Pergerakan Matahari

Pergerakan semu matahari, yang disebabkan oleh rotasi bumi, mengubah sudut datang dari sinar matahari di bumi. Dari suatu lokasi yang tetap di Bumi, matahari tampak seakan bergerak di langit. Posisi matahari bergantung pada lokasi, jam, dan bahkan musim. Pergerakan semu matahari ditunjukkan di gambar di bawah.

Jalur pergerakan matahari di belahan bumi selatan

Pergerakan semu matahari memiliki dampak besar terhadap jumlah daya yang diterima kolektor sinar matahari (yaitu benda yang menangkap sinar matahari). Saat cahaya matahari tegak lurus dengan permukaan kolektor, kerapatan daya di permukaan tersebut sama dengan kerapatan daya cahaya yang mengenainya. Namun, seiring adanya perubahan sudut antara matahari dan permukaan yang menyerap cahaya tersebut, intensitas cahaya di permukaan tersebut akan berkurang. Saat permukaan yang menyerap cahaya paralel dengan cahaya matahari (sudut terhadap sudut normal permukaan = 90°), intensitas cahaya pada dasarnya menjadi nol. Untuk sudut antara tegak lurus dan parallel, kerapatan daya relatifnya adalah cos(θ) di mana θadalah sudut antara sinar matahari dan normal dari modul/kolektor.

Geser segitiga pada gambar di atas untuk memeriksa dampak dari mengubah sudut antara permukaan yang menyerap dan cahaya datang.

Sudut antara matahari dan sebuah lokasi tertentu di bumi bergantung pada lokasi tersebut (derajat bujur dari lokasi tersebut), waktu dalam tahun (musim), dan waktu dalam hari. Selain itu, waktu terbit dan terbenamnya matahari juga bergantung pada derajat bujur lokasi tersebut. Oleh karena itu, untuk membuat model yang komplit dari sudut matahari terhadap suatu tempat, perlu diketahui derajat lintang, derajat bujur, hari dalam tahun, dan waktu dalam hari. Hal ini dibahas di halaman-halaman berikutnya.