Освещенность (усредненная мощность солнечного излучения, измеренная в верхней атмосфере Земли перпендикулярно солнечным лучам): 1366 Вт на квадратный метр (или 1361, в соответствии с НАСА).
«Стандартное солнце» (пиковая мощность излучения, которая достигает поверхности Земли на уровне моря в районе экватора в безоблачный полдень): 1000 Вт/м2, или 1 кВт/м2.
Это значение обычно используется в характеристиках фотоэлектрических систем. Здесь и далее все цифры приведены для поверхностей, оптимально расположенных относительно солнца (перпендикулярно лучам) в соответствии с широтой. Для горизонтальных поверхностей вы получите меньше солнечного света: чем дальше от экватора, тем ниже плотность солнечной энергии.
Инсоляция (среднее количество часов «стандартного солнца» на протяжении суток): от 4–5 солнечных часов на северо-востоке США до 5–7 часов на юго-западе. Инсоляция часто указывается в кВт·ч, численно вытекая из значения «стандартного солнца» в 1 кВт.
Общее количество излучаемой энергии солнечного света в день на м2 на уровне моря: (энергия за день) = 1 кВт·ч × (инсоляция в часах). Учитывая среднюю инсоляцию в США, равную 5 солнечным часам, это значение обычно равно 5 кВт·ч/м2.
Солнечная мощность, усредненная за весь день: Wattsaverag = (энергия за день)/24. Для инсоляции в 5 кВт·ч мощность, усредненная за весь день – 5000 Вт/24 = 208 Вт/м2. Обратите внимание, что только небольшая часть этой энергии может быть преобразована в электричество из-за не очень высокой эффективности фотоэлектрических систем.
Типовые характеристики фотоэлектрических систем
Средний КПД распространенных коммерческих солнечных панелей: на кристаллическом кремнии (CSI) – 12–17%; тонкопленочных (из аморфного кремния и других материалов) – 8–12%.
Мощность, генерируемая панелью в один квадратный метр: PVwatts = (солнечная мощность) × (средний КПД), где КПД преобразуется в десятичное число.
Пиковая мощность в безоблачный полдень: PVwatts-peak = 1000 Вт × КПД. Как правило, пиковая мощность равна 120170 Вт/м2 для CSi и 80–120 Вт/м2 для тонких пленок (TF).
Суммарное усредненное количество энергии, производимой панелью в один м2 за день: PVday = PVwatts-peak × (Инсоляция в часах). Для инсоляции в 5 часов это значение будет 0.6–0.85 кВт/м2 для CSi и 0.4–0.6 кВт/м2 для TF.
Выработанная энергия панели, усредненная за весь день: PVwatts-average = PVday/24. Это примерно 25–35 Вт/м2 для CSi и 17–25 Вт/м2 для TF.
Общая энергия, генерируемая фотоэлектрическим модулем на м2 в год: PVyear = (полная энергия в день) × 365, которая будет равна примерно 219–310 кВт·ч для CSi и 146–219 кВт·ч для TF. Обратите внимание, что инверторы имеют эффективность 95–97%, поэтому фактической электроэнергии будет на 5% меньше.
Ожидаемая стоимость электроэнергии с одного м2, сэкономленной за год: Saving = PVyear × 0.95 × (стоимость кВт·ч), где 0.95 – КПД преобразователя и потери в проводах.
В среднем в США стоимость одного кВт·ч электроэнергии равна $0.12, это дает в год $24–35 для CSi и $17–24 для тонких пленок. Таким образом, в лучшем случае, можно будет сэкономить $35 в год на 1 м2 панели. Эта цифра относится к высокоэффективной системе с номинальной мощностью 170 Вт/м2. Учитывая тот факт, что в настоящее время стоимость типичной фотоэлектрической системы составляет $8000 на 1000 Вт, такие установки будут стоить 170/1000 × $8, 000 = $1, 360 за м2. Это означает, что в нашем примере, гипотетический срок окупаемости будет 1360/35 = 39 лет. Никакое оборудование не сможет так долго функционировать. Скидки и кредиты могут сократить это время более чем на половину, однако, все равно, для среднестатистического домашнего хозяйства установка солнечной панели, скорее всего, не окупится. Конечно, это всего лишь пример. В районах с другой инсоляцией и другими затратами на установку срок окупаемости может быть выше или ниже.
