Modello di Hay e Davies

Da TecnoLogica.

Descrizione

Modello di cielo che considera la volta celeste come una fonte di radiazione parzialmente diffusa (isotropa) e parzialmente anisotropa.
In particolare, l'anisotropia è derivante dalla brillanza circumsolare, cioè da quell'alone luminoso che circonda il disco solare che mantiene una discreta direzionalità rispetto all'altra aliquota.
Questa modellazione non tiene quindi conto della componente anisotrope della brillanza dell'orizzonte, che è più pronunciata nei giorni di cielo sereno.

Irradianza solare.png

Adottando il modello, e considerando una linea di orizzonte perfettamente rettilinea, l'irradianza solare su una generica superficie è data dalla relazione:

LaTeX: \bar I = ( \bar I_{bo} + \bar I_{do} A_i) R_b + \bar I_{do} (1 - A_i) R_d + ( \bar I_{bo} + \bar I_{do} ) R_r

dove LaTeX: \bar I_{bo} e LaTeX: \bar I_{do} sono le irradianze solari diretta e diffusa che si registrano per la località dove viene eseguito il calcolo, LaTeX: A_i è il coefficiente di anisotropia del cielo e LaTeX: R_b, LaTeX: R_d e LaTeX: R_r rappresentano i fattori di inclinazione della radiazione diretta, diffusa e riflessa:

LaTeX: R_b = \frac{\cos {i}}{\sin{\alpha}};

LaTeX: R_d = \frac{1 + \cos {\beta}}{2};

LaTeX: R_r = \rho \frac{1 - \cos {\beta}}{2}.

Gli angoli LaTeX: \alpha, LaTeX: \beta e LaTeX: i sono rispettivamente l'altezza solare, l'inclinazione della superficie rispetto al piano orizzontale e l'angolo incidente dei raggi solari rispetto alla retta normale uscente dal piano.
Il coseno di quest'angolo è ricavabile dalla seguente relazione:

LaTeX: \cos {i} = \cos {\beta} \sin {\alpha} + \sin {\beta} \cos {\alpha} cos {(\lambda- \gamma)},

dove LaTeX: \lambda è l'azimut solare, e LaTeX: \gamma è l'azimut della superficie considerata misurati in senso orario a partire da sud.
Il coefficiente di anisotropia del cielo è il rapporto tra la radiazione diretta normale al suolo LaTeX: \bar I_{bn} e la radiazione diretta normale extratmosfericaLaTeX: \bar I_o dato dalla relazione:

LaTeX: A_i = \frac{\bar I_{bn}}{\bar I_o} = \frac{\bar I_{bo}}{\bar I_o \sin {\alpha}}.

Voci correlate

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