Nasłonecznienie, usłonecznienie, stała słoneczna

Wyjaśnimy podstawowe pojęcia związane z obliczeniami kolektorów słonecznych.
Jednym z najbardziej czystych źródeł energii jest słońce. Energia słońca jest ogólnodostępna i darmowa, a zasoby słońca pozwalające na jego świecenie wystarczą jeszcze na 5 mld lat. Słońce wypromieniowuje swoją energię w przestrzeń. Część z tej energii dociera do Ziemi. Stała słoneczna określa, jaka wartość natężenia promieniowania słonecznego dociera do zewnętrznych warstw atmosfery ziemi. Wynosi ona 1362 W/m2.

Jednak do powierzchni Ziemi nie dociera promieniowanie słoneczne o natężeniu 1,36 kW/m2, ale znacznie mniejsze. Dzieje się tak dlatego, że część promieniowania jest pochłaniana przez atmosferę, pyły i kurze, a część tego promieniowania ulega odbiciu. Do Ziemi dociera promieniowanie zwane promieniowaniem bezpośrednim.
Całkowite promieniowanie słoneczne G jakie dociera do Ziemi jest sumą promieniowania bezpośredniego oraz promieniowania pośredniego. Promieniowanie pośrednie przenosi energię, która wcześniej została zaabsorbowana przez gazy i pyły oraz została odbita.

Kolejnym ważnym pojęciem jest nasłonecznienie. Nasłonecznienie można wyrazić jako moc całkowitego promieniowania słonecznego padająca na 1m2 powierzchni.W Polsce wartość ta wynosi od 600-800 W/m2 w godzinach od 9 do 15.

Następnym pojęciem jest usłonecznienie, definiowane jako średnia liczba godzin słonecznych w ciągu roku. W Polsce usłonecznienie wynosi od 1390 do 1900 godzin rocznie.

W Polsce w ciągu roku można liczyć na całkowitą energię cieplną uzyskaną ze słońca w przedziale od 900 kWh/m2 do 1200 kWh/m2. Warto zauważyć, że pozyskana w ten sposób energia jest różna w zależności od regionu Polski. Dlatego bierze się to pod uwagę przy obliczeniach kolektorów słonecznych.