Краткая информация о Солнце
Диаметр: 1, 392, 000 км;
Масса: 1, 989, 100 × 1024 кг;
Температура на поверхности: ~5, 700 °С;
Среднее расстояние от Земли до Солнца: 150 млн. км;
Состав по массе: 74% водород, 25% гелий, 1% другие элементы;
Яркость (общее количество энергии, излучаемой во всех направлениях): 3.85 × 1026 Вт (~385 млрд. МВт);
Плотность мощности излучения на поверхности Солнца: 63, 300 кВт на квадратный метр.
Список литературы
Другие работы по теме:
Парниковый эффект
Средняя температура поверхности Земли (или другой планеты) повышается за счет наличия у нее атмосферы.
Билеты по Физике
Вопросы к экзамену по Физике Электрический ток в электролитах. Законы электролиза. Электропроводимость газов. Самостоятельный и несамостоятельный газовые разряды.
Энергия солнца 3
Солнце – это самый сильный источник энергии для нашей планеты. Без солнечного тепла и света любая жизнь на Земле не была бы возможна. Все наши повседневные дела включают в себя использование энергии. Она необходима для передвижения транспорта и приготовления пищи, для работы и отдыха, для обогрева и охлаждения помещений.
Виды излучений
иды излучений. Источники света Тепловое излучение – излучение, при котором потери атомами энергии на излучение света компенсируются за счет энергии теплового движения атомов (или молекул) излучающего тела. Тепловым источником является солнце, лампа накаливания и т. д.
Виды излучений
. Источники света Тепловое излучение – излучение, при котором потери атомами энергии на излучение света компенсируются за счет энергии теплового движения атомов (или молекул) излучающего тела. Тепловым источником является солнце, лампа накаливания и т. д.
Эркеры
Содержание Эркер — закрытая часть здания круглой, прямоугольной или многогранной формы, выступающая из плоскости стены. Обычно снабжен окнами, может быть остеклён по всему периметру. Могут быть как одно - так и многоэтажными. Несущими для эркеров являются консольные балки или камни, реже ризалит.
Расчет солнечного коллектора
1.3 Методики расчета основных параметров Эффективность работы коллектора определяется отношением полезно использованной в коллекторе энергии к величине падающего на его поверхность солнечного излучения. Для определения полезной мощности целесообразно ввести понятие полного коэффициента потерь.
Сочинения на свободную тему - Аквариум деловое описание 1
Аквариум - это стеклянная емкость с водой для содержания рыб и растений. Аквариумы бывают разной формы: круглые, прямоугольные, сферические. У меня дома прямоугольный аквариум. Он стоит возле стены, примыкающей к окну. Это самое лучшее место для него, потому что нет яркого солнечного света, от которого вода быстро испаряется и начинает цвести.
Загар и молочная железа
Под действием солнечного света и тепла происходит стимуляция эндокринных гормональноактивных органов (щитовидной железы, гипофиза, яичников) и нормализация обменных процессов, повышение иммунитета, стимуляция выработки меланина в коже.
Зодиакальный свет и противостояние
При благоприятных атмосферных условиях перед восходом Солнца на востоке или после захода Солнца на западе удается увидеть зодиакальный свет - слабое вытянутое по небу конусообразное свечение, которое иногда можно спутать с зарей.
Физическая природа комет
Маленькое ядро диаметром несколько километров является единственной твердой частью кометы, и в нем практически сосредоточена вся ее масса. Масса комет крайне мала и нисколько не влияет на движение планет.
Астероиды
Когда в 1781 г. был открыт Уран и его среднее гелиоцентрическое расстояние оказалось соответствующим правилу Тициуса - Бодэ, то с 1789 г. начались поиски планеты, которая, согласно этому правилу, должна была находиться между орбитами Марса и Юпитера.
Панно для интерьера
Введение Витраж — от французского «vitrage» («vitrum» — «стекло», лат): орнаментальная или сюжетная декоративная композиция из стекла или другого прозрачного материала в окне, двери или в виде самостоятельного панно, а так же это особый вид декоративного искусства, приобретающий огромную выразительность в сочетании с другими видами изобразительных искусств, такими как живопись, архитектура и т.д.
Асклепи, Джузеппе
Джузеппе Асклепи (итал. Giuseppe Maria Asclepi) (1706(1706) — 1776) — итальянский астроном. Преподавал философию, физику и математику в иезуитских колледжах в Перуджии, Сиене, Риме, был директором обсерватории при Папском Григорианском университете. Определял величину солнечного параллакса, измерял диаметры планет Солнечной системы с микрометром, изучал движение комет.
Here We Have Idaho
Введение 1 История 2 Текст Список литературы Here We Have Idaho Введение «Here We Have Idaho» (англ. «Вот он, наш Айдахо»[1]) — официальный гимн штата Айдахо, США.
Вавилонский календарь
Вавилонский календарь Вавилонский календарь — разновидность лунно-солнечного календаря, использовавшегося в древней Вавилонии. Структура календаря, вероятно, была унаследована от шумерского лунно-солнечного календаря.
Мусульманское летосчисление
В основу мусульманского календаря положен свободный лунный год. Этим термином, как было указано выше, принято называть календарный год, состоящий из 12 лунных месяцев.
Взгляды на происхождение серых лесных почв
Weather and climate are not the cause of air pollution, but atmospheric conditions do greatly affect the rate of diffusion of contaminating agents, both horizontally and vertically.-------- Погода и климат не причина загрязнения воздуха,
Годовое и суточное вращение Земли
Движение Земли вокруг Солнца происходит по орбите, имеющей приблизительно форму эллипса. Скорость движения Земли — около 30 км в секунду. Полный оборот Земля совершает за 365,26 суток.
Ядерное оружие 2 Высвобождение большого
Text Text Самюэль Гласстон, Филипп Делан, "Характеристики ядерного оружия" (The Effects of Nuclear Weapon) , 1997. Самюэль Гласстон, Филипп Делан, "Характеристики ядерного оружия" (The Effects of Nuclear Weapon) , 1997.
Фотосинтез 4
Процесс фотосинтеза лежит в основе существования на Земле жизни вообще и человека в частности. Фотосинтез – это процесс преобразования поглощенной энергии света в химическую энергию органических соединений.
Фотосинтез 3
Что такое фотосинтез? Фотосинтез — это химическая реакция, в результате которой живые растительные клетки с помощью хлорофилла и при наличии света создают простые сахара и крахмалы из углекислого газа и воды. В процессе фотосинтеза растение потребляет из воды углекислый газ и выделяет кислород. Фотосинтез, осуществляемый водными растениями, в том числе водорослями, служит важным источником кислорода в воде.
Таблица по строению глаза человека
Системы Придатки и части глаза Строение Функции Вспомогательная Брови Волосы, растущие от внутреннего к внешнего углу глаза Отводят пот Веки Кожные складки с ресницами
Фотосинтез
Растения превращают солнечный свет в запасенную химическую энергию в два этапа: сначала они улавливают энергию солнечного света, а затем используют ее для связывания углерода с образованием органических молекул.
Антуан Анри Беккерель
Анри Беккерель - известный французский физик, лауреат Нобелевской премии (совместно с Пьером Кюри и Мари Кюри). Антуан Анри Беккерель открыл радиоактивность (первоначально названную "лучи Беккереля").
Вавилов Сергей Иванович
Оптика — наука о свете — заинтересовала Сергея Ивановича Вавилова, когда он был еще студентом Московского университета. Особенно увлекли С. И. Вавилова опыты русского физика П. Н. Лебедева, когда было обнаружено давление света на тело.
Ангстрем, Андерс Йонас
Шведский физик. Родился 13 августа 1814 в Лёгдё (Швеция). В 1839 окончил университет в Упсале, с 1858 – профессор, заведующий кафедрой физики, в 1870–1871 – ректор Упсальского университета.
Пьер Жюль Сезар Жансен
Жансен, Пьер Жюль Сезар (Janssen, Pierre-Jules-Cesar) (1824–1907), французский астроном.
Меркурий - мир жара и холода
Эта планета находиться ближе всего к солнцу. Свою короткую орбиту Меркурий обегает за 88 дней. Значит год на нем короче наших трех месяцев. Меркурий - яркое светило, но увидеть его на небе не так просто. Дело в том, что, находясь вблизи Солнца, Меркурий всегда виден для нас недалеко от солнечного диска, отходя от него то влево (к востоку), то вправо (к западу) только на небольшое расстояние, которое не превосходит 28.
