Op basis van de vergelijking van de stand van de zon aan de hemel gedurende het hele jaar kan de maximale hoeveelheid zonne-insolatie op een oppervlak onder een bepaalde hellingshoek worden berekend als functie van de breedtegraad en de dag van het jaar. Deze berekeningen zijn ook essentieel bij het gebruik van experimentele gegevens van zonne-uurmeters. De volgende animaties berekenen de dagelijkse zonne-instraling, de zonne-insolatie en het aantal uren per dag dat de zon schijnt. Zij houden geen rekening met plaatselijke weersinvloeden en deze theoretische grafieken worden dan ook niet gebruikt voor de dimensionering van systemen of de voorspelling van de werking. Een beschrijving van elke grafiek staat in het bijschrift daaronder.
De grafiek toont de intensiteit van de directe straling in W/m² gedurende de dag. Het is de hoeveelheid stroom die een concentrator zou ontvangen bij afwezigheid van bewolking. De tijd is de plaatselijke zonnetijd. Stel de breedtegraad in op uw locatie en pas dan de dagschuif aan om te zien hoeveel straling er is voor elke dag van het jaar. Klik op de grafiek voor numerieke gegevens
De gemiddelde dagelijkse zonne-insolatie als functie van de breedtegraad. De drie curven zijn de invallende zonne-insolatie, de horizontale zonne-insolatie en de zonne-insolatie op een getiteld oppervlak zoals gedefinieerd op de pagina Module Tilt. De dagelijkse insolatie is numeriek gelijk aan het aantal zonne-uren in een dag. De module wordt verondersteld naar de evenaar te zijn gericht, zodat deze op het noordelijk halfrond naar het zuiden en op het zuidelijk halfrond naar het noorden is gericht. Als de breedtegraad wordt aangepast tot nul en de module over de evenaar heen in de tegenovergestelde richting wijst, verandert de grafiek plotseling bij de evenaar omdat de module nu in de tegenovergestelde richting wijst. Klik op de grafiek voor numerieke gegevens
Het aantal uren dat de zon elke dag schijnt, dat wil zeggen het aantal uren tussen zonsopgang en zonsondergang elke dag. Op breedtegraden boven 67° schijnt de zon gedurende een deel van het jaar 24 uur. Verrassend genoeg schijnt de zon, gemiddeld over het jaar, overal ter wereld gemiddeld 12 uur per dag. Op de noordelijke breedtegraden is de gemiddelde intensiteit lager dan op de zuidelijke breedtegraden. Klik op de grafiek voor numerieke gegevens
De vergelijkingen om de bovenstaande grafieken te genereren staan hieronder. Deze vergelijkingen zijn berekend in zonnetijd, en niet in lokale tijd. De correctie tussen lokale zonnetijd en lokale tijd wordt gegeven op de pagina De positie van de zon.
Het aantal zonne-uren is eenvoudigweg de tijd tussen zonsopkomst:
en zonsondergang:
De directe component van de zonnestraling wordt bepaald uit de luchtmassa: