Вся электронная библиотека >>>

 Солнечная энергетика >>>

 

 

 

 Солнечная энергия для человека


Раздел: Наука

 

Суточные и сезонные колебания солнечной радиации

  

 

Чтобы обосновать целесообразность использования солнечного излучения, необходимо оценить общую энергию, получаемую на поверхности Земли в данное время дня или года. При этом мы должны учитывать вклад рассеянной компоненты излучения в общем объеме энергии. Интенсивность же прямой составляющей рассчитывается, как указывалось выше, с учетом временных колебаний воздушной массы и изменений пути лучей в атмосфере. Точность подобного расчета в значительной мере зависит от состояния атмосферы, ее загрязненности, тумана, облачности и т. д. Перечисленные явления обычно способствуют уменьшению прямой составляющей, так как обусловливают поглощение и рассеяние, однако при этом рассеянная компонента может значительно возрасти. При достаточно плотной облачности до Земли доходит лишь рассеянная компонента излучения.

Наилучшим методом оценки мощности солнечной радиации является непосредственное долговременное измерение ее интенсивности в различных зонах земного шара. В настоящее время уже существует несколько метеорологических станций, на которых непрерывно регистрируется интенсивность солнечного излучения на горизонтальной поверхности (иногда ее неудачно называют инсоляцией). Таких станций пока еще слишком мало, чтобы можно было составить общую картину распределения интенсивности солнечной радиации по всему земному шару, но по мере повышения значимости получаемых ими данных число таких станций будет расти.

Однако и сейчас мы можем провести некоторые ориентировочные расчеты. Прежде всего рассмотрим местность с преобладающей безоблачной атмосферой, то есть с наибольшим значением интенсивности излучения, так как подобные районы создают самые благоприятные условия для использования солнечной энергии в крупных масштабах. В предыдущих разделах мы уже говорили о способах оценки интенсивности солнечного излучения для горизонтальной поверхности в любой точке земного шара. Для любого времени суток, заданного углом т, из уравнения (2.3) мы получаем высоту Солнца h. Интенсивность прямого излучения / определяется исходя из величины воздушной массы, которая пропорционально 1 /sin /г. Интенсивность для любой данной поверхности равна /cos/, а для горизонтальной — /sin h. Одновременно по известному значению h можно оценить вклад рассеянной компоненты D.

изменение интенсивности солнечного излучения со временем после полудня для широты центральной Англии (ф = 52°). Эти кривые соответствуют летнему и зимнему солнцестояниям. Площадь, ограниченная кривой, соответствует полной энергии излучения, получаемой за весь день; сравнивая эти две кривые, мы можем оценить максимальное и минимальное количества энергии за год.

Как мы уже говорили раньше, на экваторе интенсивность солнечного излучения достигает максимума при равноденствии, когда азимут Солнца в течение всего дня равен 90° — оно как бы висит над головой. В период летнего и зимнего солнцестояний интенсивность солнечного излучения на экваторе минимальна.

Общее количество солнечного излучения за год определяют путем суммирования суточных данных. Изменение солнечной радиации в течение года описывается кривой, по форме близкой к синусоиде, максимум и минимум которой распределены симметрично в двух полугодиях. В последней колонке табл. 1 приведены приблизительные годовые значения солнечной энергии для горизонтальной поверхности в условиях безоблачной атмосферы.

дневное количество солнечного излучения максимально не на экваторе, а вблизи широты 40°. Подобный факт также является следствием наклона земной оси к плоскости ее орбиты. Как показывает  8, в период летнего солнцестояния Солнце в тропиках почти весь день находится над головой, и продолжительность светового дня (13,5 ч) здесь больше, чем на экваторе. С повышением широты продолжительность дня возрастает, и хотя интенсивность солнечного излучения при этом уменьшается, максимальное значение дневной инсоляции приходится на широту около 40° и остается почти постоянным (для условий безоблачного неба) вплоть до полярного круга. С другой стороны, интенсивность солнечного излучения в зимнее время с повышением широты резко падает, поэтому полное его количество за год в районе полярного круга составляет лишь половину его значения на экваторе.

Следует подчеркнуть, что данные табл. 1 справедливы лишь для чистой атмосферы. С учетом облачности и загрязнений атмосферы промышленными отходами, характерных для многих стран мира, приведенные в таблице величины следует уменьшить по крайней мере вдвое. Например, для Англии годовое количество солнечной радиации составляет лишь 900 кВт-ч/м2 вместо 1700 кВт-ч/м2

 

 

СОДЕРЖАНИЕ КНИГИ: Солнечная энергия для человека

 

Смотрите также:

 

Солнечная постоянная и ее измерение. Поток излучения от Солнца...

Поток излучения от Солнца принято характеризовать так. называемой солнечной постоянной, под которой понимают полное количество.
слабые колебания солнечной постоянной, то они должны быть заведомо меньше 1 %.

 

Радиация. Солнечная радиация

Под термином "солнечная радиация" и разумеют обыкновенно ту энергию, которую излучает Солнце и которая, будучи перехвачена земным шаром, и является на этом последнем первичным источником, — primum mobile...

 

Солнечная энергетика. Характеристика солнечной радиации....

Характеристика солнечной радиации. Термодинамическое преобразование солнечного излучения.
Следовательно, подобная система должна иметь аккумулирующее устройство для исключения случайных колебаний режимов эксплуатации или обеспечения необходимого...

 

Закаливание - ЭТОТ ЦЕЛИТЕЛЬНЫЙ СОЛНЕЧНЫЙ СВЕТ

Солнечная радиация представляет собой мощный поток лучистой энергии в виде ряда электромагнитных колебаний с различной длиной волны. Единицей измерения служит нанометр (нм), равный одной тысячной микрона.

 

Чижевский. Земное эхо солнечных бурь

движения их посланников - радиации... Эти радиации представляют собой прежде всего электромагнитные колебания.
солнечная радиация в органической жизни Земли. Что представляет собой Солнце для современного человечества? Не более как.

 

Фотосинтез. Солнечное освещение растений в теплицах

Интенсивность солнечного излучения изменяется в зависимости от географической широты, времени года и других факторов. Осенью солнечная радиация более богата ультрафиолетовыми лучами, чем весной.

 

Гибридные солнечные станции. Биогаз. Биоконверсия солнечной энергии....

Однако при длительном отсутствии прямой солнечной радиации такие станции работать не могут, поскольку солнечная энергия
к Солнечной системе недорогой системы на ископаемом топливе, энергия от которой может компенсировать колебания "со'лнечного снабжения".