Zonnestraling in Nederland - Knmi

De Jong (1980) heeft op basis van uursommen van De Bilt afgeleid:
D/G=l G/Go(l,47-R)/l,66
(5.24)
waarin R = 0,847 - 1,61 sin y-h 1,04 sin 2 y
Als we nu de verschillende relaties voor dagsommen en uursommen beschouwen, zien we
zowel overeenkomsten als verschillen. Alle relaties naderen tot D/G = 1 als G/Go klein wordt,
dus in gevallen met lage waarden van G; het is dan totaal bewolkt en de globale straling
bestaat alleen uit de diffuse component. Voor grote waarden van G/Go, bijvoorbeeld G/G =
1, blijkt er nog steeds een hoeveelheid diffuse straling te zijn, al is die in alle formules niet
gelijk: variërend van 0,143 tot 0,23.
In De Bilt is ook gevonden dat de maximale globale straling niet gemeten wordt bij
onbewolkte hemel, maar bij gedeeltelijk bewolkte lucht, omdat dan naast de directe straling
nog een grote hoeveelheid diffuse straling via verstrooiing aan de wolken de sensor van de
pyranometer kan bereiken. Voor korte tijdvakken kan dan G zelfs groter dan Go zijn!
Het in het begin van dit subhoofdstuk genoemde modelvergelijkingsproject van de IEA
heeft aangetoond, wat de "Liu- Jordan v -modellen betreft, dat voor de berekening van
uursommen het model van Orgill en Hollands (1977) de voorkeur verdient en voor de
berekening van dagsommen van de diffuse straling het model van Erbs et al. (1982).
5.2 Modellen voor de berekening van zonnestraling op schuine
vlakken
Meetresultaten van de straling op schuine vlakken zijn slechts in beperkte mate beschikbaar.
Eén reden hiervoor is, dat deze gegevens bij de toepassing van zonnecollectoren en passief
gebruikte zonneënergie beschikbaar zouden moeten zijn voor een zeer groot aantal verschillende
oriëntaties (hellingshoek en azimut). Het is niet praktisch om voor al die oriëntaties
lange meetreeksen te verzorgen. Een tweede reden is dat in de meteorologie de straling
volgens internationale standaard op een horizontaal vlak wordt gemeten. Daarbij moet de
horizon zo goed mogelijk obstakelvrij zijn, opdat de meetgegevens van verschillende stations
met elkaar vergeleken kunnen worden en interpolatie tussen de stations wordt vergemakkelijkt.
Tenslotte zijn pyranometers in eerste instantie gecalibreerd voor het gebruik in horizontale
stand. Zie voor de invloed van een schuin opgestelde pyranometer op de calibratiefactor
b.v. Van den Brink et al. (1985).
In dit hoofdstuk komen methoden aan de orde die gebruikt worden om de straling op schuine
vlakken te berekenen. Deze berekening gaat uit van de volgende drie componenten: een
geometrische transformatie van de directe straling, een integratie van de diffuse radiantie over
de hemelkoepel en de van het aardoppervlak gereflecteerde straling binnen het "gezichtsveld"
van het beschouwde schuine vlak. We moeten daarbij nog verschil maken tussen modellen
die uursommen van de straling berekenen en modellen die dagsommen berekenen.
Op basis van een uur of minder kan de berekening tamelijk exact zijn, maar voor langere
tijden leidt de integratie tot niet-lineairiteiten en toenemende fouten (Hay en Davies, 1980).
De bepaling van de diffuse en gereflecteerde straling op een schuin vlak vereist dat er veronderstellingen
worden gemaakt over de verdeling van de radiantie over de hemelkoepel en
het aardoppervlak.
Het is praktisch om de irradiantie van een willekeurig georiënteerd vlak uit te drukken in de
irradianties op het horizontale vlak en een splitsing aan te brengen in de directe straling B = G
106