Инсоляция (от латинского in solo – выставлено на солнце) означает облучение пучком параллельных  лучей, которые поступают с направления солнечного диска. Другими словами, это количество электромагнитной энергии (радиации), падающей на поверхность земли. То есть инсоляция позволяет измерить, сколько на нас светит солнце.

Солнечная инсоляция существенно изменяется в процессе перехода от одной точки земной поверхности к другой. Огромные просторы Кубани одарены большим количеством света, чем, например, Москва, Якутск или Казань. Существуют специальные таблицы со значениями инсоляции в разных регионах и странах.

Среднегодовое суммарное излучение солнца, попадающее на горизонтальную площадь, составляет: в Средней Азии, Центральной Европе и Канаде – около 1000 кВт/ч/ м²; в Средиземноморье – около 1700 кВт/ч/ м², во многих пустынных регионах Ближнего Востока, Африки и Австралии – около 2200кВт/ч/ м².

Вращение нашей планеты вокруг Солнца не значило бы так много, если бы земная ось располагалась перпендикулярно плоскости орбиты Земли. При этом в одно и то же время в каждой точке земного шара Солнце бы поднималось на одну и ту же высоту над горизонтом и были бы только незначительные изменения солнечной инсоляции по сезонам, обусловленные изменением расстояния от Солнца в зависимости от движения нашей планеты по своей орбите. В действительности ось Земли отклоняется от перпендикуляра к плоскости орбиты на 23°, из-за чего изменяется угол падения лучей Солнца в зависимости от положения нашей планеты на орбите.

Чем полезно знать об уровне инсоляции? Зная уровень солнечной инсоляции в конкретном регионе можно определить подходящий размер солнечного коллектора. В областях с низким уровнем инсоляции необходим коллектор больших размеров, чем в областях с высоким уровнем инсоляции.

• Японские компании разработали движущиеся солнечные батареи
• Ямайка обеспечит сельские дома солнечной и ветряной энергей
• Якутия собирается перейти на альтернативные энергетические источники
• Якутия переходит на альтернативную энергетику
• Южная Корея готова инвестировать более 35 млрд. долларов в альтернативную энергетику
• Энергия солнца и ветра может обеспечить Австралию электричеством
• Энергия солнца для будущего мира. Часть 4 Волновые методы передачи электрической энергии
• Энергия солнца для будущего мира. Часть 3 Возможное развитие бестопливной энергетики

Для определения подходящего размера коллектора следует учитывать два фактора: потребность в энергии и уровень инсоляции. В ходе расчета потребности в энергии учитывается объем воды и необходимая температура. Исходя из данных величин, можно установить соответствующий размер коллектора. Чем больше коллектор, тем больше горячей воды, но лучше принимать решение, обоснованное экономически. Зачастую лучше выбирать коллектор, который будет способен обеспечивать 90% потребности в горячей воде в летний период.

Размер коллектора обычно рассчитывается исходя из 100% потребности в энергии для получения летом горячей воды с процентным соотношением других времен года. Данный расчет основан на нормальном расходовании воды, но летом потребление воды нестабильно: в жару температура душа ниже, и есть большая вероятность, что в выходные дома никого не будет. Поэтому, исходя из значения в 90%, система удовлетворит потребность летом в горячей воде на 100% без лишней выработки тепла, которая приводит к потере воды по причине сброса давления, а также потере энергии.

Уровень солнечной инсоляции выражается, как правило в кВт/ч/ м²/сутки. Это количество энергии солнца, которая попадает на метр квадратный поверхности Земли в течение суток. Это значение является усредненным, учитывая разницу в длине дня. Есть несколько единиц, которые применяются во всем мире.

Преобразования в зависимости от системы единиц:

1 кВт/ч/м²/сутки = 317,1 БТЕ/фут2/сутки = 3,6 МДж/м²/сутки

Преобразование единиц энергии:

1кВт/ч=3,412БТЕ=3,6МДж=859,8ккал

Среднегодовые значения:

Хельсинки, Финляндия = 2,41 кВт/ч/м²/сутки – очень низкое;

Центральная Австралия = 5,89 кВт/ч/м²/сутки – очень высокое.

Определяя величину солнечной инсоляции какого-либо района нужно учитывать следующие факторы:

- влияние времени года, которое обуславливает более низкую освещенность и сокращение продолжительности дня зимой;

- местные погодные условия (туман, облачность, дождь);

- характер местности, освещаемой солнцем (присутствие деталей рельефа, загораживающих солнце);

- продолжительность солнечного облучения, так как лучи солнца, падающие на освещаемую поверхность под небольшим углом, малопригодны для использования. Как говорится, «хотя закат восхитителен, лучи его не так энергичны, как бы хотелось…».