सौर पृथक्करण की गणना कैसे करें

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लेखक: Robert Simon
निर्माण की तारीख: 24 जून 2021
डेट अपडेट करें: 18 नवंबर 2024
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सौर विकिरण, वैश्विक विकिरण, पीक सन ऑवर
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बाहर कदम रखना और सूरज की रोशनी को अपने चेहरे पर पड़ने देना एक अच्छा एहसास है। यह पता लगाना कि वास्तव में कितनी धूप है इसका मतलब है कि किसी चीज की गणना करना सौर पृथक्करण। सौर विद्रोह आपको रेगिस्तान जैसे शुष्क क्षेत्रों में भौतिक अपक्षय का निर्धारण करने का एक तरीका भी देता है।


सौर पृथक्करण गणना

सौर पृथक्करण समय के साथ किसी सतह क्षेत्र के आकार पर सौर विकिरण की मात्रा है। फोटोवोल्टिक जनरेटर जो आने वाली धूप से विद्युत ऊर्जा का निर्माण करते हैं, जैसे कि अलगाव को मापते हैं औसत विकिरण प्रति किलोवाट में वर्ग मीटर (किलोवाट / मी2).

कभी-कभी एक समय घटक का उपयोग करने वाली एक और भिन्नता का उपयोग किया जाता है, किलोवाट-पीक ओवर-किलो-वर्ष kWh / (kWp * वर्ष)। इसका मतलब है कि आप माप कर सौर विकिरण सूत्र बना सकते हैं एक निश्चित समय के माध्यम से एक विशिष्ट क्षेत्र में सूर्य के प्रकाश की शक्ति.

वैज्ञानिक भी इस शब्द का उपयोग करते हैं प्रवाह एक निश्चित क्षेत्र पर क्षैतिज क्षेत्र की प्रति यूनिट सौर विकिरण का उल्लेख करना। यह चुंबकीय प्रवाह के समान है, दो-आयामी सतह से गुजरने वाले चुंबकीय क्षेत्र की मात्रा है, लेकिन, इस मामले में, सौर पृथक्करण का प्रवाह भी पृथ्वी के कितनी दूर होने के आधार पर भिन्न हो सकता है।

आप वायुमंडल की नोक पर फ्लक्स घनत्व को माप सकते हैं एफ = एफहे x cos x0 के लिये एफहे वायुमंडल के उच्चतम बिंदु और सौर आंचल कोण पर सौर प्रवाह घनत्व θ0, आपकी राशि और सूर्य के केंद्र के बीच का कोण डिस्क। जब आप पृथ्वी पर कहीं खड़े होते हैं तो आपका आंचल वायुमंडल में सीधी खड़ी होती है।


सौर पृथक्करण को क्षैतिज सतह क्षेत्र_ द्वारा विभाजित f_lux के रूप में भी मापा जा सकता है। ये मात्राएं उस दर की गणना में भी उपयोग करती हैं जिस पर सूर्य से ऊर्जा पृथ्वी की सतह तक पहुंचती है। सौर विकिरण के सूत्र ने वैज्ञानिकों को दिखाया है कि वायुमंडल के उच्चतम बिंदु पर सौर विकिरण पूरे वर्ष में लगभग 12% परिवर्तन करता है 1.412 kW / m से2 जनवरी में 1.321 kW / मी2 जुलाई में, इस वजह से कि पृथ्वी सूर्य से कितनी दूर और दूर जाती है।

सौर पृथक्करण में वायु द्रव्यमान

आप सौर विकिरण के प्रत्यक्ष घटक को सूत्र द्वारा भी निर्धारित कर सकते हैं १.३५३ x 7 एयर मास फैक्टर के लिए जो है (1 / cosθ0).678 आंचलिक कोण के लिए θ0. हवा का द्रव्यमान इस बात का अनुपात है कि सूर्य के प्रकाश को एक ही क्षण में कितना वायुमंडल में जाना पड़ता है और यदि सूर्य सीधे तौर पर अधिक गर्म होता है तो सूर्य के प्रकाश को कितने वायुमंडल से गुजरना पड़ता है।

