Energia słoneczna - wstęp
Czas słoneczny i czas urzędowy
Równanie czasu
Deklinacja słoneczna
Godzina wschodu i zachodu Słońca
Azymut i wysokość Słońca
Energia na zewnątrz atmosfery Ziemi
Energia słoneczna docierająca do powierzchnii Ziemi
Formularz kontaktowy
Najczęściej zadawane pytania
Aktualności
Literatura - baterie słoneczne
Kąt wysokości Słońca jest to kąt, jaki tworzy promień Słońca z płaszczyzną horyzontu. Kąt wysokości Słońca wyliczamy za pomocą zależności:
Kąt azymutu Słońca jest to kąt dwuścienny, zawarty pomiędzy płaszczyzną przechodzącą przez zenit punktu obserwacji i przez punkt, w którym w danym momencie znajduje się Słońce, a płaszczyzną przechodzącą przez zenit i przez punkty N i S horyzontu. Kąt ten mierzy się na płaszczyźnie horyzontalnej od punktu N na wschód (kąt może być mierzony od punktu S na wschód i na zachód). Kąt azymutu Słońca wyliczamy za pomocą zależności:
Różnica między kątem godzinnym a azymutem polega na tym, że do obliczenia azymutu oprócz omega potrzebne są dane dotyczące deklinacji, szerokości oraz wysokości dla danej lokalizacji o danej porze. Kąt godzinny zmienia się zawsze co 15 stopni na godzinę natomiast zmiana azymutu na godzinę jest zmienna. Aby obliczyć kąt godzinny należy przeliczyć czas urzędowy na prawdziwy czas słoneczny, wówczas wzór ma postać:
Na podstawie powyższej zależności możliwe jest określenie geometrii pozornego ruchu Słońca, co prezentuje rysunek poniżej. Geometria tego typu ma szczególne znaczenie przy projektowaniu instalacji solarnych wszelkiego rodzaju. Projektowanie instalacji solarnych opiera się w szczególności na rozpoznaniu potencjału energii słonecznej docierającej do danej powierzchni.
Rys. Geometria pozornego ruchu Słońca
Geometrię pozornego ruchu Słońca można przedstawić w wielu formach. Pierwszym najłatwiejszym sposobem jest określenie kąta wysokości i kąta azymutu Słońca. Ma to szczególne znaczenie przy konieczności znajomości wysokości jak i azymutu dla danej chwili.
Rys. Położenie Słońca dla Zielonej Góry 1 czerwca o godzinie 10: a) Kąt azymutu , b) Kąt wysokości
W przypadku, gdy jesteśmy zainteresowani geometrią Słońca nie tylko dla danej godziny, ale dla całego dnia wówczas korzystamy z następującej formy graficznej:
Rys. Położenie Słońca w Zielonej Górze 1 czerwca: a) Kąt wysokości Słońca w funkcji azymutu Słońca przy oznaczeniu godzin czasu urzędowego, b) Kąty azymutu wschodu i zachodu Słońca
Kąty azymutu wschodu i zachodu Słońca są symetryczne. Wykres wysokości w funkcji azymutu Słońca pokazuje, że prawdziwe południe nie występuje dla godziny 12. Określenie geometrii jest więc ściśle uzależnione od obowiązującego czasu urzędowego.
Przedstawione formy graficzne umożliwiają określenie geometrii Słońca dla danej godziny i danego dnia. Aby zapoznać się z geometrią całego roku dla danego miejsca korzystamy z rysunku poniżej, który został sporządzony dla 15 dnia każdego miesiąca.
Rys. Wykres pozycji Słońca dla Zielonej Góry w okresie rocznym
W wyznaczaniu przedstawionych parametrów geometrii pozornego ruchu Słońca nie jest brana pod uwagę wartość roku ze względu na uproszczenie obliczeń. Wpływ zmiany roku na geometrię najlepiej jest prześledzić na podstawie danych astronomicznych.
