چه چیزی باعث درخشش خورشید می شود؟ ذوب هسته ای؛چیزی که ممکن است ما یاد بگیریم آنرا در زمین انجام دهیم و مشکل انرژی جهان را حل کنیم.
به طور میانگین چقدر فوتون به سطح زمین می رسد؟
- تشعشع طول موج کوتاه (طول موج نوری) از خورشید به بالای جو زمین می رسد
- ابرها 17 درصد آنرا به فضا منعکس می کنند. اگر زمین بیشتر ابری شود میزان بیشتری از تشعشع منعکس خواهد شد و میزان کمتری به سطح زمین خواهد رسید.
- 8 درصد توسط مولکولهای هوا به عقب پراکنده می شوند.
- 6درصد مستقیما به فضا منعکس می شوند
- پس تمام بازتاب پذیری زمین 31 در صد می باشد. که این به صورت فنی با نام آلبدو شناخته می شود. توجه کنید که در عصر یخبندان آلبدو ی زمین بیشتر شده بود.
برای 69 درصد باقیمانده تشعشع که به زمین می رسد چه اتفاقی می افتد: 19 درصد مستقیما توسط گرد وخاک ، اوزون و بخار آب موجود در لایه بالایی جو جذب می شود. این منطقه استراتوسفور نام دارد و با جذب این تشعشعات گرم می شود. از دست دادن اوزون باعث خنکتر شدن استراتواسفر در طول زمان می شود.
- 4 دزصد توسط ابرهای تروپوسفر جذب می شود. این لایه پایینی جو زمین می باشد که اوضاع جوی اتفاق می افتد.
47 در صد باقیمانده نور خورشید به سطح زمین می رسد.
به طور میانگین چقدر انرژی به سطح زمین می رسد؟
تابع انرژی خورشید در زمین
- میانگین توان در کل زمین 164 وات در متر مربع در 24 ساعت می باشد.
- 8 ساعت در تابستان در عرض جغرافیایی 40 درجه 600 وات در متر مربع می باشد. پس در طول 8 ساعت با 600 وات در متر مربع برابر 4.8 کیلو وات ساعت در متر مربع خواهد بود.که برابر حدودا نیم لیتر بنزین می باشد.
جمع آوری انرژی خورشیدی
مقدار انرژی خورشیدی جذب شده به طور ویژه ای به جهت گیری جمع کننده با توجه به زاویه خورشید بستگی دارد.
- در شرایط بهینه ماکزیمم انرژی 1000 وات در متر مربع می باشد.
- در زمستان در عرض جغرافیایی 40 درجه که خورشید کمتر در آسمان هست میانگین دریافتی حدود 300 وات در متر مربع می باشد.
یک خانه به صورت نوعی در زمستان حدود 100 کیلووات ساعت در روز استفاده می کند. حال با توجه به راندمان سلولهای خورشیدی می توان مقداری از نیاز های یک خانه را برآورد. با توجه به اینکه حدودا 6 ساعت خورشید خواهد بود با نصب پنلها با متراژ 100 متر مربع با محاسبه ی 300 وات ماکزییمم 180 کیلو وات ساعت تولید خواهد شد که با ضریبهای 10 و 20 درصد راندمان سلولها اعداد 18 کیلوات ساعت، و 36 کیلو وات ساعت 18 ویا 36 درصد نیازهای خانه در زمستان تامین خواهد شد.
ایران با داشتن حدود ۳۰۰روز آفتابی در سال جزو بهترین کشورهای دنیا در زمینه پتانسیل انرژی خورشیدی در جهان می‌باشد. با توجه به موقعیت جغرافیای ایران و پراکندگی روستایی در کشور، استفاده از انرژی خورشیدی یکی از مهمترین عواملی است که باید مورد توجه قرار گیرد. استفاده از انرژی خورشیدی یکی از بهترین راه های برق رسانی و تولید انرژی در مقایسه با دیگر مدل های انتقال انرژی به روستاها و نقاط دور افتاده در کشور از نظر هزینه، حمل‌نقل، نگهداری و عوامل مشابه می‌باشد.
با توجه به استانداردهای بین‌المللی اگر میانگین انرژی تابشی خورشید در روز بالاتر از ۳.۵کیلووات ساعت در مترمربع (۳۵۰۰وات/ساعت) باشد استفاده از مدلهای انرژی خورشیدی نظیر کلکتورهای خورشیدی یا سیستم‌های فتوولتائیک بسیار اقتصادی و مقرون به صرفه است.
در بسیاری از قسمتهای ایران انرژی تابشی خورشید بسیار بالاتر از این میانگین بین‌المللی می‌باشد و در برخی از نقاط حتی بالاتر از ۷تا ۸کیلو وات ساعت بر مترمربع اندازه گیری شده است ولی بطور متوسط انرژی تابشی خورشید بر سطح سرزمین ایران حدود ۴.۵کیلو وات ساعت بر مترمربع است.
