Szukaj na tym blogu

wtorek, 3 stycznia 2012

Nasłonecznienie w zimie

Wiele osób interesujących się energetyką słoneczną zapewne zadaje sobie to pytanie. Czy można w zimie efektywnie pozyskiwać energię słoneczną za pomocą baterii słonecznych czy kolektorów? Patrząc na dane meteorologiczne ilość energii słonecznej w zimie jest bardzo mała a natężenie promieniowania słonecznego rzadko przekracza 300 W/m2 i to w słoneczny dzień. Należy jednak zaznaczyć, że pomiary te dotyczą powierzchni horyzontalnej. Ilość energii, jaka dociera do ziemi jest stała jednak w zależności od kąta padania promieni słonecznych ta sama ilość energii pada na większy bądź mniejszy obszar. Największe nasłonecznienie będzie występować, gdy promienie słoneczne będą padać pod kątem prostym do powierzchni ziemi. Im kąt padania będzie większy tym nasłonecznienie w przeliczeniu na powierzchnię horyzontalną będzie mniejsze.
Zależność gęstości promieniowania słonecznego od kąta padania promieni słonecznych

Z uwagi że w polskiej szerokości geograficznej słońce w zimie znajduje się bardzo nisko nad horyzontem. Nawet w słoneczny dzień natężenie promieniowania słonecznego a co za tym idzie nasłonecznienie na powierzchnię horyzontalną jest niskie.
 Pomiar nasłonecznienia w zimie (23 grudnia) na powierzchnię horyzontalną w słoneczny bezchmurny dzień wynik ok 314 W/m2

Zwiększając kąt płaszczyzny na którą padają promienie słoneczne w kierunku południowym znacząco zwiększamy gęstość promieniowania słonecznego i nasłonecznienie.

 Pomiar nasłonecznienia w zimie  (23 grudnia) na powierzchnię pochyloną pod kątem 30-45 stopni wynik ok 579 W/m2

Optymalnym kątem pochylenia płaszczyzny w zimie jest kąt zbliżony do 90 stopni gdyż w takim przypadku promienie słoneczne padają na płaszczyznę pod kątem najbardziej zbliżonym do kąta prostego a dodatkowo do płaszczyzny dociera sporo promieniowania odbitego.

 Pomiar nasłonecznienia w zimie (23 grudnia) na powierzchnię pochyloną pod kątem 90 stopni wynik ok 873 W/m2

Jak pokazały pomiary przy natężeniu promieniowania słonecznego rzędu 300 W/m2 na powierzchnię horyzontalną pochylając czujnik pod kątem prostym gęstość promieniowania wzrosła do 870 W/m2, czyli do wartości typowej dla polskiego lata. Największa uzyskana wartość natężenia promieniowania słonecznego na przełomie grudnia i stycznia przekraczała 950 W/m2

Choć liczba słonecznych dni w zimie nie jest duża a dni są krótkie możliwe jest jednak efektywne pozyskiwanie energii słonecznej warunkiem jest odpowiednie ustawienie kolektorów czy baterii słonecznych.
Prześlij komentarz