Zonnestraling in Nederland - Knmi

Zonnestraling in Nederland - Knmi Zonnestraling in Nederland - Knmi

29.08.2013 Views

Fl'=Fn' +AF12'+CF13' F 2 ,=F 2r +AF 22 ,+ ^ F 23' (5.35) Tabel 5.1 Gereduceerde helderheidscoëfficiënten FJx' en F2x' behorend bij (5.35) als functie van £= (D+I) / D e klasse 1 2 3 4 5 6 7 8 e boven limiet 1,056 1,253 1,586 2,134 3,230 5,980 10,080 — F n' -0,011 -0,038 0,166 0,419 0,710 0,857 0,734 0,421 F 12' 0,748 1,115 0,909 0,646 0,025 -0,370 -0,073 -0,661 F ,; -0,080 -0,109 -0,179 -0,262 -0,290 -0,279 -0,228 0,097 F 2; -0,048 -0,023 0,062 0,140 0,243 0,267 0,231 0,119 F 22' 0,073 0,106 -0,021 -0,167 -0,511 -0,792 -1,180 -2,125 F 2; -0,024 -0,037 -0,050 -0,042 -0,004 0,076 0,199 0,446 De waarden van F ', Fp', F 3', F2', F27' en F23' staan als functie van e in tabel 5.1 gegeven. £ = (D+I)/D, waarbij D de diffuse straling op het horizontale vlak en I de directe straling loodrecht op de richting naar de Zon. Voor totaal bewolkt weer is I = 0 en e = 1. e valt dan in klasse 1 van tabel 5.1. Bij heldere hemel is D klein en kan e groter dan 10 worden, waardoor hij in klasse 8 terechtkomt. A = mD/I waarbij m de relatieve optische massa volgens formule (2.20) Io de straling aan de rand van de atmosfeer, verg. (5.8) Tenslotte a en c, die samenhangen met de ruimtehoek waaronder het schuine vlak en het horizontale vlak de circumsolaire straling "zien". Perez neemt voor de straal van de circumsolaire schijf 25° aan. a = 0,187xhcos0 e

Hay en McKay (1988) concluderen in het eindrapport van het IEA-modellenvergelijkingsproject, dat het Perezmodel kan worden aanbevolen om gebruikt te worden voor de berekening van uurwaarden van de straling op schuine vlakken. Ondanks het gebruik van empirische coëffciënten is het model algemeen toepasbaar en behoudt het zijn superioriteit bij een groot aantal vlakoriëntaties en klimaatcondities. Naast deze internationale vergelijking heeft Van den Brink (1987) dertien modellen getoetst - waaronder de modellen van Hay en Perez en enkele van Nederlandse origine - aan meetgegevens van verschillend georiënteerde vlakken in Cabauw (zie 5.3). Verder heeft hij met deze modellen berekeningen uitgevoerd aan actieve en passieve zonneënergiesystemen. De hoogste nauwkeurigheid werd in deze studie vertoond door het model van Perez (1987). Dit nieuwe vereenvoudigde Perezmodel wordt daarom aanbevolen voor gebruik in Nederland. Modellen voor tijden van een dag of langer. Er kunnen drie methoden worden gevolgd om dag- of langere tijdsgemiddelden van de diffuse straling op een schuin vlak te bepalen. Eén berekening per dag: Deze modellen sluiten de afhankelijkheid van de positie van de Zon uit, zoals bijvoorbeeld het isotrope model (5.30) dat alleen afhankelijk is van de hellingshoek. Uurlijkse berekeningen: Hierbij wordt één van de uurlijkse diffuse-stralingsmodellen gebruikt om de uurlijkse irradianties te berekenen en dan te sommeren om dagsommen voor het schuine vlak te krijgen. In het IEA-vergelijkingsproject is hiervoor het model van Gueymard (1987) gebruikt. Twee berekeningen voor dagdelen: Deze methode houdt de veronderstelling in dat D^D kan worden bepaald uit een lineaire interpolatie tussen de corresponderende waarden van het dagdeel, waarbinnen er alleen diffuse straling op het schuine vlak kan vallen en het dagdeel, waarbinnen naast de diffuse straling ook de directe straling het schuine vlak kan bereiken. Daarbij moeten de zenithoek van de Zon en de hoek van inval van de directe straling voor beide dagdelen bepaald worden. 5.2.3 De globale straling op een schuin vlak De uursommen van de globale straling op een schuin vlak zijn te bepalen door sommatie van de directe en diffuse bijdragen. Voor de eerste kan de exacte formule (5.26) gebruikt worden. Voor de diffuse straling het aanbevolen model van Perez (5.34) of dat van Gueymard (5.32 en 5.33). Voor gehele dagen of langere tijdschalen gaat het bij de berekening van de globale straling op een schuin vlak om de combinatie van een van de directe-stralingsmodellen met een van de diffuse-stralingmodellen, beide voor een dag of langer. Er kan ook een speciaal model voor de globale straling ontwikkeld worden, zoals is gedaan bij de berekening van de straling op schuine vlakken voor de European Solar Radiation Atlas (Palz, 1984). In dit grotendeels door Page en Krochmann ontwikkelde model wordt onderscheid gemaakt tussen tijdvakken met heldere hemel en bewolkte hemel. Voor een beschrijving van dat model wordt verwezen naar Page (1986). 5.2.4 De totale straling op een schuin vlak Berekening van de totale straling op schuine vlakken omvat niet alleen de stralingsfluxen van de hemel, maar ook die door reflectie aan het aardoppervlak en aan andere oppervlakken die "gezien" worden door het schuine vlak. Dit is een zeer complexe zaak, omdat de reflectie aan omliggende obstakels van plaats tot 113

