A Napkollektor-napelem kalkulátor egy 9 MB-os MS Excel fájl, ami a Föld Nap körüli keringésének, és tengelye körüli forgásának figyelembe vételével, a gömbháromszögtan koszinusztételének alkalmazásával, internet-kapcsolat nélkül számítja ki a Föld tetszőleges szélességi fokán az 1 m2-re eső hősugárzást, valamint megbecsüli tetszőleges felületű, hatásfokú, tájolású és dőlésszögű napkollektor, vagy napelem éves hő, vagy elektromos áram termelését. A fájl 4 db munkalapot tartalmaz. Az input – adatbevitel munkalapon kell a számításokhoz szükséges adatokat a megfelelő mértékegységben megadni, illetve a nyelvet a megfelelő szám átírásával kiválasztani. Csak a sárga hátterű cellákat szabad módosítani! A zöld cellák már a számítási eredményeket mutatják a megfelelő mértékegységben.
A "táblázatok-tables" munkalap a számítási eredményeket 3 nagy táblázatban elemzi, részletezi, illetve szemlélteti. Az első táblázat a megadott dátumnak megfelelően óráról órára a napjárást, és a napmagasság szögét szemlélteti. A megadott értéknek megfelelő fényviszonyokat a színek is mutatják.
A második nagy színes táblázat az 1 m2-re eső hősugárzást szemlélteti, valamint az utolsó két oszlop a 24 órás átlagot, illetve a nappali órákban mért átlagot (effektív érték) jelzi ki. A színek segítenek eligazodni a táblázaton. A szürke szín (Q<250 W/m2) a jelentéktelen erősségű, a sárga szín a már hasznosítható napfény mennyiségét szemlélteti. A világossárga szín (Q>800 W/m2) már azt a sugárzási tartományt jelzi, amikor a Nap "éget", az UV sugárzása is jelentős.
A 3. táblázat a napenergiát hasznosító eszköz (napelem, napkollektor) termelését mutatja órákra bontva, végén a megtermelhető energia napi mennyiségével MJ-ban, és kWh-ban is.
A táblázat az q=1361 W/m2 világűrbeli napállandó helyett az q=1102 W/m2 földfelszíni napállandóval számol, mely figyelembe veszi a Föld légköre által elnyelt sugárzást is. A munkalap celláit a helyes működéshez tilos módosítani! Az "ábra – diagram" munkalap összegzi az előző táblázatokat a Föld csillagászatilag nevezetes napjaira (napfordulók, és napéjegyenlőségek), illetve megmutatja a grafikonban feltüntetett mennyiségek mértékegységét.
'Távoli' képek a táblázatokról:
Csengeri Zoltán
Pécel, 2016. január 9.