Calcolo-Irradiazione

8/15/2019 Calcolo-Irradiazione

1/21

DATI DI INPUT

Pagina 1

DATI DI CALCOLO PER LA VALUTAZIONE DELL'IRRAGIAMENTO SOLARE

DATI GENERALI

Agrigento Caltanissetta Catania Enna Messina Palermo Trapani Ragusa1 2 3 4 ! " #

$ele%ionare il numero &orrispon'ente alla &itt( su &ui e))ettura il &al&olo*

Lo&alit(+ !

In'i&are il giorno 'ell,anno+ 21 21-.an

In'i&are il mese 'ell,anno+ 1

In'i&are l,ora 'i &al&olo+ 11 /0

Temperatura 'i rugia'a+ * /C

/

Coe))i&iente 'i ri)lessione 'el terreno+ *2

P5$I6I5NE DEL $5LE E C5$TANTE $5LARE

/

13!" /78m9

:AL5RE DELLA RADIA6I5NE GL5;ALE GI5RNALIERA MEDIA MEN$ILE

DE$UNT5 DALLA N5RMA UNI134+

+ "*" /M.8m9

segue pagina seguente

Angolo 'i in&lina%ione 'ella super)i&ie β:

Angolo a%imutale a


2/21

DATI DI INPUT

Pagina 2

IN FUNZIONE DEL MESE CONSIDERATO SI DEDUCONO DALLA SEGUENTE

TABELLA LE COSTANTI A, B, C:

:alori 'i I=ET=r=A=;=C

A 123 /78m9

; *142

C *#


3/21

DATI DI INPUT

Pagina 3

$ira&usa


4/21

DATI DI INPUT

Pagina 4


5/21

VERIFICA DATI DI INPUT

DATI GENERALI

Mese 'i &al&olo+ 1

Giorno 'i &al&olo+ 21 21-.an

5ra 'i &al&olo+ 11 /0

Lo&alit(+ Palermo

Latitu'ine+ 3#*" /=,

0*s*l*m*+ *14 />m

Temperatura 'i rugia'a+ * /C

/

posi%ione parete+ Parete ?erti&ale

Coe))i&iente 'i ri)lessione 'el terreno+ *2

P5$I6I5NE DEL $5LE E C5$TANTE $5LARE

/ esposi%ione su'

13!" /78m9

:AL5RE DELLA RADIA6I5NE GL5;ALE GI5RNALIERA MEDIA MEN$ILE

DE$UNT5 DALLA N5RMA UNI134+

+ "*" /M.8m9

C5$TANTI A=;=C+

A 123 /78m9

; *142

C *#

Angolo 'i in&lina%ione 'ella super)i&ie β:

Angolo a%imutale a


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M5DELL5 DI CALC5L5

Pagina !

VALUTAZIONE DELL'IRRAGIAMENTO SOLARE

DATI+

L5CALITA, Palermo

5ra 'i &al&olo 11 /0

Alte%%a s*l*m* 0.014 /@m

Latitu'ine 38.07 /=,

Giorno &onsi'erato /n21

Mese1

5.5 C

l'angolo azimutale aw= 0 /

90 /

0.2

1367 /78m9

Iradiazione globale media mensile 7.7 /M.8m9

Utili%%an'o le seguenti taelle si ottiene+

A= 1230

B= 0.142

C= 0.05

Tipo 'i &lima r r1 r>

Estate *" * 1*2

In?erno 1*3 1*1 1

1.03

1.01

1

CALCOLO DELLA DECLINAZIONE SOLARE

Appli&an'o l,eBua%ione 'i Cooper si ottiene+

-2*14 /

CALCOLO DELL'ANGOLO ORARIO RELATIVO ALL'ALBA ED AL TRAMONTO

"3*31 /

angolo orario all'ora !onsiderata 1 /

"ertanto il sole sorge e tramonta alle seguenti ore#

Temperatura 'i rugia'a T'

l'angolo di in!linazione della su"er$i!ie β=

Coe$$i!iente di ri$lessione del terreno ρ =

Costante solare I !s=

r 0=

r 1=

r % =

δ = +

HG K JNM P=23 4 3!

