Уровень инсоляции в разных регионах России различается существенно. Чтобы корректно рассчитать фотоэлектрическую систему, нужны точные данные о количестве солнечного света с учётом сезонности и местного климата: эффективность установок на гелиопанелях в наибольшей степени определяется погодными условиями местности.
Типы инсоляции
При проектировании систем вентиляции и отопления на солнечных батареях важно различать три типа.
- Астрономическая — зависит от вращения планеты вокруг собственной оси и вокруг Солнца.
- Вероятная — определяется состоянием атмосферы, прежде всего облачностью; её продолжительность составляет около 50 % от астрономической.
- Фактическая — выявляется натурными наблюдениями. На показатель влияет множество факторов, включая архитектуру самой постройки и расположение соседних зданий.
Для расчёта систем на воздушных коллекторах решающее значение имеет именно вариативность фактического потока солнечной радиации. Поскольку на часть определяющих его обстоятельств можно влиять, экономическая целесообразность использования солнечной энергии достижима даже за полярным кругом.
Ресурсы солнечной энергии России
Сезонность и зональность инсоляции задаются широтой местности. Из-за значительной протяжённости территории количество солнечной радиации меняется от 810 кВт·ч на квадратный метр в год в северных районах до 1400 и более в южных областях.
Сезонный фактор важен для всех регионов страны: удалённость от экватора заметна везде. Для Москвы и Воронежа среднесуточное количество солнечного света летом и зимой различается в среднем в 5–6 раз и более, для Краснодара — в 3–4 раза. Относительно невелики годовые колебания на Дальнем Востоке, в Восточной Сибири и высокогорных регионах.
Наряду с широтой на число часов освещённости влияет рельеф: горная гряда, закрывающая световой поток во время восхода или заката, серьёзно снижает фактическую инсоляцию. В целом больше всего солнечной энергии приходится на территории, пограничные с Китаем, меньше всего — на Санкт-Петербург и Ленинградскую область. Остальные регионы освещаются относительно одинаково с поправкой на широту.
Годовая инсоляция на 1 м² горизонтальной площадки, МВт·ч
Город
Значение
Архангельск
0,85
Санкт-Петербург
0,93
Москва
1,01
Екатеринбург
1,1
Новосибирск
1,14
Омск
1,26
Ростов-на-Дону
1,29
Махачкала
1,35
Астрахань
1,38
Классификация зон России по уровню инсоляции выделяет северный пояс (севернее 58° с. ш.), центральный (58°–48° с. ш.) и южный (южнее 48° с. ш.). Эта разбивка определяет нормативную продолжительность облучения помещений потоком солнечного света.