Wat is zonne -insolatie?

Zonne -insolatie is een maat voor de hoeveelheid zonne -energie die in de loop van de tijd een oppervlak of bestraling bereikt op een bepaald oppervlak. Het oppervlak in kwestie kan alles zijn die wordt blootgesteld aan zonlicht, van een bepaald object of locatie op aarde tot kleine ruimtelijke objecten zoals kunstmatige satellieten naar het oppervlak van een hele planeet. De zonne -insolatie van een bepaald gebied van de aarde hangt af van de afstand van de evenaar, de weersomstandigheden en het tijdstip van de dag en het jaar. Het is essentieel voor het voortbestaan ​​van het leven op aarde, aangezien planten vertrouwen op energie van de zon om te overleven, en een belangrijke factor zijn in de constructie en locatie van apparatuur om elektriciteit te genereren uit zonne -energie.

Meestal gemeten in watt per vierkante meter, wordt de gemiddelde zonne -insolatie van een gebied over langere periodes van tijd vaak gegeven als kiloWat -uren per dag per dag. De watt is de standaard metrische vermogenseenheid of energie in de loop van de tijd; Een watt macht is gelijk aan één joule vanenergie per seconde. Een kilowattuur, een term die het meest wordt gebruikt in verwijzing naar elektrische stroomopwekking, is voldoende energie om een ​​output van 1.000 watt te produceren voor een uur, of 3.600.000 joules (3,6 megajoule).

Hoe direct een oppervlak tegenover de zon staat, hoe hoger zijn zonne -inolatie zal zijn. Maximale zonne-inolatie wordt geproduceerd wanneer het licht van de zon in een hoek van 90 graden toeslaat. Insolatie neemt af naarmate de hoek lager wordt, omdat een onderste hoek dezelfde hoeveelheid stralende energie over een breder gebied verspreidt. Dit is de reden waarom het gebied rond de evenaar van de aarde, die het meest directe zonlicht ontvangt, het warmste deel van de aarde is en de polaire gebieden het koudst zijn. Het veroorzaakt ook de veranderende seizoenen, omdat de gekantelde as van de aarde betekent dat de hoek van het zonlicht dat een bepaald deel van de planeet bereikt in de loop van het jaar verandert. Dit is ook de reden waarom de temperatuur op een bepaalde dag will heeft de neiging om rond Solar Noon te pieken, wanneer de zon zich op het hoogste punt in de lucht bevindt en vervolgens afneemt naarmate de zon later op de dag dichter bij de horizon valt.

De totale zonne -inolatie van de buitenste atmosfeer van de aarde uit direct zonlicht is gemiddeld ongeveer 1.366 watt per vierkante meter onder een hoek van 90 graden in de loop van een jaar, waarvan de meerderheid in de vorm van zichtbaar licht is. De verzwakking van het zonlicht als het door de atmosfeer gaat, vermindert dit tot ongeveer 1.000 watt per vierkante meter onder een hoek van 90 graden tegen de tijd dat het het aardoppervlak bereikt. Dit cijfer daalt gestaag wanneer een persoon naar hogere breedtegraden gaat en afneemt in tijden van de dag verder van de middag van zonne -energie, waardoor 's nachts bijna niets naar bijna niets valt. De gemiddelde insolatie van de aarde als geheel in de loop van een jaar is ongeveer 250 watt per vierkante meter.

Gebieden op vergelijkbare breedtegraden kunnen nog steeds significante verschillen hebben in gemiddelde insolatie als gevolg van lokale factoren. De insolatie van een gebied kan bont zijnEr werd verminderd door atmosferische omstandigheden die interfereren met zonlicht, zoals wolken of atmosferische waas. Insolatie stijgt op hogere hoogten, omdat er minder atmosfeer is voor de zonnestraling om door te gaan en door te worden verzwakt. Metingen van de hoeveelheid zonnestraling op verschillende locaties kunnen worden samengesteld om een ​​gespecialiseerde kaart te maken met de naam een ​​insolatiekaart.

Het genereren van zonne -energie is sterk afhankelijk van insolatie. Droge of semi -aride regio's zijn meestal de thuisbasis van zonne -energiecentrales om interferentie met zonnestraling veroorzaakt door wolkendekking te minimaliseren en worden indien mogelijk op grotere hoogten gebouwd. Fotovoltaïsche zonnepanelen zijn gemonteerd onder hoeken die bedoeld zijn om inkomend zonlicht te laten toeslaan ze zo dicht mogelijk bij een hoek van 90 graden om het ontvangen vermogen te maximaliseren. De optimale hoek hiervoor varieert volgens de geografische locatie en de tijd van het jaar.

De insolatie van een gebied kan ook worden geëxploiteerd in het ontwerp van gebouwen. Bijvoorbeeld grote ramenAan de zijkant van een gebouw waarmee de evenaar kijkt, zal in de winter meer licht en warmte binnenlaten, wanneer de zon laag in de hemel is en relatief minder wanneer deze in de zomer hoog in de lucht is. Dit modereert de extremen van de seizoenstemperatuur in het gebouw, waardoor het comfortabeler wordt en de hoeveelheid energie vermindert die nodig is voor verwarming of airconditioning.