2#4

3!= sen

n

& & ar tgtg a t = − = − =&os δ

H =

:alori 'i I=ET=ρ=A=;=C

Coe))i&ienti &orretti?i 'ella &orrela%ione 'i ottel

Angoli 'i in'i?i'ua%ione 'ella posi%ione 'el sole e'i una super)i&ie


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M5DELL5 DI CALC5L5

Pagina "

ora all'alba "*11 /0

ora al tramonto 1!*# /0

CALCOLO DELL'ALTEZZA SOLARE

*2 /

CALCOLO DELL'ANGOLO DI INCIDENZA

*#3 /

CALCOLO DELLA LUNGHEZZA DEL GIORNO

*# /0

CALCOLO DELL'IRRAGIAMENTO ISTANTANEO NORMALE AL SUOLO

E DIFFUSO SU PIANO ORIZZONTALE

Appli&an'o il mo'ello ottel e' utili%%an'o la seguente taella si ottiene+

*133

*"!3

*3#!

*4

*12#

Appli&an'o il mo'ello A$ARE si ottiene ponen'o la &ostante solare I132! /78m9+

(ssendo Io=I!s= 13!" /78m9

L,irragiamento 'iretto normale al suolo pari a+

2" /78m9

per &ui+

0.68

mentre la ra'ia%ione 'i))usa su piano ori%%ontale pari a+

121

−H K =a

121

−FHG

IK J =

&t

sen sen'sen 'α δ δ = + =&os &os &os0

a r ) 2

423" #21 != − − == = b g

a r ) 1 12

!= + − == = =b g% r ) % = + − = 2"11 1## 2

2= = / =

τ α b a a % sen= + − = 1 eFp/ 8

τ τ d b= − = 2"1 23= =

I A B senbn = − =eFp/ 8 α

τ bbn

o

I

I = =

&os &os/ &os &osi a a sen senw= − + =α β α β

* &t = =2

1


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M5DELL5 DI CALC5L5

Pagina #

4 /78m9

per &ui+

*"#

La ra'ia%ione 'iretta istantanea in&i'ente su piano ori%%ontale pari a+

4! /78m9

CALCOLO DELLA RADIANZIONE GLOBALE GIORNALIERA MEDIA MENSILE

Cal&olo 'ella ra'ia%ione giornaliera me'ia mensile eFtraterrestre

4"11 /708m9

Cal&olo 'ell,in'i&e 'i serenit( 1!* /M.8m9

*4

Intro'u&en'o Buesto ?alore nell,eBua%ione 'i Liu e .or'an si ottiene+

*4

La &omponente 'i))usa sar( pari a+

3*2 /M.8m9

La &omponente 'iretta sar( pari a+

4* /M.8m9

nel &aso 'i super)i&i esposte a su'+

#*41 /

"3*31 /

$i &al&olano Buin'i i seguenti )attori

2*

*

*1

La ra'ia%ione giornaliera me'ia mensile risulta pari a+

11*! /M.8m9

I CI d bn = =

τ α

d d I

I sen= =

I I senb bn = =α

+ H

H e,

= =

H I n

sen& & sensene, !s a a= + HG K JNM QP + =24

1 332

3!π

π δ δ = &os &os &osb g

-

H + + + = − + − =13 4 2" 31 31#2 3

= = = =

- + + + = − + − =13 4 2" 31 31#2 3

= = = =c h

B H -= − =

& i & i ar tg ' tg a t

= ° = = ° = − − =34 34g g &os / 1β δ & & & ia a= = = ° =min / = / α

. sen ' sen '

sen'sen 'b

=− + −

+=

/ &os &os &os0

&os &os &os0

β δ β δ

δ δ

g

.d = +

=1

2

&osβ

.r = −FHG

IK J = ρ

β 1

2

&os

( . B . - . B -b d r

= + + + =c h


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M5DELL5 DI CALC5L5

Pagina

STIMA DELLA RADIAZIONE ORARIA DAI VALORI DI RADIAZIONE

MEDIA GIORNALIERA

CALCOLO DELL'ENERGIA SOLARE INCIDENTE SU UNA SUPERFICIE

Essen'o noti e 'all,esempio pre&e'ente si ottiene+

*1

*24

*1

per &ui+

*1!

$i &al&olano Buin'i i ?alori 'ella ra'ia%ione oraria gloale 'i))usa

1*22 /M.8m9

*4# /M.8m9

La ra'ia%ione oraria 'iretta sul piano ori%%ontale pari a+

B&=H&/-&= *" /M.8m9

Con R= R' e Rr &al&olati al punto pre&e'ente si ottiene la ra'ia%ione gloale oraria+

(&= 1*## /M.8m9

CALCOLO DELL'ESEMPIO PRECEDENE MEDIANE MODELLO PERE! E AL.

