Ի՞նչ կապ ունի արևի շարժման հետագիծը վահանակների ճիշտ տեղադրման հետ

Արևային կայանների նախագծման և մոնտաժային աշխատանքների ճշգրիտ կատարման համար անհրաժեշտ է հաշվի առնել Արևի շարժման հետագիծը տվյալ տեղանքի նկատմամբ։ Դա հնարավորություն է տալիս ճիշտ դիրքով տեղադրել վահանակներն՝ առավելագույն էլեկտրական և ջերմային էներգիա ստանալու համար։

Արևի շարժման ընթացքը տվյալ տեղանքի նկատմամբ պարզաբանելու համար դիտարկենք Երկրի պտույտը Արեգակի շուրջ (նկ․ 1)։

Երկիրը պտտվում է Արեգակի շուրջ էլիպսաձև ուղեծրով և տարվա ընթացքում որոշ պահի ավելի մոտ է գտնվում Արեգակին։ Այդ դեպքում Երկիրը մի փոքր ավելի շատ էներգիա է ստանում։ Այդ պահին հարավային կիսագնդում ամառ է, իսկ հյուսիսայինում՝ ձմեռ։ Սակայն Երկրի վրա արևից ստացվող էներգիայի չափը որոշող ավելի կարևոր գործոնն այն է, որ Արեգակի շուրջ պտույտի հարթությանը տարված ուղղահայացի նկատմամբ Երկիրը պտտվում է 23,5⁰-ով թեքված առանցքով։

Այդ թեքվածության հետևանքով ձմռանը Հյուսիսային կիսագունգը օրվա ավելի քիչ ժամերի ընթացքում է լուսավորվում, և արևի ճառագայթները մոտ են գտնվում հորիզոնին։ Արդյունքում Հյուսիսային կիսագնդում արևից ստացվում է փոքր էներգիա, և լինում է ձմեռ։ Ամենաերկար գիշերը լինում է դեկտեմբերի 21-ին (ձմեռային արևադարձ)։ Այդ դեպքում Հարավային կիսագնդում հակառակ պատկերն է, այսինքն՝ ցերեկվա տևողությունը մեծ է, արևի ճառագայթները մոտ են զենիթի առանցքին, և հարավային կիսագնդում լինում է ամառ։ Գարնանը՝ մարտի 21-ին, Երկրի առանցքի թեքվածությունը այնպիսի դիրքում է, որ ցերեկվա և գիշերվա տևողությունները հավասարվում են և կազմում են ճիշտ 12 ժամ (գարանանային գիշերահավասար)։ Ամռանը Հյուսիսային կիսագնդում ցերեկվա տևողությունը մեծանում է, Արևի ճառագայթները մոտ են զենիթի առանցքին, այսինքն՝ մեծանում է արևի ճառագայթային էներգիան։ Հունիսի 21-ին հյուսիսային կիսագնդում գիշերվա տևողությունը նվազագույնն է (ամառային արևադարձ)։ Այդ դեպքում հարավային կիսագնդում լինում է ձմեռ։ Աշնանը՝ սեպտեմբերի 21-ին, Երկրի առանցքի համապատասխան թեքվածության հետևանքով նորից ցերեկվա և գիշերվա տևողությունները հավասարվում են (աշնանային գիշերահավասար)։

Օգտվելով Արեգակի շուրջ Երկրի պտույտի՝ վերը շարադրված նկարագրից, պատկերենք Արևի շարժման ընթացքը, հյուսիսային կիսագնդում գտնվող տվյալ տեղանքի նկատմամբ։ Այն ցույց է տրված նկար 2-ում։

Նկարում երևում է, որ արևն առավել բարենպաստ դիրքում գտնվում է ամռանը՝ հունիսի 21-ի կեսօրին։ Սեպտեմբերի 21-ին, ինչպես նաև մարտի 21-ին, զենիթի առանցքի նկատմամբ ճառագայթման անկյունը մեծանում է ամառային դիրքի համեմատ 23,5⁰-ով։ Ձմռանը այդ անկյունն աճում է ևս 23,5⁰-ով, մեծանում է մթնոլորտի շերտի հաստությունը, որի միջով անցնում են ճառագայթները, հետևաբար նվազում է Արևից ստացվող էներգիան։

Արևի ճառագայթները, անցնելով մթնոլորտի միջով, տարբեր կերպ են հասնում Երկրի մակերեսին, տվյալ դեպքում՝ արևային կայանին։ Ճառագայթները կարող են լինել ուղիղ, որոնք անցնելով մթնոլորտով, ուղղակի հարվածում են ընդունիչի մակերեսին։ Դրանք կարող են լինել տարբեր տիպի մակերևույթներից անդրադարձած ճառագայթներ, օրինակ՝ ջրի, ձյան մակերեսներից, կառույցներից և այլն։ Ընդունիչի մակերեսը, լուսավորող ճառագայթները կարող են լինել նաև ցրված (դիֆուզված)։ Դրանք առաջանում են մթնոլորտում օդի մոլեկուլների, ջրային գոլորշիների (ամպերի), փոշու հատիկների և օդում գոյություն ունեցող այլ տարատեսակ խառնուրդների հետ ճառագայթների փոխազդեցության հետևանքով։

Արևային կայանների մշակման գործընթացներում պետք է հաշվի առնել վերը թվարկած բոլոր տիպի ճառագայթների ընդհանուր ազդեցությունը։

Արևի ճառագայթման ինտենսիվությունը կախված է նաև ընդունիչի դիրքից ճառագայթների նկատմամբ, այսինքն՝ հորիզոնի նկատմամբ ընդունիչի թեքվածության անկյունից, որի օպտիմալ արժեքը կախված է կայանի աշխարհագրական դիրքից։ Եթե ընդունիչը ավտոմատ կերպով հետևում է արևի ընթացքին, ուղղահայաց պահելով ընդունիչի մակերեսը ճառագայթներին, ապա ընդունիչը ստանում է առավելագույն լուսային էներգիան։

Այսպիսով, առավելագույն էլեկտրական և ջերմային էներգիա ստանալու համար անհրաժեշտ է հաշվի առնել վերը թվարկված բոլոր հանգամանքները։