La radiació directa té una influència significativa en l'eficiència i el rendiment d'un sistema fotovoltaic. En aquest article, podeu esbrinar exactament què és la radiació directa i quina és la seva proporció als EUA.
Què és la radiació directa?
La radiació directa és la llum solar que arriba a la superfície terrestre directament des del sol sense cap desviament ni dispersió. Produeix ombres clares i nítides i és un component essencial de la llum solar natural.
Directe i radiació difusa constitueixen la radiació global.
Quina diferència hi ha entre la radiació directa i la radiació difusa?
Mentre que la radiació directa arriba directament a la superfície terrestre, la radiació difusa només es dispersa i s'absorbeix. Com a resultat, la radiació difusa és més feble en intensitat.
Com es mesura la radiació directa?
La radiació directa es mesura amb un pirheliòmetre. Aquest instrument està dissenyat per mesurar la intensitat de la radiació directa. El pirheliòmetre té una petita obertura que està alineada amb el sol. Per tant, només capta la llum solar directa.
Quina és la proporció de radiació directa als EUA?
Només aproximadament la meitat de la radiació global als EUA consisteix en radiació directa. La proporció de radiació directa està directament relacionada amb la radiació global: a mesura que augmenta la radiació global, també augmenta la proporció de radiació directa. A l'estiu, la proporció de radiació directa és més gran que a l'hivern, quan arriba a la superfície terrestre una radiació més difusa.
Als EUA, la radiació global arriba a una mitjana de 1,000 W/m² en dies clars, amb la major part de la radiació directa. Amb l'augment de la nuvolositat, la proporció de radiació difusa augmenta.
| Les condicions climàtiques | estiu | hivern |
|---|---|---|
| Cel clar | 1,000 W / m² | 500 W / m² |
| Lleu nuvolositat | 600 – 800 W/m² | 300 – 400 W/m² |
| Núvols lleugers a moderats | 300 – 600 W/m² | 150 – 300 W/m² |
| Núvols pesats | 100 – 300 W/m² | 50 – 150 W/m² |
Quins factors determinen la radiació directa?
La radiació directa està determinada principalment per la ubicació. La radiació global augmenta com més a prop està un sistema fotovoltaic de l'equador. Per exemple, la radiació global és més alta al sud dels EUA que al nord. La radiació directa està influenciada negativament pels núvols, les molècules d'aire, els aerosols i les partícules atmosfèriques.
Quina influència té la radiació directa en el rendiment de la fotovoltaica?
La radiació directa és la principal responsable de la generació d'energia d'un sistema fotovoltaic. Es troba en un angle favorable als mòduls solars, fent que les cèl·lules solars generin més energia.
Aquests són alguns punts que mostren la influència:
Major intensitat: la radiació directa és molt més intensa que la radiació difusa i, per tant, és la principal responsable de la producció d'electricitat. Com més radiació directa arriba als mòduls solars, més gran és el rendiment;
Millor angle d'irradiació: la radiació directa arriba als mòduls solars amb l'angle ideal, la qual cosa afavoreix la generació d'energia;
Millor rendiment: les cèl·lules de silici cristal·lí funcionen de manera extremadament eficient amb radiació directa. Tenen una mala relació amb poca llum. El seu rendiment disminueix significativament amb la radiació difusa;
Pèrdues de rendiment a causa de la calor: les cèl·lules de silici cristal·lí són sensibles a les altes temperatures. La radiació directa fa que s'acumuli calor a la part posterior dels mòduls solars. Aquesta acumulació de calor redueix l'eficiència de les cèl·lules solars en un 0.4% per grau centígrad.
Amb la inclinació i orientació ideals dels mòduls solars, es pot aprofitar al màxim la proporció de radiació directa als EUA i aconseguir alts rendiments. Aquests varien segons l'aplicació i les condicions locals.