Essen'o+

*#3

*2

'a &ui % *2 /

Essen'o

*#3

*2

L,in'i&e 'i serenit( risulta+

2*43

Essen'o la massa ',aria

1*

L,in'i&e 'i rillan%a pari a+

*2

Il &oseno 'ell,angolo 'i in&i'en%a !osi=

e' il &oseno 'ell,angolo %enitale &os%senα=

a i= =maF =&os

b z = ° =maF &os =&os#

ε

α

=

++

+=

−

−

Ido Ibo

sen Ido

z

z

3 1

1 3 1

! 3

! 3

=

=

m sen

= =1

α

∆ = =m Ido

H -

r

sen& &d

a

a a a

= −

−

=π

π 241#

&os0 &os0

&os0

a sen &a= + − = 4 1! != = /

b sen &a= − − = !! 4"!" != = /

r a b

sen& &t

a

a a a

= + −

−

=π

π 24

1#

&os0 &os0 &os0

&os0

b g

H r H & t = =

- r -& d

= =


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M5DELL5 DI CALC5L5

Pagina 1

in &orrispon'en%a 'el ?alore 'ell,in'i&e 'i serenit( si ri&a?ano 'a apposita taella i seguenti ?alori+

0.3 0.22

/0.32 /0.42

/0.32 0.001

*42

*13#

L,energia in&i'ente sulla super)i&ie pari a+

2*3 /M.8m9

CALCOLO DELL'ILLUMINAMENTO NATURALE INCIDENTE SU UNA SUPERFICIE

132*4 /708m9

2"*" /708m9

Dalle seguenti taelle si 'e'u&ono le &ostanti relati?e alla ra'ia%ione 'i))usa e 'iretta*

$ 11

= $ 21

=

$ 12

= $ 22

=

$ 13

= $ 23

=

I'

I

$ $ z$ 1 1#

11 12 13= + +HG K JNM P=maF = ∆ π

$ $ z$ 2 1#

21 22 23= + +HG K JNM P=maF = ∆ π

( B . - 3 - 3 a

b - 3 sen B -

& & b & & & & &= + −

+FHG

IK J+ + + +

−FHG

IK J=/

&os/

&os1

1

2

1

21 1 2

β β ρ

β

Coe))i&ienti 'i rillan%a 'ella &orrela%ione 'i Pere% per l,irraggiamento


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M5DELL5 DI CALC5L5

Pagina 11

Per la ra'ia%ione 'i))usa+

1*"1 -22*"

*4 -23*"4

Per ra'ia%ione 'iretta+

1!*3! -1*"

-3*" -!*1!

L,a&Bua pre&ipitaile &al&olaile &on la rela%ione+

1*3! /&m

L,illuminamento 'i))uso sul piano ori%%ontale pari a+

1#"4 /luF

L,illuminamento 'iretto sul piano ori%%ontale pari a+

1"42 /luF

L,illuminamento gloale su piano o* pari a+

3"#1! /luF

Con ri)erimento alla seguente taella si ottengono le seguenti &ostanti+

essen'o 2*43

1.22 0.30/0.420 /0.55

/0. /0.114

$ostituen'o i ?alori 'elle &ostanti nelle seguenti espressioni si ottiene+

*4#

*13

2*

L,illuminamento gloale sulla super)i&ie ?erti&ale pari a+

ai &

i

i '

i

ai &

i

i '

i


12/21

M5DELL5 DI CALC5L5

Pagina 12

!"# /luFi i . i 3 i 3 a

bi 3 sen i ib b d d d b d = + −

+FHG

IK J+ + + +

−FHG

IK J= 1 1 2 1

1

2

1

2b g &os / &osβ β ρ β


13/21


14/21

VALUTAZIONE DELLE ORE DI SOLEGGIAMENTO

$i &onsi'erano i ?alori 'ell,insola%ione mensile 'e'otti 'ai 'ati registrati 'ai ser?i%i

na%ionali 'al 113 al 1"2

Mese 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

ore sole8mese 13# 14! 2 231 2 31 3! 32! 2! 21# 1" 13

Di?i'en'o il ?alore 'elle ore 'i sole8mese 'e'otte 'alla ra&&olta 'ai 'ati registrati 'ai

ser?i%i na%ionali 'al 113 al 1"2 per i giorni 'i ogni mese si ottiene+

ore sole mis*8g* 4* *2 !* "*" *4 1*3 11* 1* #* "* *" 4*2

Con)rontan'o i ?alori 'elle ore 'i sole8giorno &on i ?alori me'i mensili 'ell,insola%ione

