Co to jest nasłonecznienie?
Nasłonecznienie jest obliczeniem ilości promieniowania słonecznego otrzymywanego od Słońca, albo w górnej części atmosfery ziemskiej, albo na poziomie lądu. Termin ten pochodzi od frazy INcoming SOLar RadiATION. Jest to zwykle definiowane jako wat na metr kwadratowy (W / m 2 ) dla zastosowań w ogniwach słonecznych lub kilowatogodziny na metr kwadratowy dziennie (kW-h / m 2 -dni), który jest powszechnie stosowany w meteorologii do prognoz pogody. Brane jest pod uwagę całe spektrum promieniowania słonecznego, które waha się od długości fali około 350 nanometrów do 2350 nanometrów, mimo że widmo światła widzialnego dla ludzi wynosi tylko między 400 a 700 nanometrów.
Zarówno światowe, jak i regionalne wartości nasłonecznienia zostały szczegółowo przedstawione. Ponieważ wartości wykresów są zwykle oparte na tym, co uważa się za użyteczne wskaźniki nasłonecznienia, wartość ta jest często dość niewielka każdego dnia. Wynika to z faktu, że światło słoneczne, które dociera do powierzchni Ziemi wcześnie lub późno w ciągu dnia lub przez zachmurzone lub zasłonięte deszczem niebo, ma często ograniczoną wartość dla zastosowań energii słonecznej lub opartych na nim procesów przemysłowych i rolniczych.
Na globalnej mapie nasłonecznienia stawki energii słonecznej oparte są na optymalnym nachyleniu w kierunku Słońca, przy najniższym poziomie promieniowania w ciągu roku dla bezpośredniego światła słonecznego i w metrach do kwadratu. Daje to wartości w godzinach w zakresie od 6 do 6,9 w równikowych regionach pustynnych, od 1,0 do 1,9 godziny w północnych lub południowych szerokościach geograficznych, które otrzymują niewiele bezpośredniego światła. Narody europejskie wahają się od 3,5 godziny dziennie w Portugalii do 0,8 godziny dziennie w Islandii. Natomiast wskaźnik nasłonecznienia w regionie takim jak Kalifornia w USA wynosi zazwyczaj 5,5 godziny na każdy średni metr kwadratowy ziemi, a Anchorage na Alasce otrzymuje 2,09 godziny.
Nasłonecznienie jest również bezpośrednio tłumione przez atmosferę ziemską w ogóle. W samym szczycie atmosfery wskaźniki nasłonecznienia są bardziej stałe na całym świecie i szacuje się je na 1 366 W / m 2 . Gdy światło to osiągnie powierzchnię Ziemi, zostało zredukowane do średnio około 1000 W / m 2 , ale samo w sobie stanowi przesadę rzeczywistego poziomu promieniowania, ponieważ jest to wartość oparta tylko na bezpośrednim świetle słonecznym. Przy uśrednianiu współczynników nasłonecznienia dla całego 24-godzinnego okresu, w tym nocy i wschodu / zachodu słońca, a także zaciemnienia warunków atmosferycznych, poziomy nasłonecznienia spadają do około 250 W / m 2 .
Znajomość kąta nasłonecznienia dla szerokości geograficznej i poziomu morza miejsca określa, jak duży musi być układ słoneczny, aby wygenerować przewidywalną ilość energii. Zwykle bezpośrednie światło słoneczne występuje najczęściej w godzinach od 10 do 16. Chociaż ogniwa słoneczne mogą wytwarzać energię w ograniczonych warunkach oświetleniowych, będą najbardziej wydajne w tym okresie.