태양 일사량을 계산하는 방법

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작가: Robert Simon
창조 날짜: 24 6 월 2021
업데이트 날짜: 15 십일월 2024
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태양광발전소부지선정의 첫번째 일사량 조회하는법!
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밖에 나가서 햇빛이 얼굴에 떨어지게하는 것은 좋은 느낌입니다. 그것이 실제로 얼마나 많은 햇빛을 알아내는 것은 일사량. 또한 일사량은 사막과 같은 건조한 지역의 물리적 풍화를 측정하는 방법을 제공합니다.

일사량 계산

일사량 시간에 따른 표면적의 크기에 대한 태양 복사량. 들어오는 햇빛으로부터 전기 에너지를 생성하는 태양 광 발전기는 다음과 같이 일사량을 측정합니다. 평균 조도 평방 미터당 킬로와트 (kW / m)2).

때로는 시간 성분을 사용하는 다른 변형 인 킬로와트-피크 년 kWh / (kWp * year)를 초과하는 킬로와트시가 사용됩니다. 즉, 다음을 측정하여 태양 복사 조도를 만들 수 있습니다. 특정 시간 동안 특정 지역에서 햇빛의 힘.

과학자들은 또한이 용어를 사용합니다 유량 특정 지역의 수평 영역 단위당 태양 복사를 말합니다. 이것은 자속과 유사하며, 2 차원 표면을 통과하는 자기장의 양은 있지만,이 경우 태양 일사량의 자속은 지구가 얼마나 멀리 떨어져 있는지에 따라 달라질 수 있습니다.

대기의 끝에서 플럭스 밀도를 측정 할 수 있습니다. F = F영형 x cosθ0 ...에 대한 에프영형 대기 최고점에서의 태양 플럭스 밀도 및 태양 천정각 θ0, 천정과 태양 디스크 중심 사이의 각도. 당신의 천정은 당신이 지구의 어딘가에 서있을 때 대기로 수직으로 직진하는 선입니다.

태양 일사량은 또한 f_lux를 수평 표면적 _으로 나눈 값으로 측정 될 수있다. 이 양들은 또한 태양 에너지가 지구 표면에 도달하는 속도를 계산하는 데 사용됩니다. 태양 조도 공식은 과학자들에게 대기 중 가장 높은 지점에서의 태양 조도는 1.412 kW / m에서 일년 내내 약 7 % 변화한다는 것을 보여주었습니다2 1 월 ~ 1.321 kW / m2 7 월에 지구가 태양으로부터 멀어지고 멀어지면서

일사량의 공기량

공식에 의해 태양 복사의 직접 성분을 결정할 수도 있습니다 1.353 x .7 공기 질량 계수 어느 (1 / cosθ0).678 천정각 θ0. 그만큼 공기량 한 순간에 햇빛이 이동해야하는 대기의 양과 태양이 직접 들었을 때 햇빛이 통과해야하는 대기의 비율입니다.

즉, 태양이 머리 바로 위에 있으면 비율의 두 값이 같으므로 공기량이 1이됩니다. 하늘에서 태양이 매우 높을 때 cos의 가치 θ__0 비교적 작고 무시할 만하다.

그만큼 곧장 태양 복사의 일부는 태양에서 직접 방출되는 양입니다.. 확산 방사선 하늘과 대기가 얼마나 많은 양의 방사선을 확산 시키는가입니다. 반사 방사선 지구상의 수역에 의해 반사되는 양입니다.

다른 일사량 계산 방법

PV Education의 온라인 일사량 계산을 사용하여 일사량을 계산할 수 있습니다. 계산기 뒤의 변수와 방정식을 이해해야합니다. 이와 같은 일사량 계산기는 우주에서의 태양의 위치와 특정 각도에서 표면의 최대 일사량을 고려합니다.

계산기는 태양의 일사량을 위도와 일에 의존하는 요소로 사용합니다. 이를 통해 태양계 이론과 실험 결과를 고려하여 계산을 수행 할 수 있습니다.

