手作り工作・発明教室   太陽とエコ生活の基礎数値の勉強   08/08/30,09/02/27


 太陽から1平方メートルあたり 950ワットの膨大なエネルギーが地球に降り注いでいます! このエネルギーを宇宙に放出しなければ、地球の温度は上がり続けます。 さらにガソリンを燃やしたりするので、もっと熱を宇宙に放出する必要があります。 製本屋さんの考えでまとめています。間違いがあるかも知れませんが確認してください。
 エネルギー(ワット)備考
■地球で反射され宇宙に放出 40830%。6%:大気、20%:雲、4%:地表と海面。 
■地球が吸収するエネルギー。(夜間、宇宙に放射) 95270%。51%:地表、16%:大気、3%:雲。 

■日除け効果計算用数値 
 エネルギー(ワット)備考
直達日射量 850太陽に垂直な平面m2(平方メートル)当たりの日射量。太陽が見えないとゼロです。冬は少なくなります。 
天空日射量 100青空・雲からの日射量で太陽光が空気で散乱した光です。太陽が当たらない北側の窓からも入ってきます。 
全天空日射量 950直達日射量と天空日射量の合計値。 

■ワットとカロリーの換算 
 エネルギーの大きさはワット、温度上昇を計算するときはカロリーで表示することが多い。

(1)エネルギー量:1ジュール=1ワットX秒。熱量:1カロリー=4.2ジュール(j)。
   例1:1KWのヒーター1時間つけると何カロリーの熱が発生するか。
     1000/4.2x3600秒=857Kカロリー≒860Kカロリー
   すなわち、1時間当たりでは:ワットx0.860⇒キロカロリー。 キロカロリーx1.16⇒ワット。
(2)空気の密度=1.24kg/m3(立方メートル)。空気の定積比熱=0.717j/g。
   例1:150立方mの部屋の空気を10度上げるには何カロリーの熱が必要か。
     150x1240x0.717/4.2x10=310kカロリー(1kwのヒータを約20分)
     (この値は部屋の換気時エネルギー損失に使用)

●地球温暖化防止策関連 
(1)ガラスによる光の反射:ガラスの表面、裏面でそれぞれ4%ぐらい反射しています。だから合計10%程度反射し90%透過します。
(2)3Mのマルチレィヤー”ナノ”Nano70S。可視光線は通して、赤外線は92%カットする夢のガラス用フィルム。数千円/m2でもっと安くしてほしいが・・・

参考HP      数多くのHPの中で特に参考になったHPです。信頼のおけるデータ。
光加熱の物理学 グラフ、図で判りやすく解説しています。太陽光に関するデータ
近藤純正先生のホームページ 身近な気象。地球物理学者。地球温暖化理由など、定量的に判りやすく解説しています。