Ce este insolația?

Izolația este un calcul al cantității de radiații solare primite de la Soare, fie în vârful atmosferei Pământului, fie la nivelul solului. Termenul este derivat din sintagma INcoming SOLar Radiation. De obicei, este definit ca wați pe metru pătrat (W/m2) pentru aplicațiile de energie cu celule solare, sau kilowați-oră pe metru pătrat pe zi (kW-h/m2-zi), care este utilizat în mod obișnuit în meteorologie pentru prognozele meteo. Se ia în considerare întregul spectru de radiații de la Soare, care variază de la o lungime de undă de aproximativ 350 de nanometri până la 2,350 de nanometri, chiar dacă spectrul vizibil al luminii pentru ființe umane este doar între 400 și 700 de nanometri.

Atât valorile de insolație la nivel mondial, cât și cele regionale au fost întocmite minut. Deoarece valorile graficului se bazează de obicei pe ceea ce se consideră rate de insolație utilizabile, valoarea este adesea destul de mică în fiecare zi. Acest lucru se datorează faptului că lumina soarelui care ajunge la suprafața Pământului devreme sau târziu într-o zi sau prin cer înnorat sau acoperit cu ploaie are adesea o valoare limitată pentru aplicațiile de energie solară sau procesele industriale și agricole care se bazează pe aceasta.

Pe o hartă globală a insolației, ratele de energie solară se bazează pe înclinarea optimă către Soare, la cel mai scăzut nivel de radiație al anului pentru lumina directă a soarelui și în metri pătrați. Acest lucru oferă valori în ore care variază de la 6 la 6.9 în regiunile ecuatoriale, deșertice, până la 1.0 până la 1.9 ore la latitudinile nordice sau sudice care primesc puțină lumină directă. Națiunile europene variază de la 3.5 ore pe zi în Portugalia la 0.8 ore pe zi în Islanda. În schimb, o rată de insolație într-o regiune precum California din SUA este de obicei de 5.5 ore pe zi pentru fiecare metru pătrat mediu de teren, iar Anchorage, Alaska, primește 2.09 ore.

Izolația solară este, de asemenea, direct atenuată de atmosfera Pământului în general. În partea de sus a atmosferei, ratele de insolație sunt mai constante pe tot globul și sunt estimate la 1,366 W/m2. Odată ce această lumină a ajuns la suprafața Pământului, ea a fost redusă la o medie de aproximativ 1,000 W/m2, dar aceasta, în sine, este o exagerare a nivelului real de radiație, deoarece este o valoare bazată doar pe lumina directă a soarelui. Când se face media ratelor de insolație pe o perioadă întreagă de 24 de ore, inclusiv noaptea și răsăritul/apusul soarelui, precum și condițiile de întunecare din atmosferă, nivelurile de insolație scad la aproximativ 250 W/m2.

Cunoașterea unghiului de insolație pentru latitudinea și nivelul mării unei locații determină cât de mare trebuie să fie un panou solar pentru a genera o cantitate previzibilă de putere. De obicei, lumina directă a soarelui este prezentă cel mai adesea în perioadele de la 10:4 la XNUMX:XNUMX. Deși celulele solare pot genera energie în condiții de lumină limitată, ele vor fi cele mai eficiente în această perioadă de timp.