태양열 관련 속성

이러한 햇빛에 대한 관측은 과학자들에게 태양 상수 S와 같이 계산할 수있는 다른 양을 제공합니다. S = 에프영형(r / r0) x cosθ__0 _ 태양과 지구 사이의 현재 거리 _r 그리고 태양과 지구 사이의 평균 거리 아르 자형0. 이를 통해 과학자들은 태양과 지구 사이의 움직임이 햇빛에 어떤 영향을 미치는지를보다 간단하게 결정할 수 있습니다. 에스

올 플럭스 밀도 에프 다음과 같이 주어진 시간 차이에 따라 단위 면적당 대기의 가장 높은 지점에서 태양열 가열의 변화로 계산할 수도 있습니다. dQ / dt. 이것은 전기 에너지 생산에서 하루 종일 햇빛의 변화를 이용하는 태양 전지 엔지니어링에 적합합니다.

고급 및 미묘한 계산기는 날씨 효과와 같은 특정 기능을 고려하여 여러 날의 일사량을 예측할 수 있습니다. 햇빛의 다른 유용한 특성으로는 직접 법선 조도 (Direct Normal Irradiance)가 있습니다.DNI), 물체 또는 영역이 해당 영역 자체의 크기에 대해 경험하는 태양 복사량.

이 계산을 수행 할 때 들어오는 햇빛은 표면에 수직이어야합니다. 태양의 일사량과 같은 이러한 요소는 대기, 태양의 각도 및 태양과 지구 사이의 거리에 따라 달라 지므로보다 고급 계산을 통해보다 의미있는 측정을 수행 할 수 있습니다.

태양 복사 계산 대 일사량

계산기를 사용하여 태양 일사량 값을 제공하는 동안 태양 일사 자체의 기본 물리학을 이해해야합니다. 태양 일사량을 설명 할 수있는 몇 가지 간단한 수학 방정식이 있습니다. 이를 통해 햇빛의 힘을 이용하는 연구 분야에서 태양 일사량이 어떻게 사용되는지 자세히 알 수 있습니다.

일사량은 태양 복사 자체와 밀접한 관련이 있지만 일사량은 단순히 햇빛 자체를 측정하는 것이 아니라 에너지와 관련된 단일 물체의 방사선을보다 정확하게 계산하는 방법을 제공합니다.

태양 복사는 태양에서 직접 오는 전자기 광선입니다. 이것은 일반적으로 가시 광선에서 자외선에 이르며 어떤 경우에는 X 선 및 적외선까지 확장됩니다. 이것은 태양 복사가 지구의 생명을 지원하는 빛을 결정하는 신뢰할 수있는 방법을 제공한다는 의미입니다. 행성을 둘러싼 대기는 일반적으로 태양 복사의 다른 유해한 구성 요소를 편향시킵니다.

태양 복사 계산을 사용하여 태양 자체의 핵융합 반응을 결정할 수 있습니다. 이러한 현상은 초당 7 억 톤의 수소로부터 태양의 헬륨을 생성합니다. 아인슈타인의 유명한 방정식 E = mc2 반응 에너지를 위해 수소 원자 사이의 원자 결합을 끊는이 과정을 설명합니다. 이자형 줄에서, 프로세스에서 대량 손실 kg과 ​​빛의 속도 (3.8 x 108 m / s). 핵융합 과정은 태양이 전자기파 자체를 생성하는 방식입니다.

일사량 연구의 사용

태양 광 발전 시스템 설계는 태양열 차단을 사용하여 가능한 한 얼마나 강력해야하는지 측정합니다. 이러한 설계 작업을 수행하는 엔지니어는 태양 광 차단을 사용하여 얼마나 많은 에너지 태양 광 시스템이 생산해야하는지 추정하는 방법을 결정합니다.

태양 일사량과 관련된 데이터는 또한 태양 주위의 지구 궤도로 인해 지구상의 물리적 날씨 유형을 식별, 해석 및 비교하는 데 도움이됩니다. 이것은 탄산염 또는 규산 탄산염 경사로까지 확장되는데, 지구가 태양으로부터 열을 가두어 이러한 특징을 형성하는 방법을 알아내는 데있어 낮은 기울기에서 얕은 해상 해안선까지 경 사진 지질 학적 특징입니다.

마지막으로, 건설 엔지니어는 태양의 온도와 열을 견딜 수있는 건물을 만들 때 방사선 및 태양 일사량을 고려해야합니다.