इसका मतलब है, अगर सूरज सीधे आपके सिर से ऊपर था, तो वायु द्रव्यमान 1 होगा क्योंकि अनुपात के दो मूल्य समान होंगे। जब सूरज आकाश में बहुत अधिक होता है, तो कॉस के लिए मूल्य θ__0 अपेक्षाकृत छोटा और नगण्य है।


प्रत्यक्ष सौर विकिरण का एक हिस्सा सूर्य से कितना विकिरण सीधे आता है। विसरित विकिरण आकाश और वायुमंडल विकिरण को कितना फैलाते हैं। परावर्तित विकिरण पृथ्वी पर जल के पिंडों द्वारा परावर्तित राशि है।

अन्य सौर पृथक्करण गणना के तरीके

आप सौर पृथक्करण की गणना करने के लिए PV शिक्षा द्वारा सौर गणना के ऑनलाइन गणना का उपयोग कर सकते हैं। सुनिश्चित करें कि आप कैलकुलेटर के पीछे चर और समीकरणों को समझते हैं। किसी भी इन्सोललेशन कैलकुलेटर जैसे कि यह अंतरिक्ष में सूर्य की स्थिति और एक विशेष कोण पर एक सतह पर अधिकतम सौर रोधन को ध्यान में रखता है।

कैलकुलेटर अक्षांश और वर्ष के दिन पर निर्भर एक कारक के रूप में सौर पृथक्करण का उपयोग करता है। यह सौर प्रणाली के सिद्धांत के साथ-साथ प्रयोगात्मक परिणामों को ध्यान में रखकर गणना करने की अनुमति देता है।

सौर पृथक्करण से संबंधित गुण

सूर्य के प्रकाश के ये अवलोकन वैज्ञानिकों को अन्य मात्राएँ प्रदान करते हैं जिनकी गणना वे कर सकते हैं जैसे सौर स्थिर S, द्वारा दी गई स = एफहे(आर / आर0) x cos x__0 _ सूर्य और पृथ्वी के बीच की मौजूदा दूरी के साथ _r और सूर्य और पृथ्वी के बीच की औसत दूरी आर0. यह वैज्ञानिकों को यह निर्धारित करने का एक अधिक सरल तरीका देता है कि सूर्य और पृथ्वी के बीच की गति सूर्य के प्रकाश को कैसे प्रभावित करती है। एस

ओलार फ्लक्स घनत्व एफ समय के अंतर से, प्रति इकाई क्षेत्र में वायुमंडल के उच्चतम बिंदु पर सौर हीटिंग में परिवर्तन के रूप में भी गणना की जा सकती है dQ / dt। यह इंजीनियरिंग सौर कोशिकाओं के लिए उचित है जो विद्युत ऊर्जा के उत्पादन में पूरे दिन सूर्य के प्रकाश में परिवर्तन का लाभ उठाते हैं।

अधिक उन्नत और बारीक कैलकुलेटर विभिन्न दिनों में सौर पृथक्करण की भविष्यवाणी करने के लिए मौसम के प्रभाव जैसी विशिष्ट विशेषताओं को ध्यान में रख सकते हैं। सूर्य के प्रकाश के अन्य उपयोगी गुणों में प्रत्यक्ष सामान्य विकिरण (शामिल हैं)DNI), सौर विकिरण की वह मात्रा जो किसी वस्तु या क्षेत्र को क्षेत्र के आकार से अधिक अनुभव करती है।

इस गणना को करते समय आने वाली धूप सतह के लंबवत होनी चाहिए। सौर पृथक्करण जैसे ये कारक वातावरण पर निर्भर हैं, सूर्य का कोण और सूर्य और पृथ्वी के बीच की दूरी इतनी अधिक उन्नत गणना उन्हें और अधिक सार्थक माप करने के लिए वर्णन कर सकती है।

