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La radiazione solare


La radiazione solare è l’energia elettromagnetica emessa dai processi di fusione dell’idrogeno contenuto nel sole; tale energia non raggiunge la superficie terrestre in maniera costante, la sua quantità varia durante il giorno, da stagione a stagione e dipende dalla nuvolosità, dall’angolo d’incidenza e dalla riflettanza delle superfici. La radiazione che un metro quadrato di una superficie orizzontale riceve è detta radiazione globale ed è il risultato della somma della radiazione diretta e della radiazione diffusa. La radiazione diretta è quella che giunge direttamente dal sole, mentre la radiazione diffusa è quella riflessa dal cielo, dalle nuvole e da altre superfici. La radiazione diretta si ha quindi solo quando il sole è ben visibile. D’inverno la radiazione diffusa è molto maggiore in percentuale e su base annua, è pari al 55% di quella globale. Nei calcoli di dimensionamento dei sistemi solari fotovoltaici spesso è opportuno considerare la quantità di radiazione solare riflessa dalle superfici contigue ai moduli fotovoltaici (coeficiente di Albedo).


L’intensità della radiazione solare al suolo dipende dall’angolo d’inclinazione della radiazione stessa: minore è l’angolo che i raggi del sole formano con una superficie orizzontale e maggiore è lo spessore di atmosfera che essi devono attraversare, con una conseguente minore radiazione che raggiunge la superfi cie. Come abbiamo visto, una superficie riceve il massimo degli apporti quando i raggi solari incidono perpendicolarmente su di essa. La posizione del sole varia però durante il giorno e durante le stagioni, quindi varia anche l’angolo con il quale i raggi solari colpiscono una superficie. Gli apporti dipendono dunque dall’orientamento e dall’inclinazione dei moduli fotovoltaici. Una superficie orizzontale riceve la maggiore quantità d’energia in estate, quando la posizione del sole è alta e i giorni sono più lunghi, mentre una superficie verticale esposta a Sud riceve più apporti in inverno che in estate, circa 1,5 volte in più rispetto ad una orizzontale. L’orientamento migliore di una superficie verticale o inclinata che deve captare gli apporti solari è pertanto quella verso Sud.

 

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