Fl'=Fn' +AF12'+CF13'<br />

F 2 ,=F 2r +AF 22 ,+ ^ F 23'<br />

(5.35)<br />

Tabel 5.1 Gereduceerde helderheidscoëfficiënten FJx' en F2x' behorend bij (5.35) als<br />

functie van £= (D+I) / D<br />

e<br />

klasse<br />

1<br />

2<br />

3<br />

4<br />

5<br />

6<br />

7<br />

8<br />

e<br />

boven limiet<br />

1,056<br />

1,253<br />

1,586<br />

2,134<br />

3,230<br />

5,980<br />

10,080<br />

—<br />

F n'<br />

-0,011<br />

-0,038<br />

0,166<br />

0,419<br />

0,710<br />

0,857<br />

0,734<br />

0,421<br />

F 12'<br />

0,748<br />

1,115<br />

0,909<br />

0,646<br />

0,025<br />

-0,370<br />

-0,073<br />

-0,661<br />

F ,;<br />

-0,080<br />

-0,109<br />

-0,179<br />

-0,262<br />

-0,290<br />

-0,279<br />

-0,228<br />

0,097<br />

F 2;<br />

-0,048<br />

-0,023<br />

0,062<br />

0,140<br />

0,243<br />

0,267<br />

0,231<br />

0,119<br />

F 22'<br />

0,073<br />

0,106<br />

-0,021<br />

-0,167<br />

-0,511<br />

-0,792<br />

-1,180<br />

-2,125<br />

F 2;<br />

-0,024<br />

-0,037<br />

-0,050<br />

-0,042<br />

-0,004<br />

0,076<br />

0,199<br />

0,446<br />

De waarden van F ', Fp', F 3', F2', F27' en F23' staan als functie van e <strong>in</strong> tabel 5.1 gegeven.<br />

£ = (D+I)/D, waarbij D de diffuse stral<strong>in</strong>g op het horizontale vlak en I de directe stral<strong>in</strong>g<br />

loodrecht op de richt<strong>in</strong>g naar de Zon. Voor totaal bewolkt weer is I = 0 en e = 1. e valt<br />

dan <strong>in</strong> klasse 1 van tabel 5.1. Bij heldere hemel is D kle<strong>in</strong> en kan e groter dan 10<br />

worden, waardoor hij <strong>in</strong> klasse 8 terechtkomt.<br />

A = mD/I<br />

waarbij m de relatieve optische massa volgens formule (2.20)<br />

Io de stral<strong>in</strong>g aan de rand van de atmosfeer, verg. (5.8)<br />

Tenslotte a en c, die samenhangen met de ruimtehoek waaronder het schu<strong>in</strong>e vlak en het<br />

horizontale vlak de circumsolaire stral<strong>in</strong>g "zien". Perez neemt voor de straal van de<br />

circumsolaire schijf 25° aan.<br />

a = 0,187xhcos0<br />

e

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!