L’insolazione è un calcolo della quantità di radiazione solare ricevuta dal Sole, sia nella parte superiore dell’atmosfera terrestre che a livello del suolo. Il termine deriva dalla frase INcoming SOLar RadiATION. Di solito è definito come watt per metro quadrato (W/m2) per applicazioni di alimentazione a celle solari o chilowattora per metro quadrato al giorno (kW-h/m2-giorno), che è comunemente usato in meteorologia per le previsioni meteorologiche. Viene considerato l’intero spettro di radiazione solare, che va da una lunghezza d’onda di circa 350 nanometri a 2,350 nanometri, anche se lo spettro visibile della luce per gli esseri umani è solo tra 400 e 700 nanometri.
I valori dell’insolazione sia mondiale che regionale sono stati minuziosamente tracciati. Poiché i valori del grafico sono generalmente basati su quelli che sono considerati tassi di irraggiamento utilizzabili, il valore è spesso piuttosto piccolo su base giornaliera. Ciò è dovuto al fatto che la luce solare che raggiunge la superficie terrestre all’inizio o alla fine della giornata o attraverso cieli nuvolosi o oscurati dalla pioggia ha spesso un valore limitato per applicazioni di energia solare o processi industriali e agricoli che si basano su di essa.
In una mappa dell’insolazione globale, i tassi di energia solare si basano sull’inclinazione ottimale verso il Sole, al livello di radiazione più basso dell’anno per la luce solare diretta e in metri quadrati. Ciò fornisce valori in ore che vanno da 6 a 6.9 nelle regioni equatoriali e desertiche, a 1.0-1.9 ore nelle latitudini settentrionali o meridionali che ricevono poca luce diretta. Le nazioni europee vanno da 3.5 ore al giorno in Portogallo a 0.8 ore al giorno in Islanda. Al contrario, un tasso di insolazione in una regione come la California negli Stati Uniti, è in genere di 5.5 ore al giorno per ogni metro quadrato medio di terra e Anchorage, in Alaska, riceve 2.09 ore.
L’irraggiamento solare è anche direttamente attenuato dall’atmosfera terrestre in generale. Nella parte più alta dell’atmosfera, i tassi di insolazione sono più costanti in tutto il mondo e sono stimati a 1,366 W/m2. Una volta che questa luce ha raggiunto la superficie della Terra, è stata ridotta a una media di circa 1,000 W/m2, ma questo, di per sé, è un’esagerazione del livello di radiazione effettivo perché è un valore basato solo sulla luce solare diretta. Quando si calcolano i tassi di irraggiamento medi su un intero periodo di 24 ore, compresa la notte e l’alba/tramonto, nonché le condizioni di oscuramento nell’atmosfera, i livelli di irraggiamento scendono a circa 250 W/m2.
Conoscere l’angolo di irraggiamento per la latitudine e il livello del mare di un luogo determina quanto deve essere grande un pannello solare per generare una quantità prevedibile di energia. In genere, la luce solare diretta è più spesso presente durante i periodi dalle 10:4 alle XNUMX:XNUMX. Sebbene le celle solari possano generare energia in condizioni di luce limitate, saranno più efficienti durante questo periodo di tempo.