Quyosh energiyasidan foydalanishning energetik tizimlari va qurilmalari

Quyosh energiyasidan foydalanishning energetik tizimlari va qurilmalari
1. Quyosh energiyasi. Quyosh nurlanishining elektromagnit tarkibi. Yer albedosi. Optik atmosfera massasi (АM). Insolyatsiya. Quyosh nurlanishining spektral tarkibi.
Quyosh energiyasi. Quyosh nurlanishining manbasi – Quyosh hisoblanib (1-rasm) bir yil davomida Quyosh kosmik fazoga kaloriya energiyani nurlantiradi. Yerdan Quyoshgacha bo‘lgan masofa 147 dan 152 mln.km (o‘rtacha – 149,6 mln.km) gacha o‘zgaradi. Bu masofa bir astronomik birlik (1 a.b.=1,496 10⁸ m, taqriban 150 mln.km) ham deb nomlanadi. Bunda qachon ellips sohasida quyoshga nisbatan yaqin joylashgan bo‘lsa, unda u juda tez (30,3 km/s atrofida), qarama-qarshi holatda sekinroq (29,3 km/s atrofida) tezlik bilan harakatlanadi. Shu tufayli xaqiqiy quyoshli sutkalarning davomiyligi Yerda doimo o‘zgarib turadi.
Quyoshning kattaligi (diametri) uning ko‘rinma diametri va ungacha bo‘lgan masofa orqali aniqlanadi. Osmon jismlarining ko‘rinma diametri esa, qaralayotgan osmon jismining (jumladan Quyoshning) Yerdan uzoqligiga bog‘liq bo‘ladi. Quyosh atrofida aylanayotgan sayyoramiz xam undan turlicha masofada bo‘ladi. Yer Quyoshdan eng uzoq masofada (perigeliyda) bo‘lganida Quyoshning ko‘rinma diametri 3235”, eng yaqin masofada (afeliyda) bo‘lganda esa, uning ko‘rinma diametri 3131” ga teng bo‘ladi. Yer Quyoshdan o‘rtacha uzoqlikda (149600000 km) bo‘lganda Quyoshning ko‘rinma radiusi 1602” ni, bu ma’lumotlar asosida aniqlangan uning chiziqli radiusi: Ro=696000 km ni, hajmi esa Vo=1,41*10²⁷ m3 ni tashkil qiladi.
Bunday katta xajmdagi shar ichiga Yer kattaligidagi sharchalardan qariyib 1 million 304 mingtasi joy bo‘lib ketadi.
Quyoshning massasi: M=210³³ kg bu kattaliklar orqali aniqlangan o‘rtacha zichligi: = 1,41 g/sm³; Quyosh sirtida erkin tushish tezlanishi: g= 247 m/s² ni tashkil qiladi.
Quyosh nurlanishining elektromagnit tarkibi. Optik nurlarda ko‘rinadigan spektr Quyosh nurlanishining kichik bir qismini tashkil etadi. Optik diapazondan chap tomonda ko‘zga ko'rinmaydigan ultrabinafsha nurlar joylashsa, undan o‘ng tomonda infraqizil nurlar ketma-ketligi o‘rin egallaydi. Ultrabinafsha (UB) nurlar keng (0,01=0,39 mkm) elektromagnit to‘lqinlar diapazonini ishg'ol etadi. Bu diapazonda sochilayotgan kvantlar energiyasi 100 eV dan 3 eV oraliqqa to‘g‘ri keladi. Yana ham qisqa to'lqinli (yuqori energiyali) nurlanish rentgen nurlari diapazonini tashkil etadi. Ular X bo‘yicha 0.0001 mkm dan 0.01 mkm gacha, kvantlari energiyasi bo‘yicha esa 104 eV dan 102 eV gacha diapazonni egallaydi. Quyoshning rentgen va UB nurlari Yer atmosferasida azot (N2) va kislorod ( 0 3) molekulalari tomonidan yutiladi, shuning uchun ular Yergacha yetib kelmaydi. Quyoshning rentgen va UB nurlanishi (1-2960 A) Yer atmosferasidan tashqariga ko‘tarilgan teleskoplar hamda spektrograflar vositasida o'rganiladi. Bu asboblar havo sharlari, raketalar va sun‘iy yo‘ldoshlariga o'rnatiladi. Bunday tekshirishlar Quyoshning bu diapazonlardagi nurlanishi optik diapazondagidan farq qilishini ko'rsatdi. Awalo, rentgen nurlar tomon tutash spektrning intensivligi pasayib boradi va -0.01 mkm da u nolga teng bo‘ladi. Ikkinchidan uzoq UB nurlar (A< 1000 A) esa faqat emission chiziqlar kuzatiladi. Bu chiziqlar tutash spektr sahnida unga nisbatan yorug‘ chiziq shaklda ko‘rinadi. Bular ko‘p marta ionlangan metallar chiziqlari bo‘lib, UB spektr tasvirlarida ular orasida Mg X (to‘qqiz karra ionlangan magniy), vodorod atomining layman scriyasi (La, (A.-1011) =1216 A), kislorod (O IV, OV), nglerod ionlari (C 11, C IV)ga tegishli chiziqlar yaqqol ko‘zga tashlanib lnradi. IIB spektrogrammaning A Quyoshda eng ko‘p tarqalgan elementlar vodorod va geliy hisoblanadi. Vodorod va geliyning ulushlari mos ravishda taxminan 92,1% va 7,8% ni tashkil etadi. shuningdek Quyosh tarkibida 0,1% atrofida boshqa elementlarning mikroskopik konsentratsiyasi mavjud bo‘lib ular temir, nikel, kislorod, azot, kremniy, oltingugurt, magniy, uglerod, neon, kalsiy va xromdan iborat.