TECNOLOGIE DELLE ENERGIE RINNOVABILI Radiazione … · Tecnologie delle Energie Rinnovabili (Corso di Laurea Magistrale - Ingegneria Meccanica) 1 Giuseppe Franchini Dipartimento di

Tecnologie delle Energie Rinnovabili (Corso di Laurea Magistrale - Ingegneria Meccanica)

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Giuseppe Franchini

Dipartimento di Ingegneria e Scienze Applicate

Università degli Studi di Bergamo

TECNOLOGIE DELLE ENERGIE RINNOVABILI

Radiazione solare

Bibliografia:

Bartolazzi (cap 3)

Cocco-Palomba-Puddu (cap 4)

Tiwari

Cucumo-Marinelli-Oliveti (cap 1)


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Cenni di Fisica del Sole


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Spettro della radiazione solare

Spettro solare:

UV (<0.38 m) 6.4%

visibile (0.38<<0.78 m) 48%

IR (>0.78 m) 45.6%


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Il flusso di energia radiante ricevuto su una superficie normale all’esterno dell’atmosfera terrestre ha un valore medio annuo, detto costante solare, che vale circa 1367 W/m2.

In realtà il flusso di energia radiante nel corso dell’anno cambia in funzione della distanza Terra-Sole.

Integrando la curva dell’irradianza monocromatica I, ovvero sommando i contributi energetici di tutte le lunghezze d’onda che costituiscono lo spettro della radiazione, si ottiene il flusso di energia radiante (potenza per unità di area).



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La radiazione solare all’esterno dell’atmosfera terrestre viene

convenzionalmente indicata con AM 0.

Al suolo l’AM varia in funzione della latitutide, delle stagioni e dell’ora del

giorno.

La radiazione solare standard è riferita convenzionalmente a AM 1.5



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Radiazione solare fuori dall’atmosfera terrestre: ~ 1370 W/m2

Radiazione solare max al suolo alla latitudine 45°: ~ 1000 W/m2

Radiazione solare di picco (usata per definire le prestazioni dei moduli fotovoltaici): 1000 W/m2

Radiazione solare di riferimento usata per definire le curve caratteristiche dei collettori solari: 800 W/m2



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ANGOLO ZENITALE

ALTITUDINE SOLARE

INCLINAZIONE (slope)

ANGOLO AZIMUTALE S

ANGOLO AZIMUTALE della superficie

Angoli caratteristici per definire la posizione relativa di sole-superficie captante



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Diagrammi solari


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La radiazione solare che raggiunge la superficie terrestre può essere classificata in due componenti:

RADIAZIONE DIRETTA Ib

RADIAZIONE DIFFUSA Id

Piranometro Piroeliometro Sensore PV

RADIAZIONE TOTALE

IT = Ib + Id

Misura della radiazione solare


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Giornata con prevalenza di radiazione diretta

Giornata con prevalenza di

radiazione diffusa



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Febbraio Luglio MJ/(m2 giorno)



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Ore equivalenti

Il parametro “ore equivalenti” consente di calcolare le energie dai valori nominali (di picco) delle potenze.

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