FOTOVOLTAICO LA RADIAZIONE SOLARE

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1 FOTOVOLTAICO LA RADIAZIONE SOLARE

2 Il Sole Sfera di gas riscaldato da reazioni di fusione termonucleare che, come tutti i corpi caldi emette una radiazione elettromagnetica o solare. L energia solare è una delle fonti di energia primaria Non è esauribile (5 MLD anni) Non inquina L energia solare si propaga simmetricamente nello spazio fino ad investire la terra, in particolare la fascia esterna della atmosfera terrestre

3 Il Sole La potenza associata alla radiazione solare emessa dai processi di fusione che incide sull unità di superficie prende il nome di IRRAGGIAMENTO SOLARE. La potenzia irradiata complessivamente dal sole è pari ad oltre kw per metro quadrato La potenza disponibile decresce via via che aumenta la distanza dal sole, e dopo aver percorso i circa 150 milioni di km che separano la terra dal sole assume un valore molto più ridotto, di poco superiore ad 1.35 kw/m 2 Tale valore chiamato viene chiamato COSTANTE SOLARE Nella realtà tale valore non è costante perché dipende dall attività solare ( macchie solari ) e dalla distanza sole terra variabile nell arco dell anno. Il valore storico è di W/mq.

4 Il Sole La costante solare è da intendersi come un valore medio di riferimento, perche la potenza che raggiunge la fascia esterna della atmosfera terrestre in realtà oscilla, principalmente a causa della variazione periodica della distanza terra sole

5 Il Sole Nei mesi di giugno e luglio la distanza terra-sole è massima Ricordiamo che l orbita della terra ha forma ellittica Il motivo per cui alle nostre latitudini le temperature sono più elevate nei mesi in cui la radiazione solare è minima dipende dal fatto che nei mesi estivi si ha un angolo di incidenza dei raggi solari sfavorevole.

6 Curiosita

7 Radiazione solare In un anno l energia solare che raggiunge la terra viene per i 2/3 riflessa o assorbita dall atmosfera. Mentre del rimanente terzo il 70 % cade sui mari. In ogni caso l energia solare che cade sulle terre emerse ( circa 10 % ) è pari a migliaia di volte il consumo energetico mondiale annuale. Il valore convenzionale di radiazione solare istantanea ( potenza ) incidente sul suolo terrestre è pari a W/mq.

8 Radiazione diretta, diffusa e albedo La radiazione solare che raggiunge la superficie esposta si divide in : DIRETTA ID Radiazione sola che colpisce la superficie con un unico e ben preciso angolo. DIFFUSA IS Radiazione solare che Incide sulla superficie con vari angoli. RIFLESSA O ALBEDO R Contributo dovuto alla radiazione solare che viene riflessa dal terreno, specchi d acqua o altre superficie orizzontali.

9 Radiazione diretta, diffusa e albedo La radiazione solare totale che incide su di una superficie è data da DIRETTA DIFFUSA RIFLESSA O ALBEDO IT = ID + IS + R

10 Radiazione diretta, diffusa e albedo Le proporzioni di radiazione diretta, diffusa e riflessa ricevuta da una superficie dipendono da a) Condizioni atmosferiche b) Inclinazione e orientamento della superficie c) Presenza di elementi riflettenti

11 Radiazione diretta, diffusa e albedo CONDIZIONI METEOROLOGICHE In una giornata nuvolosa la radiazione è pressoché totalmente diffusa, in una giornata serena con clima secco predomina la componente diretta che può arrivare al 90%.

12 Radiazione diretta, diffusa e albedo INCLINAZIONE E ORIENTAMENTO DELLA SUPERFICIE Una superficie orizzontale riceve la massima radiazione diffusa e la minima riflessa; la componente riflessa aumenta al crescere della inclinazione. PRESENZA DI ELEMENTI RIFLETTENTI Il contributo maggiore è dato dalle superficie chiare,così la radiazione riflessa aumenta in inverno, per effetto della presenza di neve e diminuisce in estate per effetto di assorbimento dovuto ai colori scuri ( erba, terreno... )

13 ELEVAZIONE E AZIMUTH L intensità della radiazione solare incidente su di una superficie al suolo è influenzata dall angolo di inclinazione della radiazione stessa. Più piccolo è l angolo che i raggi del sole formano con una superficie orizzontale e maggiore è lo spessore di atmosfera che essi devono attraversare e di conseguenza minore è la potenza della radiazione solare che incide sulla superficie. L angolo di inclinazione della radiazione è una quantità che varia durante il giorno.

14 ELEVAZIONE E AZIMUTH Per descrivere il moto del sole si usano due angoli: l altezza ( o elevazione ) del sole rispetto all orizzonte e l angolo orario o azimuth ( l angolo che la direzione del sole, proiettata sul piano orizzontale, forma con la direzione Sud ).

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