J.W.Kok" /> Your SEO optimized title page contents
Zoeken

Rekengegevens


Rekengegevens
Om een goed inzicht in zonne-energieberekeningen te krijgen, wordt in dit artikel gekozen voor een rekenmodel, dat bestaat uit een bol van homogene lucht van 1 kg/m³ en een gronddruk van 1 kg/cm², zodat de bol een straal heeft van 10 km. De bol krijgt een grondvlak door het midden en evenwijdig daaraan een vlak op de bol, dat de bovenkant van de atmosfeer voorstelt, waarbij de kromming van de aarde wordt verwaarloosd. In de grond is er bij waterdoorlating sprake van weerstand, waarbij het water wel spanning maar geen hoeveelheid verliest. Bij lichtdoorlating wordt een deel van het licht geabsorbeerd, zodat een deel wordt doorgelaten volgens de formule a^x, waarin : a is een eenheid doorgelaten licht, ^ is tot de macht en x is het aantal keren dat het luchtpakket dikker is dan de eenheid. Volgens een eerdere vermelding is de instraling van zonne-energie buiten de atmosfeer 1367 Watt/m² en na doorgang door een atmosfeer van 15 km 1000 Watt/m². Als de lichtdoorlating bij 10 km luchtdikte 0,812 is, is dat bij 15 km 0,812^1,5 = 0,732 en 0,732 x 1367 Watt/m2 = 1000 watt/m2. Een verticaal vlak, dat door het middelpunt van de bol gaat en van oost naar west op de evenaar staat, toont een zonneschijf die verdeeld kan worden in 6 parten van 30°. Daarbij ligt de gemiddelde instraling per part op 15°, 45° en 75°. De lengte van de doorlating is 1/sin.α maal langer dan de straal van de bol. De gemiddelde doorlating over 90° is dan bij onbewolkt weer :
  • ( 0,812^(1/sin.15°) + 0,812^(1/sin.45°) + 0,812^(1/sin.75°))/3 = 0,666.
De gemiddelde doorlating over 180° is dan ook 0,666.
  • Op 21 maart ontvangt een met de zon meedraaiend zonnepaneel op de evenaar bij helder weer : 12 uur x 0,666 x 1367 Watt/m² = 10,9 kWh/m². Op 21 maart denkt men een vlak door het middelpunt van de bol onder een hoek van 37° met het grondvlak op het zuiden. De doorsnede van dat vlak met de bol stelt de gemiddelde zonneboog per jaar in Nederland voor. Tussen de twee horizontale vlakken wordt de gemiddelde doorlating daarbij 1/sin.37° groter dan ter plaatse van de evenaar. De gemiddelde doorlating in Nederland bij helder weer is : 0,666^1/sin.37° = 0,509. 
  • Wanneer aangenomen wordt, dat de helft van het jaar bewolkt is, waarbij 1/4 van het licht wordt doorgelaten, moet met een correctie van 5/8 gerekend worden. 
  • Als een zonnepaneel onder een hoek van 45° met het grondvlak horizontaal en daarna 90° verticaal wordt verdraaid, is de situatie gelijk aan die van voor de verdraaiing. Praktisch wordt daarom alleen met de horizontale draaiing rekening gehouden bij een loodrechte lichtinval. Uitgaande van de totale lichtabsorbtie van het licht door een zonnepaneel (zwart uiterlijk) wordt bij verdraaiing een hoeveelheid directe straling tot cos.α maal veminderd op een gelijkblijvend oppervlak. Indirect licht kan beschouwd worden als licht van een bron, die loodrecht instraalt op het zonlicht ter plaatse van het paneel. Deze bij-zon geeft een instraling van 1/4 van die van de zon. De totale lichtinstroom is dan : 
  • ( cos.α + 1/4 cos (90 - α)) maal de gecorrigeerde doorlating keer 1367 Watt/m².
Voorbeeld van de gemiddelde lichtinval in Nederland op een paneel dat horizontaal 45° gedraaid is t.o.v. het zuiden :
  • 0,509 x 5/8 x ( cos.45° +(cos.90° + 1/4 cos.(90°-45°)) x 1367 Watt/m² = 384 Watt/m².
zonnepanelen        


Zoeken binnen Rijksoverheid.nl