सौर विकिरण गणना बनाम पृथक्करण

आपको सौर रोधक मान देने के लिए कैलकुलेटर का उपयोग करते समय, आपको सौर पृथक्करण के पीछे अंतर्निहित भौतिकी को समझना चाहिए। कुछ सरल गणितीय समीकरण हैं जो सौर पृथक्करण का वर्णन कर सकते हैं। यह आपको यह जानने में मदद कर सकता है कि सूर्य के प्रकाश की शक्ति का उपयोग करने वाले अध्ययन के क्षेत्रों में सौर पृथक्करण का उपयोग कैसे किया जाता है।

सोलर इनसोलेशन का संबंध सोलर रेडिएशन से ही होता है, लेकिन इनसोलेशन आपको केवल सूर्य के प्रकाश का माप लेने के बजाय ऊर्जा से संबंधित किसी एक वस्तु पर विकिरण की गणना करने का अधिक सटीक तरीका देता है।

सौर विकिरण विद्युत चुम्बकीय प्रकाश है जो सीधे सूर्य से आता है। यह आम तौर पर दृश्य प्रकाश से लेकर पराबैंगनी किरणों तक होता है और कुछ मामलों में यह एक्स-रे और अवरक्त तरंगों तक भी फैलता है। इसका मतलब है कि सौर विकिरण आपको पृथ्वी पर जीवन का समर्थन करने वाले प्रकाश का निर्धारण करने का एक विश्वसनीय तरीका देता है। ग्रह के आसपास का वातावरण आमतौर पर सूर्य के विकिरण के अन्य अधिक हानिकारक घटकों को परिभाषित करता है।

आप सूर्य के परमाणु संलयन प्रतिक्रियाओं को निर्धारित करने के लिए सौर विकिरण गणना का उपयोग कर सकते हैं। ये घटनाएँ प्रति सेकंड 700 मिलियन टन हाइड्रोजन से सूर्य की हीलियम का उत्पादन करती हैं। आइंस्टीन प्रसिद्ध समीकरण ई = एमसी2 इस प्रक्रिया का वर्णन करता है जो प्रतिक्रिया की ऊर्जा के लिए हाइड्रोजन परमाणुओं के बीच परमाणु बांड को तोड़ता है जूल में, द्रव्यमान प्रक्रिया में खो गया किलो में और प्रकाश की गति सी (3.8 x 108 सुश्री)। संलयन प्रक्रिया यह है कि सूर्य कैसे विकिरण की विद्युत चुम्बकीय तरंगों का उत्पादन करता है।

सौर पृथक्करण अनुसंधान के उपयोग

सौर प्रणाली के डिजाइन सौर पृथक्करण पर निर्भर करते हैं कि यह मापने के लिए कि उन्हें जितना संभव हो उतना प्रभावी होने की आवश्यकता है। इन डिजाइनों पर काम करने वाले इंजीनियर यह निर्धारित करने के लिए सौर ऊर्जा का उपयोग करते हैं कि यह अनुमान लगाने के लिए कि फोटोवोल्टिक प्रणालियों को कितनी ऊर्जा का उत्पादन करना चाहिए।

सूर्य के चारों ओर पृथ्वी की कक्षा के कारण सौर मौसम से संबंधित डेटा पृथ्वी पर भौतिक मौसम की पहचान, व्याख्या और तुलना के लिए भी सहायक है। यह कार्बोनेट या सिलिकिक-कार्बोनेट रैंप तक फैली हुई है, एक कम ढाल से उथले पानी के ढाल तक ढलान की भूवैज्ञानिक विशेषताएं इस बात का पता लगाती हैं कि पृथ्वी कैसे इन विशेषताओं को बनाने में सूर्य से गर्मी का जाल बिछाती है।

आखिरकार, निर्माण इंजीनियरों को सूर्य के तापमान और गर्मी का सामना करने के लिए इमारतें बनाते समय विकिरण और सौर पृथक्करण को ध्यान में रखना चाहिए।