Zonnestraling in Nederland - Knmi

— cos (6-B) cos 8 sin co' + -^rrCO' sin (è-B) sin 8
B s 180 s
-=!- = (5.29)
cos è cos 8 sin co +-rkrr(ü sin è sin 8
Y s 180 s Y
waarbij
(() de breedtegraad,
(3 de hellingshoek,
8 de declinatie van de Zon,
cos de uurhoek van zonsondergang voor een schuin vlak precies op het zuiden co =1/15 bg
cos (- tg (|) tg 8),
co's de uurhoek van zonsondergang voor het schuine vlak. cos' is het minimum van cos en bg
S cos [- tg (-p) tg 8].
Revfeim (1978) en Jones (1980) breidden het werk van Liu en Jordan (1963) uit tot een
formule die voor alle oriëntaties van het schuine vlak bruikbaar is. Later bracht Revfeim
(1982) nog een dagelijkse gang in de atmosferische transmissiefactor in rekening door gebruik
te maken van een gewichtsfactor cos (TCCO / 2H).
Page (1961) bracht de effecten van atmosferische extinctie in rekening door een representatieve
standaard directe-stralingskromme te maken. Hij berekende dagsommen voor iedere
maand voor een groot aantal breedtegraden en vijf hellingshoeken. Om veel rekenwerk te
voorkomen gaf Page zijn kromme in de vorm van een tweede-graadsveelterm in cos £. Deze
veelterm geeft de originele gegevens met een maximale afwijking van 2%.
Uit het IEA modellenvergelijkingsexperiment (Hay en Mc Kay, 1988) is gebleken dat
Page's model gemiddeld het beste is, gevolgd door Revfeim. Het model van Page is in staat
om nauwkeurige bepalingen van de dagelijkse directe irradiantie op naar het zuiden gerichte
vlakken te leveren. De nauwkeurigheid van de bepaling is aanzienlijk lager voor andere
oriëntaties. Toch beveelt het eindrapport van de IEA het gebruik van het directe-stralingsalgoritme
van Page aan. Vanwege de ruimte moeten we de lezer voor de juiste formules verwijzen
naar de originele literatuur: Page (1961), Revfeim (1978).
5.2.2 De diffuse straling op een schuin vlak
De berekening van de diffuse component is het grootste probleem bij de bepaling van de
irradiantie op een schuin vlak. Het gaat om de bijdrage van de hele hemelkoepel uitgezonderd
de ruimtehoek waarin het schuine vlak "de Zon ziet". De radiantie van de hemelkoepel is zeer
variabel, zowel in termen van tijd als met betrekking tot de verdeling over de hemelkoepel.
Een heldere hemel heeft een maximale radiantie rondom de zonneschijf (de circumsolaire
diffuse straling), een minimum ongeveer 90° van de Zon af op de zonnemeridiaan en een
toeneming in radiantie bij de horizon (CIE, 1973).
Onder een gedeeltelijk bewolkte hemel is de verdeling van de diffuse hemelstraling nog
complexer tengevolge van het verstrooiingseffect van wolkendruppeltjes.
Men neemt daarom ook hier weer zijn toevlucht tot vereenvoudigende veronderstellingen
om de diffuse radiantie over de hemelkoepel te kunnen integreren.
De meest grove benadering is om de radiantie over de hele hemelkoepel uniform te veronderstellen.
Dat is het zogenoemde "isotrope model". Integratie van de radiantie van alle
hemelkoepelelementjes, met hun bijbehorende hoek van inval 0 ten opzichte van het schuine
vlak, levert dan:
D 2
fD = -i-=0,5 (l+cosp) = (cosp/2) (5.30)
109