350px-Pahoehoe_toe
Black body
Černé těleso
ČVUT - FEL
Praha
Sieger 2008

elmg
Záření
E = h ·n
energie fotonu E [J] je úměrná  Planckově konstantě h [J s]
a frekvenci záření   v [Hz]
blackbody

planck1 Image20b Image21b
Planckův vyzařovací zákon
Spectrum4websiteEval
[W m-2 sr-1 m-1]

Planckův vyzařovací zákon - shrnutí
t1-7-1


grey body
Šedé těleso - emisivita e
1-7-e1
e < 1       e = 1
Kirchhoffův zákon vyzařování
spektrální pohltivost a emisivita libovolné látky jsou si rovny.

Stefan0 Stefan4 Stefan1 Stefan2 Stefan3 planck
Stefan-Boltzmanův zákon
=   q = e s T4
emisivita e zohledňuje záření šedého tělesa
e = <0 ;1>
e = 1  pro černé těleso
Stefan-Boltzmanova konstanta
s = 5,67 ·10-8 W m-2 K-4
integral
přes všechny vlnové délky
q .. hustota výkonu [W m-2]
T .. teplota tělesa [K]
záření absolutně černého tělesa

Wienův posunovací zákon
 b = l·T
b = 2,9 · 10-3 K m
9c4501486838b0569efd010f13373ce1 planck2

sun-red2
Sluneční záření


Solární konstanta (nad atmosférou) - 1350 W/m2
Obvykle měřené maximum – 1000 W/m2
- absorbční činitele - vodní pára, atm.plyny, polutanty)
- zeměpisná šířka - kosinová závislost
průměrná glob.radiace
- denní průměr max. 320 W/m2 (!)
- roční průměr 115 W/m2 (1200 m.n.m., Šumava)
srovnání dle zeměpisné polohy
Pozn.: využití 1kW/m2 – sol. panely, rostliny, černý kolektor
Užitečné hodnoty - radiace

* Kelvinova   0K, absolutní nula
* Celsiova     y °C = x K + 273,15
* Fahrenheitova y °F = x  9/5 °C + 32
* Reamurova
* Rankinova
* Newton
* Romerova
* Delislova
Teplotní stupnice

TempScale00



Teplotní čidla
Čidla
•odporová
•termoelektrická
•polovodičová
•infrateploměry
•krystalová
•
odpor jehla junct

8110c 240-8111 schenk
Bolometry - měří celkovou hustotu výkonu dopadajícího záření


rt_500x375
vzorec2_6


fvs
Fotovoltaické články na  ČVUT
Současná účinnost ~ 15 %

Fotovoltaika
Typické zapojení fotovoltaického  panelu


PIR detektory, zabezpečení objektů
PIR detektor je citlivý v rozsahu vlnových délek λ = 7 – 14 nm.
Těleso o teplotě 37°C vysílá maximum záření na λ ~ 10 nm.

PICT0076
Velká plocha a černý povrch


PICT0025
Slunce ohřívá černý povrch, pára se sráží na chladné stěně igelitu
Teoretické maximum je okolo 5 litrů vody z 1 m2 plochy za den. Realita je okolo 1 litru

PICT0012
Odpar z keře
• Vydatnost je až 1 litr vody za   den z 1 m2 plochy kolmé ke Slunci.
• Když bude pod mrakem nemusíme být úspěšní vůbec.
• Kde se igelit dotýká listů, nemohou se listy odparem ochlazovat. Listy se mohou spálit a
uvadnout.
•
PICT0014