Güneş Radyasyonu ve Güneş Panellerine Etkisi

Genellikle güneş kaynağı veya sadece güneş ışığı olarak adlandırılan güneş radyasyonu, güneş tarafından yayılan elektromanyetik radyasyon için genel bir terimdir. Güneş radyasyonu, metre kare başına günlük düşen güneş enerjisini ifade eder ve birimi kWh/m²-gün/ay/yıl olarak gösterilir. Güneş sabiti olarak bilinen ve saatte 1 m2 düşen maksimum güneş enerjisi 1 kWh/m2’dir. Güneş radyasyonu yakalanabilir ve çeşitli teknolojiler kullanılarak elektrik gibi faydalı enerji biçimlerine dönüştürülebilir.

Dünyadaki her yer, yılın en azından bir bölümünde güneş ışığı alır. Dünya yüzeyindeki herhangi bir noktaya ulaşan güneş radyasyonu miktarı şunlara göre değişir:

1. Coğrafi konum
2. Günün zamanı
3. Mevsim
4. Yerel manzara
5. Yerel hava durumu.

Dünya yuvarlak olduğu için güneş, yüzeye 0° (ufkun hemen üstünde) ile 90° (doğrudan tepede) arasında değişen farklı açılarda çarpar. Güneş ışınları dikey olduğunda, Dünya'nın yüzeyi mümkün olan tüm enerjiyi alır. Güneş ışınları ne kadar eğimli olursa, atmosferde o kadar uzun yol alır, daha fazla saçılır ve yayılırlar.

Dünya, güneşin etrafında eliptik bir yörüngede döner ve yılın bir bölümünde güneşe daha yakındır. Güneş dünyaya daha yakın olduğunda, dünyanın yüzeyi biraz daha fazla güneş enerjisi alır. Ayrıca, Dünya'nın dönme eksenindeki 23,5°'lik eğim, belirli bir konumda Dünya'ya çarpan güneş ışığı miktarını belirlemede daha önemli bir faktördür.Dünyanın dönüşü, güneş ışığındaki saatlik değişimlerden sorumludur. Sabahın erken saatlerinde ve öğleden sonra geç saatlerde, güneş gökyüzünde alçalmaktadır. Işınları, güneşin en yüksek noktasında olduğu öğle vaktine göre atmosferde daha fazla yol alır.

Difüz ve Doğrudan Güneş Radyasyonu

Güneşten yayılan radyasyonun tamamı dünya yüzeyine ulaşmaz. Çoğu atmosferde emilir, yansıtılır veya saçılır. Yüzeyde güneş enerjisi, doğrudan radyasyon adı verilen güneşten veya dolaylı radyasyon olarak adlandırılan atmosfere girerken saçılan ışıktan doğrudan emilebilir.

Emilen ve saçılan güneş ışıkları aşağıdakiler tarafından yansıtılır:

1. Hava molekülleri
2. Su buharı
3. Bulutlar
4. Toz
5. Kirleticiler
6. Orman yangınları
7. Volkanlar

Buna dağınık güneş radyasyonu denir. Yayılmadan dünya yüzeyine ulaşan güneş ışınımına doğrudan güneş ışınımı denir. Diffüz ve direkt güneş radyasyonunun toplamına küresel güneş radyasyonu denir. Atmosferik koşullar, açık ve kuru günlerde doğrudan ışın radyasyonunu %10, bulutlu günlerde %100 azaltabilir.

Güneş enerjisi (fotovoltaik) sistemleri için radyasyon verileri genellikle metrekare başına kilowatt saat (kWh/m²) olarak gösterilir