Aurinkopaneelin pinta-ala

Kannattaa tutustua sini- ja kosinifunktioihin.

Ala kertoontuu paneelin normaalivektorin ja auringonsäteen välisen kulman kosinin itseisarvolla.

cos 15 = 0,97

oiskoon 0,2588 m²

Jos geometriassa kerrotaan, että suora on nolla asteen kulmassa tasoon nähden, se nähdäkseni tarkoittaa, että suora on tason suuntainen. Vastaavasti 15 asteen kulma tarkoittaa minimikulmaa, joka saadaan suoran ja tason leikkauspisteestä lähteviin suoriin.
Aurinkopaneelien tapauksessa puhutaan kuitenkin yleensä kulmasta tason normaaliin nähden. Eli tehtävä on epämääräisesti esitetty.

Jos paneelin normaalivektorin ja auringonsäteen välinen kulma on 15 astetta, niin tällöin paneeli on auringonsäteeseen nähden hieman "takakenossa". Nolla asteella se olisi kohtisuorassa.

Tuota kai tarkoitetaan.

Tosi huonosti muotoiltu tehtävä. Puhutaan paneelitason kulmasta tason normaalin kulman sijasta. Lisäksi tarkkaanottaen "Kuinka suuri on Aurinkoa kohtisuoraan olevan alueen pinta-ala?" vastaus on nolla, koska koko paneelihan on taso ja se on kauttaaltaan 15 asteen kulmassa. Tulisi kysyä paneelin Aurinkoa kohtisuoraan olevan projektion pinta-alaa.

Käytännössä paneelin pinta ei ole sileä. Ei varsinkaan aurikolämpökeräimissä.

Tehollinen pinta-ala ei pienene ihan suoraviivaisesti vaikka paneelia hiukan kääntää eri suuntiin täysin kohtisuorasta asennosta.

Aurinkopaneelin keskipisteestä aurinkoon sojottavan vektorin suunta olkoon R missä l R l = 1. Paneelin ykkösnormaali olkoon N eli l N l = 1Jos paneelin pinnan suuruus on a niin pinta-alavektori A = a N. Tämän projektio suunnalle R on P = (A,R) R = a(N,R) R = a cos(v) missä v on vektoreiden R ja N välinen kulma. Kun v = 15 astetta niin
P = a cos(15) R = a. Kun a = 1 m^2 on P = 0,97 R. Tämä on tuon kysytyn alueen pinta-alavektori ja itse pinta-ala on 0,97 koska l R l oli = 1.

Tuo vektori R on siis auringon suuntaa vastaan kohtisuoran tason ykkösnormaali