 350 nanomètres à 2350 nanomètres, même si le spectre de lumière visible pour l'homme ne se situe qu'entre 400 et 700 nanomètres.
Les valeurs d'insolation mondiales et régionales ont été minutieusement cartographiées. Étant donné que les valeurs de graphique sont généralement basées sur ce que l'on considère comme des taux d'insolation utilisables, la valeur est souvent très petite quotidiennement. Cela est dû au fait que la lumière solaire qui atteint la surface de la Terre tôt ou tard dans la journée ou par un ciel nuageux ou couvert par une pluie obscurcie a souvent une valeur limitée pour les applications de l'énergie solaire ou les processus industriels et agricoles qui en dépendent.
Sur une carte d'ensoleillement global, les taux d'énergie solaire sont basés sur l'inclinaison optimale vers le Soleil, au niveau de rayonnement le plus bas de l'année pour les rayons directs du soleil et en mètres carrés. Cela donne des valeurs en heures allant de 6 à 6,9 dans les régions désertiques équatoriales, et de 1,0 à 1,9 heure dans les latitudes nord ou sud qui reçoivent peu de lumière directe. Les nations européennes vont de 3,5 heures par jour au Portugal à 0,8 heure par jour en Islande. En revanche, le taux d'insolation dans une région comme la Californie aux États-Unis est généralement de 5,5 heures par jour pour un mètre carré de terrain en moyenne, et Anchorage, en Alaska, reçoit 2,09 heures.
L'insolation solaire est également directement atténuée par l'atmosphère terrestre en général. Au sommet de l'atmosphère, les taux d'insolation sont plus constants dans le monde entier et sont estimés à 1 366 W / m 2 . Une fois que cette lumière a atteint la surface de la Terre, elle a été réduite à une moyenne d'environ 1 000 W / m 2 , mais cela, en soi, est une exagération du niveau de rayonnement réel car il s'agit d'une valeur basée sur la lumière directe du soleil. Lorsque la moyenne des taux d'insolation sur une période de 24 heures, y compris la nuit et le lever / coucher du soleil, ainsi que l'obscurcissement de l'atmosphère, les niveaux d'insolation chutent à environ 250 W / m 2 .
Connaître l'angle d'insolation pour la latitude et le niveau de la mer d'un emplacement détermine la taille maximale d'un panneau solaire pour générer une quantité d'énergie prévisible. En règle générale, la lumière directe du soleil est le plus souvent présente entre 10 h et 16 h. Bien que les cellules solaires puissent générer de l'énergie dans des conditions d'éclairage limitées, elles seront plus efficaces pendant cette période.