Πανεπιστήµι υτικής Μακεδνίας Τµήµα Μηχανικών ιαχείρισης Ενεργειακών Πόρων, Κζάνης λιακή Τεχνική/Φωτβλταϊκά Συστήµατα Επ. Καθ.. Μπύρης Τυπλόγι Υπλγισµύ Πρσπιπτώµενης λιακής Ακτινβλίας σε Οριζόντια και Κεκλιµένη Επιφάνεια Βασικά σύµβλα (Ι): Ολική ηλιακή ακτινβλία σε συγκεκριµένη χρνική περίδ, π.χ. 1 ώρα της ηµέρας (), (), ) : Ολική ηλιακή ακτινβλία στη διάρκεια µιας πιασδήπτε ηµέρας τυ έτυς, τη µέση ηµέρα τυ ( µήνα, εκτός ατµόσφαιρας τη µέση ηµέρα τυ µήνα κλπ. φ γεωγραφικό πλάτς τόπυ θ, θ z γωνία πρόσπτωσης σε επίπεδ, γωνία ζενίθ β κλίση επιπέδυ σχετικά µε τ ριζόντι γ, γ γωνία αζιµυθίυ επιπέδυ και γωνία αζιµυθίυ τυ ήλιυ ω ωριαία γωνία τυ ήλιυ δ γωνία ηλιακής απόκλισης είκτες : εκτός ατµόσφαιρας, π.χ. είναι η ηµερήσια ηλιακή ακτινβλία στα όρια της ατµόσφαιρας : διάχυτη ηλιακή ακτινβλία : άµεση ηλιακή ακτινβλία : ανακλώµενη ηλιακή ακτινβλία : ηλιακή ακτινβλία σε κεκλιµέν επίπεδ Κάθετη στ επίπεδ της γής θ z β θ ιάνυσµα κατεύθυνσης επιφάνειας γ γ θ z γ β γ θ co θ in δin φcoβ in δcoφinβco γ + coδcoφcoβcoω + coδin φinβco γ coω + coδinβin γin ω coθ z coδcoφcoω + inδinφ ω aco(-tanφtanδ) δ.45 in [ 60 (84 + n)/65 ] [ ]
γ C 1 C γ +C (1-C 1 C ) 90 [ ] όπυ inγ inωcoδ/inθ z ή tanγ inω/(inφcoω-coφtanδ) C 1 1 αν ω <ω ew και C 1-1 αν ω ω ew, όπυ ω ew aco(tanδ/tanφ) η ηλιακή γωνία όταν ήλις είναι στην ανατλή ή στη δύση (αλλά στη περίπτωση όπυ tanδ/tanφ >1 θέτυµε C 1 1.) C 1 αν φ(φ-δ) 0, C -1 αν φ(φ-δ)<0 C 1 αν ω 0, C -1 αν ω<0 λιακή Ακτινβλία Eκτός Aτµόσφαιρας µια πιαδήπτε χρνική στιγµή (σε W/ m ): G G 60 n 0.0 co 65 [ co φ co δ co ω + in φ in δ] 0 c για µια ηµέρα τυ έτυς (σε J/m ): 0 4 600 60 n π ω G c 0.0 co co φ co δ in ω + π 65 60 in φ in δ για µια χρνική περίδ της ηµέρας [ω 1,ω ],(σε J/m ): Ι 0 1 600 60 n π (ω ω1) G c 0.0 co co φ co δ (in ω in ω1) + in φ in δ π 65 60 µε G c 167 W/m, n-ηµέρα τυ έτυς (Σχήµα 1), ω 1, ω ωριαία γωνία αρχής και τέλυς χρνικής περιόδυ ( ), ω -ωριαία γωνία δύσης ( ). Σχήµα 1. Μέση ηµέρα τυ µήνα και αντίστιχη γωνιακή απόκλιση (δ)
