7. Спектр излучения Солнца. Ослабление и рассеяние излучения в атмосфере Земли.

Спектр излучения света Солнца это смесь различных длин волн. Тепло, которое мы ощущаем, это инфракрасное излучение с диапазоном длин волн от 1400 нм до 1 мм. Видимый свет, имеет длину волны от 400 до 700 нм. В космосе, солнечный свет кажется белым, но здесь, на Земле, мы видим его желтым, потому что наша атмосфера отклоняет синие и фиолетовые фотоны.

Атмосфера значительно ослабляет и спектрально преобразует солнечное излучение вследствие рассеяния и поглощения молекулами газов, водяными парами, твёрдыми частицами. Ослабление интенсивности излучения взвешенными в атмосфере частицами зависит от оптической плотности атмосферы, состава взвесей и длины волны излучения. Основными поглотителями солнечного излучения являются водяной пар, двуокись водорода и озон. Поглощение избирательно по спектру. Для некоторых лучей атмосфера мало прозрачна или непрозрачна совсем.

8. Солнечная постоянная и её вариации в течение года.

Со́лнечнаяпостоя́нная — суммарная мощность солнечного излучения, проходящего через единичную площадку, ориентированную перпендикулярно потоку, на расстоянии одной астрономической единицы от Солнца вне земной атмосферы. По данным внеатмосферных измерений солнечная постоянная составляет (1365.4 +/-1.3 - оценка 1990г.) 1360.8 (+/-0.5) Вт/м²

Солнечная постоянная не является неизменной во времени величиной. Известно, что на её величину влияют два основных фактора: расстояние между Землей и Солнцем, изменяющееся в течение года по причине эллиптичности орбиты Земли (годичная вариация 6,9%— от 1,412 кВт/м² в начале января до 1,321 кВт/м² в начале июля) и изменения солнечной активности.

9. Пересчёт излучения, приходящего на площадку, которая ориентирована перпендикулярно солнечным лучам, для площадки, ориентированной горизонтально.

10. Пересчёт излучения, приходящего на площадку, которая ориентирована перпендикулярно солнечным лучам, для наклонной площадки.

Из трех составляющих солнечного излучения на Земле (Япр, Яд, Яотр) в солнечной энергетике наибольшее значение имеет прямое солнечное излучение - япр(г) как для горизонтальных, так и произвольно наклоненных приемных площадок.

Мощность потока прямого солнечного излучения на произвольно­ориентированную приемную площадку площадью ^ (м2) на Земле в любой момент времени (В~р(г)) определяется следующим соотношением:

RF (t) = Rm (t) • C0s °°(t) , (1.34)

Где Rm(t) - мощность потока прямого солнечного излучения на

Поверхности Земли на приемную площадку, перпендикулярную Rm(t) при оптической массе атмосферы m.

11. Пересчёт излучения, приходящего на горизонтальную площадку, для наклонной площадки.

12. Спектральное распределение энергии излучения Солнца и солнечного коллектора. Селективные поверхности.

Почти половина всей солнечной энергии сосредоточена в интервале длин волн 0,35—0,75 мкм, это видимая область спектра.

Остальная часть солнечной энергии сосредоточена в ультрафиолетовой области спектра с длинами волн менее 0,3 мкм (меньшая ее часть) и в инфракрасной области спектра (большая часть), последняя дает нам тепло.

Эта идеализированная поверхность называется "полусерой", поскольку ее можно рассматривать как серую в области солнечного спектра (т. е. в диапазоне длин волн, меньших -3,0 мкм) и также как серую, но с другими свойствами в инфракрасной области спектра (т. е. в диа­пазоне длин волн, больших - 3,0 мкм). Спектральная отражательная способность такой идеализированной поверхности в области длин волн, меньших критической, или пороговой, длины волны Ав, имеет очень низкое значение, а в области длин волн, больших Лс, — очень высокое значение. Следовательно, поглощательная способность по отношению к солнечному излучению будет очень близка К (1 — РЛ) пРи Л 4: 3 мкм. Значение степени черноты будет зависеть от темпе­ратуры поверхности, т. е. от того, какое количество излучения испускает поверхность в области длин волн, больших Лс, и какое количе­ство — в области длин волн, меньших Лс. Поскольку плоские солнеч­ные коллекторы обычно работают при достаточно низких температу­рах, практически все испускаемое ими излучение приходится на об­ласть длин волн, меньших 3 мкм.