Värmeteknik Allmänt

Värmepumpar Allmänt

Solvärme Solfångare

Kort solfångarkurs

Om energi och historia

Våra övriga produkter

Sökhjälp på internet

Huvudsidan


Stig Larsson.

Ur: att bygga solfångare.
Medborgarskolans kursverksamhet.

FAKTA OM SOLEN OCH DESS ENERGIFLÖDE.


SOLEN, är grunden till vår existens, och den energikälla vi lever av, och alltid har levt av.
Både vattenkraft, kol, olja och ved är ju lagrad solenergi.
I grund och botten är det ju solen som är orsak till all energi vi har här på jorden. Faktiskt är själva jorden gjord av rester vid solens bildande för ca 5 miljarder år sedan. Ja, det sista är ju ett påstående som inte är helt vederlagt, men jag tror på den teorin.

När vi tittar på solen ser vi en skiva som täcker en halv grad på himlen. Solen och Månen ser lika stora ut, men solen är 400 ggr större än Månen men också 400 ggr längre bort.
Den är så stor, att om den skulle placeras där Månen är, skulle vi på jorden befinna oss halvvägs inne i solen.

Solen omvandlar 654 miljoner ton väte till 650 milj ton helium varje sekund. Det blir 4 milj ton över, dessa utgör den energi solen sänder ut.
Varje gram av dessa 4 milj ton motsvarar ca 20 m3 olja, eller 180000 kWh.
Man kan tänka sig en rätt skaplig total energiutstrålning från solen, va?

Faktiskt är den totala utstrålningen = 4 x 10 upphöjt till 26 W......(4x10E26),
dvs 400.000.000.000.000.000.000.000.000 Watt.
Solen befinner sig 150 miljoner km från jorden, och sprider sin energi i alla riktningar, men det blir ändå effekten 1354 W/m2 kvar när strålningen kommer hit. (En annan källa anger 1366 W/m2) Jordens diameter är 12.756 km, och dess bestrålade yta är grovt räknat, pi x (1,2756)2 / 4 = 127,732 x 10E12 m2, eller,
128 x 10 upphöjt till 12 m2.
Därmed bestrålas jorden med 128 x 10E12 x 1354 W. Eller med andra ord 173.000 Terawatt, eller 173.000.000.000.000.000 Watt.
Trots att jorden är en liten prick långt borta från solen, träffas den av denna enorma strålningseffekt.

Efter att ha passerat atmosfären har den minskat till ca 1000 W/m2.
När solstrålarna träffar jorden, ska dom passera i genomsnitt 2 ggr atmosfärens tjocklek, (enkel passage sker bara vid ekvatorn). Moln reflekterar/absorberar ca 90% av solstrålarna, vilket täcker ungefär en fjärdedel av ytan.
Vid klar sikt, dvs solsken är atmosfären ganska genomskinlig, om den inte innehåller föroreningar, vattenånga, sot, eller annat. Vid solhöjd över 30 grader blir atmosfärens tjocklek mindre än 2mass (2 ggr atmosfärens lodräta tjocklek), och då hindras solstrålarna inte mer än att ca 800 - 1000 W/m2 träffar jordytan. Man har vid Mount Everest mätt ca 1100 W/m2.
Därför blir nettoeffekten mot jordytan "bara" ca 100.000 TW (Terawatt). 1 TW = 1.000.000 MW (MegaWatt), 1 MW = 1.000.000 W (Watt), trots allt en ganska stark effekt.......

Jag kan inte låta bli att jämföra med den totala energianvändningen på jorden, dvs all olja, kol, gas, ved, uran, vatten, vind mm motsvarar "bara" 13 TW.........

Vi tar inte emot all denna effekt från solen, en hel del reflekteras tillbaks till rymden igen. Förutom moln och havsytor, så strålar även mark och växtlighet ut en del av energin. Detta sker förmodligen mest i form av värmestrålning. Det finns alltså en balans, och den balansen är just vad som orsakar det klimat vi har idag, och den kan lätt rubbas, både av naturen, men också av oss själva.

TEKNISK INFORMATION OM SOLENERGIN

Med solen någorlunda högt på himlen (30 gr eller mer), tar vi alltså emot ca 1000 W/m2
(Watt per kvadratmeter) en solig dag. Det motsvarar nästan en liten spisplatta.
Solstrålarna består av elektromagnetiska vågor inom ett spektrum (våglängdsområde) från 0,3 till 2,4 micrometer.

10.000 Ångström = 1 micrometer = en miljondels meter. Se bilden.
Vid diffus strålning, (skuggat område samt mulet väder) är strålningen reducerad till ca 100 W/m2.

Svartkropps-strålning (värmestrålning = infraröd strålning) har ett våglängdsområde från 20.000 - 200.000 Å (2 - 20 micrometer).

Vetenskapen har inte fysikalisk kunskap om vad elektromagnetism är, men detta är känt.
Röntgenstrålar 0,1 - 3000 Å är också elektromagnetiska vågor, liksom radar, radiovågor och vanlig växelspänning.

Man har inte bestämt om det synliga ljuset är vågor eller partiklar (fotoner) utan anger att det kan vara både och, (vilket också bevisats). Detta ställer nya frågor om vad det övriga spektrat av elektromagnetiska vågor består av.
Nya rön från Chandra X-ray rymdteleskop, (X-ray = röntgenstrålar) laboratoriet i USA antyder att röntgenstrålar är en form av ljus, eftersom man där har kunnat "se" igenom täta stoftmoln i rymden, som med vanliga teleskop är helt mörka.
När man läser NASA-news, ser det ut som att begreppet "fotoner" (partiklar), blir det man talar om i dagligt tal, när man beskriver ljuset. Man talar idag om mjuka och "hårda" röntgenstrålar, de senare som fotoner med energier på 10.000 eV (elektronvolt) att jämföra med synligt ljus 0,5 eV.

Som ni förstår är strålningen inte jämnt fördelad över jordytan, utan den största delen tas emot vid ekvatorn.

Den instrålning som ger balans i de temperaturer vi ser omkring oss, räcker inte för att leva gott på vintern här i Sverige.
Trots att ett svenskt småhus tar emot ca 200.000 kWh energi från solen varje år, vilket är nästan 10 ggr så mycket som huset förbrukar i form av köpt energi.
Problemet är bara att vi får det mesta av energin när vi inte behöver den, dvs på sommaren.


Uppdaterad 2003-03-07
Till Energifakta.