L’insolation est un calcul de la quantité de rayonnement solaire reçu du Soleil, soit au sommet de l’atmosphère terrestre, soit au niveau des terres. Le terme est dérivé de l’expression INcoming SOLar Radiation. Il est généralement défini en watts par mètre carré (W/m2) pour les applications d’énergie solaire, ou en kilowattheures par mètre carré par jour (kW-h/m2-jour), qui est couramment utilisé en météorologie pour les prévisions météorologiques. L’ensemble du spectre du rayonnement solaire est pris en compte, qui va d’une longueur d’onde d’environ 350 nanomètres à 2,350 400 nanomètres, même si le spectre visible de la lumière pour l’homme n’est que de 700 à XNUMX nanomètres.
Les valeurs d’ensoleillement mondiales et régionales ont été minutieusement répertoriées. Étant donné que les valeurs des graphiques sont généralement basées sur ce qui est considéré comme des taux d’ensoleillement utilisables, la valeur est souvent assez faible sur une base quotidienne. Cela est dû au fait que la lumière du soleil qui atteint la surface de la Terre tôt ou tard dans la journée ou à travers un ciel nuageux ou couvert de pluie a souvent une valeur limitée pour les applications d’énergie solaire ou les processus industriels et agricoles qui en dépendent.
Sur une carte d’insolation mondiale, les taux d’énergie solaire sont basés sur une inclinaison optimale vers le Soleil, au niveau de rayonnement le plus bas de l’année pour la lumière directe du soleil, et en mètres carrés. Cela donne des valeurs en heures qui vont de 6 à 6.9 dans les régions équatoriales et désertiques, à 1.0 à 1.9 heure dans les latitudes nord ou sud qui reçoivent peu de lumière directe. Les pays européens vont de 3.5 heures par jour au Portugal à 0.8 heures par jour en Islande. En revanche, un taux d’insolation dans une région comme la Californie aux États-Unis est généralement de 5.5 heures par jour pour chaque mètre carré moyen de terrain, et Anchorage, en Alaska, reçoit 2.09 heures.
L’insolation solaire est également directement atténuée par l’atmosphère terrestre en général. Au sommet de l’atmosphère, les taux d’ensoleillement sont plus constants dans le monde entier et sont estimés à 1,366 2 W/m1,000. Une fois que cette lumière a atteint la surface de la Terre, elle a été réduite à une moyenne d’environ 2 24 W/m250, mais cela, en soi, est une exagération du niveau de rayonnement réel car c’est une valeur basée uniquement sur la lumière directe du soleil. En faisant la moyenne des taux d’ensoleillement sur une période entière de 2 heures, y compris la nuit et le lever/coucher du soleil, ainsi que les conditions d’obscurcissement dans l’atmosphère, les niveaux d’ensoleillement chutent à environ XNUMX W/mXNUMX.
Connaître l’angle d’insolation pour la latitude et le niveau de la mer d’un emplacement détermine la taille d’un panneau solaire pour générer une quantité d’énergie prévisible. En règle générale, la lumière directe du soleil est le plus souvent présente pendant les périodes de 10 h à 4 h. Bien que les cellules solaires puissent générer de l’énergie dans des conditions d’éclairage limitées, elles seront plus efficaces pendant cette période.