연중 하늘에서의 태양의 위치에 기반으로, 특정 기울기에 있는 어떤 면 위에서의 태양일조 의 최대 양은 위도와 연중 날짜의 함수로 계산할 수 있다. 이들 계산들은 sunshine hour 레코더로부터 확보한 실험 데이터를 사용하는 데에도 역시 필수적이다. 다음 애니메이션은 매일의 태양 일조강도(daily solar irradiance), 태양 일조(solar insolation)와 태양이 비치는 동안의 시간의 수를 계산해 준다. 이들 계산은 국부적인 기후의 효과를 포함하지는 않는데, 그래서 이들 이론적인 그래프는 태양광 시스템의 규모 산정이나 동작의 예측에는 사용하지 않는다. 각 그래프에 대한 설명은 아래에 주어져 있다.
Latitude:
-9090
Day:
1365
latitude2 =
-9090
arrayTilt =
080
latitude3 =
-9090
위 플롯을 만드는데 필요한 방정식들은 아래에 주어져 있다. 이들 방정식들은 지방 시간이 아닌 태양 시간으로 계산된다. 지방 태양시간과 지방 시간 사이의 보정은 ‘태양의 위치’ 편 에 주어져 있다.
일조 시간(sun hours)의 수는 단순히 일출과 일몰 사이의 시간이다.
태양 복사의 직달 성분은 에어매스로부터 아래와 같이 결정된다.
에어매스는 그 공식으로부터 아래와 같이 구한다.
cos θ