Tartalom
- Napelemes számítás
- Légtömeg a napszigetelésben
- Egyéb napszigetelés kiszámítási módszerei
- A napszigeteléssel kapcsolatos tulajdonságok
- A napsugárzás kiszámítása vs. inzuláció
- A napszigetelés kutatásának felhasználása
Jó érzés az a kilépés, amikor a napfény az arcára esik. A napfény tényleges kiszámítása azt jelenti, hogy kiszámítják a napelemes hőszigetelés. A napsugárzás a száraz régiókban, például sivatagokban is lehetővé teszi a fizikai időjárás meghatározását.
Napelemes számítás
Napelemes hőszigetelés a napsugárzásnak a felület nagyságán alapuló mennyisége az idő múlásával. Azok a fotovoltaikus generátorok, amelyek a bejövő napfényből villamos energiát generálnak, mérik a beáramlást átlagos besugárzás kilowatt / négyzetméter (kW / m2).
Időnként egy másik, időkomponenst alkalmazó variációt alkalmaznak: kilowattóra a kilowatt-csúcsév fölött kWh / (kWp * év). Ez azt jelenti, hogy a napenergia besugárzási képletet létrehozhat a a napfény erőssége egy adott területen egy bizonyos ideig.
A tudósok ezt a kifejezést is használják fényáram egy adott régió vízszintes területének egységére eső napsugárzásra utal. Ez hasonló a mágneses fluxushoz: a kétdimenziós felületen áthaladó mágneses mező mennyisége nagy, de ebben az esetben a napsugárzás fluxusa függhet attól is, hogy a Föld milyen messze van.
A légköri sűrűséget a légkör csúcsán megmérheti: F = FO x cosθ0 ért,-ra,-re, mert, mivelhogy FO a nap fluxus sűrűsége a légkör legmagasabb pontján és a napenergia zenit szöge θ0, a szög a zenit és a Suns lemez középpontja között. A zenith az a vonal, amely egyenesen függőlegesen megy a légkörbe, amikor valahol a Földön állsz.
A napsugárzás is mérhető úgy, hogy az f_lux osztva van egy vízszintes felülettel_. Ezeket a mennyiségeket arra is használják, hogy kiszámítsák a sebességet, amellyel a Napból származó energia eléri a Föld felszínét. A napenergia besugárzási képlete megmutatta a tudósoknak, hogy a napsugárzás a légkör legmagasabb pontján körülbelül 7% -kal változik az év során, 1,412 kW / m-ről.2 januárban 1,321 kW / m-ig2 júliusban, annak köszönhetően, hogy a Föld közelebb és távolabb távolodik a Naptól.
Légtömeg a napszigetelésben
A képlettel meghatározhatja a napsugárzás közvetlen összetevőjét is 1,353 x 0,7M a légtömeg-tényezőre M ami (1 / cosθ0).678 a zenith szöghez θ0. A légtömeg annak aránya, hogy a napfénynek mekkora légkört kell megtennie egy pillanat alatt, és mennyi légkört kellene áthaladnia a napfénynek, ha a napot közvetlenül hallotta.
Ez azt jelenti, hogy ha a nap közvetlenül a fejed felett lenne, a levegő tömege 1 lenne, mivel az arány két értéke megegyezik. Amikor a nap nagyon magas az égen, a cos értéke θ__0 viszonylag kicsi és elhanyagolható.
A közvetlen a napsugárzás része annak, hogy mekkora mennyiségű sugárzás jön közvetlenül a napból. Diffúz sugárzás az, hogy az ég és a légkör mennyit diffundálja a sugárzást. Tükrözött sugárzás az a mennyiség, amelyet a víztest visszatükrözött a Földön.
Egyéb napszigetelés kiszámítási módszerei
A napkollektoros inzuláció kiszámításához használhatja a PV Education online Solar Insolation számítását a PV Education segítségével. Ügyeljen arra, hogy megértse a számológép mögött levő változókat és egyenleteket. Bármely insolációs számológép, mint például ez, figyelembe veszi a nap helyét az űrben és a maximális napsugárzást egy adott felületen egy adott szögben.
A számológép a napsugárzást használja a szélességtől és az év napjától függő tényezőként. Ez lehetővé teszi a számítás elvégzését, figyelembe véve a Naprendszer elméletét, valamint a kísérleti eredményeket.
A napszigeteléssel kapcsolatos tulajdonságok
Ezek a napfény-megfigyelések a tudósok számára más mennyiségeket adnak, amelyeket kiszámíthatnak, mint például az S által megadott S napenergia állandó S = FO(R / r0) x cosθ__0 a nap és a föld közötti aktuális távolsággal _r és a nap és a Föld közötti átlagos távolság r0. Ez lehetővé teszi a tudósok számára egyértelműbb módszert annak meghatározására, hogy a nap és a Föld közötti mozgás hogyan befolyásolja a napfényt. S
olar fluxus sűrűség F kiszámítható úgy is, hogy a napfűtés változása az atmoszféra legmagasabb pontján területi egységenként egy időbeli különbség, az alábbiak szerint megadva: dQ / dt. Ez vonatkozik a napelemek tervezésére, amelyek a nap folyamán bekövetkező változásokat kihasználják az elektromos energia előállítása során.
A fejlettebb és árnyaltabb számológépek figyelembe vehetik a sajátos jellemzőket, például az időjárási hatásokat, hogy előre jelezzék a napsugárzást különböző napokon. A napfény egyéb hasznos tulajdonságai közé tartozik a Közvetlen Normal Irradiance (DNI), a napsugárzás azon mennyisége, amelyet egy tárgy vagy terület tapasztal maga a terület nagysága felett.
A számítás elvégzésekor a bejövő napfénynek merőlegesnek kell lennie a felületre. Ezek a tényezők, mint például a napsugárzás, a légkörtől, a nap szögétől és a nap és a Föld közötti távolságtól függnek, így a fejlettebb számítások leírhatják őket, hogy értelmesebb méréseket végezzenek.
A napsugárzás kiszámítása vs. inzuláció
Miközben számológépeket használ a napszigetelési értékek megadására, meg kell értenie magát a napszigetelés mögötti fizikát. Van néhány egyszerű matematikai egyenlet, amelyek leírják a napsugárzást. Ez segíthet abban, hogy többet megtudjon arról, hogy a napszigetelést hogyan alkalmazzák a napfény erejét hasznosító tanulmányi területeken.
A napszigetelés szorosan összekapcsolódik magával a napfény-sugárzással, de a hőszigetelés pontosabb módszert ad az energia szempontjából releváns egyetlen tárgy sugárzásának kiszámításához, ahelyett, hogy maga a napfényt mérné.
A napsugárzás az az elektromágneses fény, amely közvetlenül a napból származik. Ez általában a látható fénytől az ultraibolya sugárzásig terjed, és egyes esetekben a röntgen és az infravörös hullámokra is kiterjed. Ez azt jelenti, hogy a napsugárzás megbízható módon meghatározza a Földön élő életet támogató fényt. A bolygót körülvevő légkör tipikusan eltéríti a nap sugárzás egyéb károsabb alkotóelemeit.
A napsugárzás számításával meghatározhatja maga a nap magfúziós reakcióit. Ezek a jelenségek másodpercenként 700 millió tonna hidrogént termelnek a nap héliumából. Einsteins híres egyenlete E = mc2 leírja ezt a folyamatot, amely a hidrogénatomok közötti atomkötéseket megszakítja a reakció energiája céljából E džaulban, a folyamat során elvesztett tömeg m kg-ban és a fénysebességben c (3,8 x 108 Kisasszony). A fúziós folyamat során a nap maga hozza létre a sugárzás elektromágneses hullámait.
A napszigetelés kutatásának felhasználása
A napkollektorrendszer kialakítása a napszigetelésen alapszik, hogy megmérje, mennyire nagy teljesítményűnek kell lennie a lehető leghatékonyabbnak. Az ezen terveken dolgozó mérnökök napelemes hőszigetelést alkalmaznak annak meghatározására, hogyan kell megbecsülni a fotovoltaikus rendszerek energiamennyiségét.
A napszigeteléssel kapcsolatos adatok szintén hasznosak a Föld fizikai időjárásainak azonosításához, értelmezéséhez és összehasonlításához, amelyek a Föld körül keringnek a Nap körül. Ez kiterjed a karbonátos vagy kovasav-karbonátos rámpákra, amelyek geológiai tulajdonságai az alacsony gradiens és a sekély vízpartok közötti lejtőn rejtenek, megmutatva, hogy a Föld miként csapdázza el a Nap hőjét ezeknek a tulajdonságoknak a kialakítása során.
Végül, az építőmérnököknek figyelembe kell venniük a sugárzást és a napsugárzást, amikor olyan épületeket készítenek, amelyek ellenállnak a nap hőmérsékletének és melegének.