giornaliera teori&a /ore 'i sole8giorno si ottiene la per&entuale e))etti?a 'i ore solariin un giorno /'all,ala al tramonto

essen'o+

JJJ /

il sole sorge e tramonta alle seguenti ore#

ora all'alba JJJ /0

ora al tramonto JJJ /0

la lung0e%%a 'el giorno pari a+

JJJ /0

$ulla ase 'elle superiori premesse si ottengono i ?alori me'i mensili 'ell,insola%ione

giornaliera teori&a /ore 'i sole teo*8giorno

ore sole teo*8g* * 1*1 11*3 12*4 13*4 13* 13*! 12*# 11*! 1*3 *2 #*"

Buin'i la per&entuale e))etti?a 'i ore sole +

/@pK ore sole8g 4* 1*! "*1 !2*1 !*# "4*3 #4*4 #2*2 "3*! !#*3 !1*! 4#*2 /K

& & ar tg'tg a t = − = − =&os δ g

12 1−

FHG

IK J=

&a

121

−FHG

IK J=

&t

* &t = =2

1


15/21

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

0.0

50.0

100.0

49.551.657.162.1

69.874.384.482.2

73.668.3

61.648.2

PERCENTUALE ORE DI SOLE/GIORNO

MESI V A L O R E

P E R C E N T U A L E

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

0.0

2.04.0

6.0

8.0

10.0

12.0

14.0

16.0

DISTRIBUZIONE DELLE ORE DI SOLEDURANTE L'ANNO

ORE SOLE

MISURATE

ORE SOLE

TEORICHE

MESI

( h


16/21

$i &on)rontano ?alori 'ella ra'ia%ione solare eFtraterrestre me'ia mensile

in'i&ati nella seguente taella

Mese 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

421 !11 "!! 14" 11!1 122# 11# 1"1! ## !!3 4#4 412! /708mBg

1!*2!2! 21*!223 2#*!4" 3!*143 41*#!3 43*13" 43*111 3#*4!# 31*!4" 23*##13 1"*!43 14*#41" /M.8mB

&on Buelli 'ell,irra'ia%ione solare gloale gionaliera me'ia mensile 'e'otti 'alla

norma UNI 134 ri&or'an'o &0e+

Mese 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

3*3 4*2 *4 !*4 !* !*4 *# *1 * 4*2 3*4 3* /M.8mB

*2 "*2 11* 1*1 2* 22*3 23*1 21*2 1* 1*3 !* 4*4 /M.8mB

#* 11*4 1!*4 21* 2!* 2#*" 2#* 2!*3 2* 14* * "*4 /M.8mB

La per&entuale 'ella ra'ia%ione solare eFtraterrestre &0e giunge al suolo pari+

Mese 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Rp 2*3 2*" "*2 * !3*" !*4 !"* !#*2 !4*# !*" !*2 4* /K

Per&entuale ore 'i sole8giorno

@p 4* 1*! "*1 !2*1 !*# "4*3 #4*4 #2*2 "3*! !#*3 !1*! 4#*2 /K

H e,

H

H H H b& d&= +

H b&

H d&


17/21

1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 11 120.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0

90.0

CONFRONTO TRA LA PERCENTUALE DI RADIAZIONE SOLARE CHE GIUNGE AL SUOLO E DELLE ORE DI SOLE (MED IE MENSILI)

R!

"!

(#$%&

( '


18/21

:ARIE

Pagina 1#

VALUTAZIONE DELL'IRRAGIAMENTO SOLARE

DATI+

Lo&alit( Palermo

5ra 'i &al&olo 11* /0

Alte%%a s*l*m* *23# /mLatitu'ine 3 /

Giorno &onsi'erato /n 1"

tilizzando o""ortune tabelle si ottiene#

*"

*

1*2

A 1#

; *2"

C *13!

