Инсоляция — облучение поверхностей солнечным светом (солнечной радиацией). Инсоляцией называют облучение поверхности, пространства параллельным пучком лучей, поступающих с направления, в котором виден в данный момент времени центр солнечного диска.
При расчете систем на солнечных панелях, первостепенное значение имеет фактическая инсоляция, которая может быть определена лишь на основе наблюдений. Фактическая инсоляция на тот или иной участок поверхности зависит от ее ориентации относительно юга, угла к горизонту, конфигурации застройки вокруг, деревьев, температуры, но самое главное – широты местности и как следствие времени года. Широта местности определяет зональность и сезонность распределения солнечной радиации. На экваторе угол падения солнечных лучей на земную поверхность максимальный, а к полюсам наблюдается его постоянное уменьшение. Т.к. между углом падения солнечных лучей и количеством солнечной радиации существует четкая зависимость, то от экватора к полюсам величина солнечной радиации снижается, а значит, снижается и эффективность от использования солнечных панелей.
Из-за наклона оси вращения Земли относительно орбиты вокруг Солнца на нашей планете существуют времена года. Зимой день короче и солнце движется ближе к горизонту. Летом день длиннее и солнце поднимается выше. И чем дальше местность расположена от экватора, тем эта зависимость сильнее. Поэтому для регионов, которые, удалены от экватора в сторону полюсов Земли, следует учитывать и сезонную зависимость солнечной радиации от времени года.
Ниже приведена таблица характеристик солнечной радиации в основных районах России с градацией по месяцам года и ориентации световоспринимающей плоскости в пространстве.
Из этих данных видно, что город Сочи – один из самых благоприятных регионов России для внедрения методов солнечной генерации. Здесь достаточно высокая инсоляция. Суммарная продолжительность солнечного сияния в год превышает 2 000 часов.
Годовая инсоляция одного квадратного метра горизонтальной площадки в разных городах России в мегаваттах
| Архангельск (0,85) | Новосибирск (1,14) | Санкт-Петербург (0,93) |
| Москва (1,01) | Омск (1,26) | Ростов-на-Дону (1,29) |
| Екатеринбург (1,1) | Астрахань (1,38) | Махачкала (1,35) |
Месячные и годовые суммы суммарной солнечной радиации, кВт*ч/м2
| Астрахань (шир. 46,4) | янв | февр | март | апр | май | июнь | июль | авг | сент | окт | нояб | дек | год |
| Горизонтальная панель | 32,4 | 52,9 | 95,5 | 145,5 | 189,4 | 209,9 | 189,7 | 174,7 | 127,8 | 81,7 | 45 | 26,6 | 1371,1 |
| Вертикальная панель | 62,1 | 75,9 | 99,5 | 103,0 | 97,1 | 92,0 | 91,8 | 112,1 | 123,2 | 116,5 | 86,4 | 52,7 | 1112,2 |
| Наклон панели 35,0° | 56,1 | 77,9 | 122,5 | 161,6 | 187,8 | 197,7 | 184,5 | 189,9 | 164,6 | 124,7 | 80,2 | 46,9 | 1593,6 |
| Вращение вокруг полярной оси | 69,4 | 96,0 | 157,1 | 218,3 | 268,0 | 293,3 | 269,1 | 276,1 | 229 | 164,4 | 102,3 | 57,3 | 2200,2 |
| Владивосток (шир. 43,1) | янв | февр | март | апр | май | июнь | июль | авг | сент | окт | нояб | дек | год |
| Горизонтальная панель | 72,7 | 93,2 | 130,0 | 135,1 | 143,9 | 129,2 | 124,3 | 124,8 | 119,1 | 94,3 | 64,6 | 57,8 | 1289,5 |
| Вертикальная панель | 177,0 | 166,0 | 139,2 | 90,2 | 74,9 | 64,4 | 66,9 | 79,0 | 105,2 | 126,8 | 127,7 | 147,1 | 1364,2 |