λιακή Ακτινβλία σε Οριζόντι Επίπεδ στην Επιφάνεια της Γής Ολική λιακή Ακτινβλία σε Οριζόντι Επίπεδ: Ι Ι +, +, + είκτης Αιθριότητας : Εµπειρικά: K k K n ηλ a n ηλ : ώρες ηλιφάνειας περιχής ανά µήνα, N Ν(ηµέρες τυ µήνα) (ω )/15: µέγιστη ηλιφάνεια, a0.199, 0.5165 για Ελλάδα. + K Κατανµή λικής ηλιακής ακτινβλίας στη διάρκεια της ηµέρας: Όταν είναι γνωστή η ηµερήσια λική ηλιακή ακτινβλία σε ριζόντι επίπεδ, µπρεί να εκτιµηθεί η κατανµή της στη διάρκεια της ηµέρας υπλγίζντας την τιµή της για µια ώρα, στ µέσ της πίας αντιστιχεί η ωριαία γωνία (ω) [ ] : π co ω co ω t (a+ coω) 4 πω in ω co ω 180 a 0.409 + 0.5016in(ω 60), 0.6609 0.4767 in(ω 60) όπυ (ω ) είναι η ωριαία γωνία δύσης. Κατανµή διάχυτης ηλιακής ακτινβλίας στη διάρκεια της ηµέρας: π coω co ω 180 4 πω in ω co ω
Υπλγισµός ιάχυτης λιακής Ακτινβλίας σε Οριζόντι Επίπεδ Μέση µηνιαία ηµερήσια διάχυτη ακτινβλία (για 0. K 0.8) ω 1.408, 1.91.560K + 4.189K.17K ω >1.408, 1.11.0K +.47K 1.81K µερήσια διάχυτη ακτινβλία ω <1.408 K 0.715 1.0 0.77K +.4495K 11.9514K + 9.879K 4 K 0.715 0. 14 ω 1.408 K <0.7, 1.0 + 0.8K K 0.7, 0. 175.5557K + 0.8448K Ανά ώρα διάχυτη ακτινβλία k 0., 1.0 0.09k 0.<k 0.80, 0.9511 0.1604k + 4.88k 16.68k + 1.6k 4 k >0.8, 0. 165
λιακή Ακτινβλία σε Κεκλιµέν Επίπεδ στην Επιφάνεια της Γής Ολική λιακή Ακτινβλία σε Κεκλιµέν Επίπεδ Ι Τ Ι Τ + +, Τ Τ + +, Τ Τ + Τ + Τ Λόγς άµεσης ηλιακής ακτινβλίας σε κεκλιµέν επίπεδ πρς αυτή τυ ριζόντιυ coθ coθ z Λόγς διάχυτης ηλιακής ακτινβλίας σε κεκλιµέν επίπεδ πρς αυτή τυ ριζόντιυ Υπλγισµός Άµεσης λιακής Ακτινβλίας σε Κεκλιµέν Επίπεδ: Ι Τ (Ι- ), Τ (- ), ( ) Για κεκλιµέν επίπεδ µε κλίση (β) στ βόρει ηµισφαίρι (φ) µε νότι πρσανατλισµό (γ0) Για υπλγισµό ανά ώρα µε ω στ µέσ της ώρας υπλγισµύ co(φ β)coδcoω + in(φ β)in δ coφcoδcoω + in φin δ Για υπλγισµό ανά ηµέρα: co(φ β) co δ in ω co φ co δ in ω Για υπλγισµό ανά µήνα: co(φ β) co δ in ω + (π /180)ω in(φ β)in δ co φ co δ in ω + (π /180)ω in φ in δ + (π /180)ω in(φ β)in δ + (π /180)ω in φ in δ ω a co( tan φ tan δ) min a co[ tan(φ β) tan δ] Υπλγισµός ιάχυτης λιακής Ακτινβλίας σε Κεκλιµέν Επίπεδ µε Κλίση (β): Ι Τ, Τ, 1 + co β Υπλγισµός Ανακλώµενης λιακής Ακτινβλίας πρς Κεκλιµέν Επίπεδ µε Κλίση (β): 1 co β 1 coβ 1 coβ Ι Τ ρ, Τ ρ, Τ ρ όπυ Ι,, λική ηλιακή ακτινβλία σε ριζόντι επίπεδ.