CALCOLO DELLA DECLINAZIONE SOLARE

Appli&an'o l,eBua%ione 'i Cooper si ottiene+

-2*2 /

CALCOLO DELL'ANGOLO ORARIO RELATIVO ALL'ALBA ED AL TRAMONTO

"1*" /

angolo orario all'ora !on "* /

"ertanto il sole sorge e tramonta alle seguenti ore#

ora all'alba "*2 /0

ora al tramonto 1!*# /0

CALCOLO DELL'ALTEZZA SOLARE

*4 /

RA"IAMENO NORMALE AL S#OLO E DI$$#SO S# PIANO ORI!!ONALE

M5DELL5 5TTEL

a0= *14"

a1= *"31

%= *3"3

*4

*12"

M5DELL5 A$RAE

132! /78mB

r

r 1

r >

τ b=

τ d=

$i pone Io=

δ = +

HG K JNM QP=23 4 3!2#4

3!= sen

n

& & ar tg'tg a t = − = − =&os δ

121

−FHG

IK J=

&a

121

−FHG

IK J=

&t

sen sen'sen 'α δ δ = + =&os &os &os0


19/21

:ARIE

Pagina 1

Ibn= "14

0.54

Id0= "

*14#

Ib0= 34

RADIA!IONE DIREA ISANANEA INC#DENE S# #NA S#PER$ICIE

aw= /

β= 4 /

!osi= *3 /

b= 1*##

b= !!!

d= *##3

d= #!

r= *235LARE I$TANTANEA

= "!2

CALCOLO DELLA RADIANZIONE GLOBALE GIORNALIERA MEDIA MENSILE

posto+

*2

134 /78mB

H= *4 /M.8mB

Cal&olo 'ella ra'ia%ione giornaliera me'ia mensile eFtraterrestre eF

He,= 44" /708mB 1!*12 /M.8mB

Cal&olo 'ell,in'i&e 'i serenit( @

+= *33

Intro'u&en'o Buesto ?alore nell,eBua%ione 'i Liu e @or'an si ottiene+

2* /M.8mB

2* /M.8mB

$i &al&ola Buin'i i seguenti )attori

b= 2*2 1*

d= *##

r= *2

LA RADIA6I5NE GI5RNALIERA MEDIA MEN$ILE RI$ULTA E$$ERE+

(= #*1 /M.8mB

SIMA DELLA RADIA!IONE ORARIA DAI %ALORI DI RADIA!IONE MEDIA "IORNALIERA

CALCOLO DELL'ENER"IA SOLARE INCIDENE S# #NA S#PER$ICIE

τ b=

τ d=

ρ =

Costante solare I!s=

a &omponente 'i))usa -=

a &omponente 'iretta B=


20/21

:ARIE

Pagina 2

Essen'o noti e D 'all,esempio pre&e'ente

rd= *1!

essen'o

a= *13

b= *!2

si ottiene rt= *1"

$i &al&olano Buin'i i ?alori 'ella ra'ia%ione oraria gloale 'i))usa

H&= *2 /M.8mB

-&= *4" /M.8mB

La ra'ia%ione oraria 'iretta sul piano ori%%ontale pari a+

B&=H&/-&= *4 /M.8mB

Il &oe))i&iente 'i in&lina%ione 'ella ra'ia%ione 'iretta per l,ora &onsi'erata +

b= 1*##

Con R' e' Rr &al&olati al punto pre&e'ente si ottiene la ra'ia%ione gloale oraria+

(&= 1*2# /M.8mB

CALCOLO DELL'ESEMPIO PRECEDENE MEDIANE MODELLO PERE! E AL.

Essen'o+

*3

*4

'a &ui % !*3 /

Essen'o

*3

*4

L,in'i&e 'i serenit( risulta+

1*"!

Essen'o la massa ',aria

2*2

L,in'i&e 'i rillan%a pari a+

*2

*3#2

ngolo 'i in&i'en%a !osi=

olo %enitale &os%senα=

a i= =m aF = &os4

b z = ° =maF &os =&os#

ε

α

=

+

+

+=

−

−

Ido Ibo

sen

Ido z

z

3 1

1 3 1

! 3

! 3

= G

= G

m sen

= =1

α

∆ = =m Ido

Io

3 $ $ z$ 1 1#

11 12 13= − +HG K JNM P=maF = ∆ π

3 $ $ z$ 2 1#

21 22 23= − +HG K JNM P=maF = ∆ π


21/21

:ARIE

*13

L,energia in&i'ente sulla super)i&ie pari a+

1*!4 /M.8mB

3 $ $ z$ 2 1#

21 22 23= − +HG K JNM P=maF = ∆ π

( B . - 3 - 3 a

b - 3 sen B -& & b & & & & &= + −

+FHG

IK J+ + + +

−FHG

IK J=/

&os/

&os1

1

2

1

21 1 2

β β ρ

β

Calcolo-Irradiazione

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