| Наклон панели 50,0° | 169,0 | 171,8 | 173,0 | 138,1 | 121,1 | 109,6 | 109,1 | 121,7 | 144,1 | 147,5 | 130,3 | 139,5 | 1681,3 |
| Вращение вокруг полярной оси | 194,9 | 211,1 | 227,0 | 189,3 | 178,9 | 150,6 | 142,8 | 164,3 | 194,2 | 184,0 | 151,9 | 157,6 | 2146,7 |
| Москва (шир. 55,7) | янв | февр | март | апр | май | июнь | июль | авг | сент | окт | нояб | дек | год |
| Горизонтальная панель | 16,4 | 34,6 | 79,4 | 111,2 | 161,4 | 166,7 | 166,3 | 130,1 | 82,9 | 41,4 | 18,6 | 11,7 | 1020,7 |
| Вертикальная панель | 21,3 | 57,9 | 104,9 | 93,5 | 108,2 | 100,8 | 108,8 | 103,6 | 86,5 | 58,1 | 38,7 | 25,8 | 908,3 |
| Наклон панели 40,0° | 20,6 | 53,0 | 108,4 | 127,6 | 166,3 | 163,0 | 167,7 | 145,0 | 104,6 | 60,7 | 34,8 | 22,0 | 1173,7 |
| Вращение вокруг полярной оси | 21,7 | 62,3 | 132,9 | 161,4 | 228,0 | 227,8 | 224,8 | 189,2 | 126,5 | 71,6 | 42,2 | 26,0 | 1514,3 |
| Петрозаводск (шир. 61) | янв | февр | март | апр | май | июнь | июль | авг | сент | окт | нояб | дек | год |
| Горизонтальная панель | 7,1 | 19,9 | 66,7 | 101,1 | 141,0 | 167,1 | 157,7 | 109,6 | 56,5 | 23,0 | 8,2 | 2,4 | 860,0 |
| Вертикальная панель | 20,0 | 41,3 | 120,2 | 107,1 | 102,7 | 112,0 | 113,6 | 98,1 | 67,6 | 36 | 14,4 | 2,8 | 835,6 |
| Наклон панели 45,0° | 16,8 | 36,9 | 116,4 | 127,7 | 148,1 | 166,3 | 163,7 | 128,6 | 77,3 | 36,7 | 13,5 | 2,8 | 1034,6 |
| Вращение вокруг полярной оси | 19,9 | 44,6 | 159,1 | 177,5 | 215,2 | 258,0 | 252,1 | 179,7 | 96,4 | 42,7 | 15,0 | 2,9 | 1463 |
| Петропавловск-Камчатский (шир. 53,3) | янв | февр | март | апр | май | июнь | июль | авг | сент | окт | нояб | дек | год |
| Горизонтальная панель | 30,2 | 49,6 | 94,3 | 127,3 | 152,9 | 155,8 | 144,9 | 131,1 | 91,0 | 64,4 | 33,6 | 23,3 | 1098,4 |
| Вертикальная панель | 77,7 | 99,7 | 133,3 | 116,1 | 96,5 | 90,3 | 91,3 | 99,5 | 97,1 | 111,5 | 86,8 | 78,5 | 1178,3 |
| Наклон панели 50,0° | 70,6 | 95,9 | 142,3 | 148,1 | 147,4 | 142,5 | 137,6 | 140,9 | 120,2 | 118,0 | 81,6 | 69,8 | 1414,9 |
| Вращение вокруг полярной оси | 80,2 | 114,5 | 181,5 | 200,8 | 202,7 | 202,5 | 189,3 | 193,0 | 156,0 | 147,0 | 95,9 | 80,2 | 1843,6 |
| Сочи (шир. 43,6) | янв | февр | март | апр | май | июнь | июль | авг | сент | окт | нояб | дек | год |
| Горизонтальная панель | 37,0 | 55,2 | 84,0 | 116,6 | 167,1 | 199,0 | 206,8 | 185,0 | 130,1 | 95,4 | 54,2 | 34,7 | 1365,1 |
| Вертикальная панель | 65,8 | 76,5 | 78,1 | 80,0 | 86,9 | 86,2 | 95,7 | 113,6 | 119,0 | 130,0 | 97,6 | 67,6 | 1099,9 |
| Наклон панели 35,0° | 62,0 | 80,2 | 103,5 | 125,0 | 163,0 | 184,9 | 198,1 | 197,0 | 161,6 | 141,7 | 92,8 | 61,7 | 1571,4 |
| Вращение вокруг полярной оси | 76,0 | 99,1 | 129,9 | 160,1 | 222,1 | 269,3 | 289,0 | 284,0 | 222,0 | 185,8 | 117,2 | 75,6 | 2129,9 |
| Южно-Сахалинск (шир. 47) | янв | февр | март | апр | май | июнь | июль | авг | сент | окт | нояб | дек | год |
| Горизонтальная панель | 50,9 | 77,1 | 128,8 | 138,6 | 162,8 | 157,5 | 146,7 | 128,5 | 105,9 | 79,4 | 49,7 | 41,7 | 1267,5 |
| Вертикальная панель | 113,2 | 137,8 | 132,2 | 103,4 | 90,3 | 81,9 | 82,9 | 87,3 | 99,5 | 111,4 | 97,9 | 97,7 | 1265,5 |
| Наклон панели 45,0° | 102,2 | 132,7 | 175,4 | 149,1 | 153,7 | 142,2 | 136,6 | 131,5 | 130,4 | 124,2 | 94,8 | 87,2 | 1560,2 |
| Вращение вокруг полярной оси | 118,5 | 160,6 | 219,3 | 191,8 | 206,6 | 193,4 | 176,3 | 167,5 | 167,7 | 153,8 | 111,7 | 99,9 | 1966,9 |