W oparciu o równanie położenia Słońca na niebie w ciągu roku, można obliczyć maksymalną ilość nasłonecznienia powierzchni przy danym kącie nachylenia jako funkcję szerokości geograficznej i dnia roku. Obliczenia te są również niezbędne przy korzystaniu z danych doświadczalnych pochodzących z rejestratorów godzin słonecznych. Poniższe animacje obliczają dzienne natężenie promieniowania słonecznego, nasłonecznienie oraz liczbę godzin w ciągu dnia, w których świeci słońce. Nie uwzględniają one lokalnych efektów pogodowych i dlatego te teoretyczne wykresy nie są wykorzystywane do wymiarowania systemu lub przewidywania jego działania. Opis każdego wykresu znajduje się w podpisie pod spodem.
Wykres przedstawia natężenie promieniowania bezpośredniego w W/m² w ciągu dnia. Jest to ilość mocy, która zostałaby odebrana przez koncentrator śledzący przy braku zachmurzenia. Czas to lokalny czas słoneczny. Ustaw szerokość geograficzną na swoją lokalizację, a następnie wyreguluj suwak dnia, aby zobaczyć, jakie jest natężenie promieniowania dla każdego dnia w roku. Kliknij na wykres, aby uzyskać dane liczbowe
Średnie dzienne nasłonecznienie w funkcji szerokości geograficznej. Trzy krzywe to padające nasłonecznienie, poziome nasłonecznienie i nasłonecznienie na utytułowanej powierzchni, jak określono na stronie Moduł nachylenia. Dzienne nasłonecznienie jest liczbowo równe liczbie godzin słonecznych w ciągu dnia. Zakłada się, że moduł jest zwrócony w stronę równika, tak że na półkuli północnej jest zwrócony na południe, a na półkuli południowej na północ. Ponieważ szerokość geograficzna jest korygowana o zero przechodząc przez równik, moduł jest zwrócony w przeciwnym kierunku. wykres zmienia się nagle na równiku, ponieważ moduł jest teraz zwrócony w przeciwnym kierunku. Kliknij na wykres, aby uzyskać dane liczbowe
Liczba godzin, przez które słońce świeci każdego dnia, czyli liczba godzin między wschodem a zachodem słońca każdego dnia. Na szerokościach geograficznych powyżej 67° słońce świeci przez 24 godziny przez część roku. Zaskakująco, po uśrednieniu w ciągu roku, Słońce świeci średnio 12 godzin dziennie wszędzie na świecie. Na północnych szerokościach geograficznych średnie natężenie jest niższe niż na południowych. Kliknij na wykres, aby zobaczyć dane liczbowe
Równania do wygenerowania powyższych wykresów są podane poniżej. Równania te są obliczane w czasie słonecznym, a nie w czasie lokalnym. Korekta między czasem słonecznym a czasem lokalnym jest podana na stronie Położenie Słońca.
Liczba godzin słonecznych to po prostu czas pomiędzy wschodem Słońca:
a zachodem Słońca:
Składowa bezpośrednia promieniowania słonecznego jest określana na podstawie masy powietrza:
Słoneczne promieniowanie słoneczne jest obliczane w czasie słonecznym.