Aký je „výkon“ Slnka
Slnečné žiarenie je jednoznačne hlavným zdrojom energie Zeme, výrazne prevyšuje energiu jadra Zeme, ktorá je okrem iného dôvodom vulkanickej činnosti a pri povrchu má formu geotermálnej energie.
Takzvaná solárna konštanta je skutočná energia slnečného žiarenia, ktoré dopadá na jednotku plochy, teda meter štvorcový. Mimo atmosféry je to približne 1 360 W/m². Na povrch Zeme však neprenikne všetko žiarenie, časť sa odrazí a rozptýli v atmosfére, takže intenzita dopadajúceho slnečného žiarenia je približne 1 000 W/m². 1 kilowatt. Na každý meter štvorcový. A pritom koľko metrov štvorcových má Zem – 127 400 miliárd. A to Zem by bola pri pohľade zo Slnka ledva viditeľná na oblohe. Iné planéty zo Zeme tiež len ledva vidíme. To znamená, že drvivá väčšina slnečného žiarenia ide mimo Zeme. Výkon Slnka je úžasne ohromný, z hľadiska toho, čo si vieme predstaviť, je to jednoducho nepredstaviteľné. Preto vyjadriť ho číslom je aj tak neuchopiteľné. V kilowattoch 386 kvadriliónov, teda 386 a za tým 24 núl: 386 000 000 000 000 000 000 000 000 kW. A to je Slnko dosť malá hviezda.
Uchopiteľnejšie však je, koľko slnečného žiarenia dopadá na území Slovenska. Mapa ročného súhrnu dopadajúceho slnečného žiarenia na horizontálnu rovinu podľa SolarGIS:
Pri optimálne naklonenej rovine maximalizujúcej energetický zisk sú to hodnoty v priemere okolo 1 250 – 1 300 kWh/m²:
Zdroj: Jaroslav Hofierka, Ján Kaňuk
Na tomto obrázku je zaujímavé, že rozdiel medzi oblasťami s najnižšími (1100) a najvyššími (1350) hodnotami nie je viac ako 20 %. Takže ak aj niekto nebýva na juhu Podunajskej nížiny, pre využitie slnečného žiarenia to až tak veľký problém nepredstavuje.
Aké je intenzita dopadajúceho slnečného žiarenia, keď je oblačno, zamračené, hmlisto
Pri jasnej oblohe dopadá na m² 1 000 W slnečného žiarenia, ako je vysvetlené vyššie. To je však v lete, keď je jasno a slnko vysoko nad obzorom. Pre orientáciu, aká je intenzita slnečného žiarenia a podiel difúzneho žiarenia v rôznych podmienkach:
| Žiarenie (W/m²) na kolmú plochu | Podiel difúzneho žiarenia (%) | |
|---|---|---|
| (Takmer) jasno | 800 – 1000 | 10 |
| Oblačno | 600 – 900 | 50 |
| Hmlistý jesenný deň | 100 – 300 | 100 |
| Zamračený zimný deň | 50 | 100 |
| Celoročný priemer | 600 | 50 – 60 |
Čo hovorí táto tabuľka? Že zima a tiež hmlistá a zamračená jeseň sú pre (akýkoľvek) solárny systém málo zaujímavé a jeho produkcia bude malá.
Ako je rozdelený celoročný úhrn žiarenia po mesiacoch
Dve zaujímavé skutočnosti:
A prečo je Slnko vlastne žlté
Žlté? Skutočne? Jasné, veď už malé deti to vedia, a keď chcú nakresliť Slnko, zoberú žltú pastelku. Ale…
…Slnko v skutočnosti žlté nie je. Slnečné svetlo je biele. Fyzikálne aj naozaj. Presnejšie, Slnko vyžaruje žiarenie vo všetkých viditeľných farbách, ktoré dokopy vidíme ako bielu farbu. A okrem viditeľného svetla aj infračervené, ultrafialové a v podstate celé spektrum elektromagnetického žiarenia (aj gama, röntgenové, mikrovlnné a rádiové lúče). Žlté, oranžové alebo červené sa nám zdá pri východe alebo západe. Je to tým, že slnečné lúče musia prechádzať veľmi šikmo cez atmosféru, v ktorej sa pohltia a rozptýlia kratšie vlnové dĺžky (od fialového cez modré po zelené), a k nám sa dostane hlavne žiarenie s dlhšími vlnovými dĺžkami, teda bližšie červenému koncu spektra viditeľného svetla. Aj preto je Slnko tým červenšie, čím je nižšie nad obzorom. Ale keď je vysoko na oblohe alebo pri pohľade z vesmíru je biele. Bielou pastelou na bielom papieri však nevyzerá tak dobre.
Takto nejako by sme videli svet okolo nás, ak by bolo slnečné žiarenie skutočne žlté:
