Radiazione solare

L’energia sviluppata dal Sole deriva dai processi di fusione dell’idrogeno contenuto al suo interno e si propaga in modo simmetrico nello spazio fino a raggiungere la fascia esterna dell’atmosfera terrestre.Il sole consuma oltre 700 milioni di tonnellate di idrogeno al secondo e si stima che la durata del processo di fusione nucleare possa continuare per altri 5 miliardi di anni.

Possiamo,definire senza ombra di dubbio, l’energia solare una fonte rinnovabile.
La radiazione solare così come tutte le radiazioni elettromagnetiche,presenta una determinata lunghezza d’onda e intensità, rappresentabile tramite uno spettro della radiazione.

Fuori dall’atmosfera terrestre la potenza incidente su di una superficie unitaria, perpendicolare ai raggi solari, assume un valore di circa 1360W/m² (variabilità del ±3% dovuta all’ellitticità dell’orbita terrestre), questo valore prende il nome di Costante Solare.


Al suolo però questo valore viene sensibilmente ridotto a causa dei fenomeni di assorbimento e diffusione che hanno luogo nell’atmosfera.Per tenere conto di questi fenomeni, è stata definita a livello internazionale la massa d’aria unitaria (AM) corrispondente alla parte di atmosfera attraversata perpendicolarmente dai raggi solari rispetto al livello del mare.


Gli spettrometri della radiazione solare, sono dunque referenziati per le differenti latitudini , ed identificati da diversi valori di “air mass” (AM0-AM1-AM1,5-AM2).La norma CEI EN 60904-3 (CEI 82-3) in relazione agli impianti fotovoltaici stabilisce la curva AM1,5 come radiazione solare standard di riferimento con una potenza incidente massima al suolo di 1000w/m².

La radiazione solare globale (G) che raggiunge la superficie terrestre si distingue in:

-Diretta (I):parte di radiazione solare,che viene direttamente intercettata, in punto posto sulla superficie ad una determinata latitudine, in un particolare instante.

-Diffusa (D):è quella parte di radiazione trasmessa e attenuata dalla volta celeste a seconda delle condizioni meteorologiche :con cielo coperto la radiazione è quasi tutta diffusa, mentre a cielo sereno questa componente non supera mai il 15% della totale.

-Riflessa (R) :parte di radiazione solare dovuta nella maggioranza dei casi alla riflessione sul suolo o ad ostacoli prospicienti. Questa componente solitamente chiamata di Albedo è fortemente influenzata dalle caratteristiche ambientali,basti pensare ad esempio ad un terreno ricoperto da neve o ghiaccio.


Le proporzioni e l’intesità della radiazione ricevuta da una superficie dipendono anche: dalle condizioni meteorologiche,dall’inclinazione della superficie,dalla presenza di superfici riflettenti e dall’angolo dell’inclinazione della stessa. Più piccolo infatti è l’angolo che i raggi del sole formano con una superficie orizzontale , maggiore è lo spessore di atmosfera che essi devono attraversare.


I parametri che prendono gioco nella valutazione della radiazione solare sulla superficie esposta dei moduli sono molteplici e variano di giorno e ora durante tutto il corso dell’anno, a causa della rotazione della terra sul proprio asse,l’inclinazione dello stesso di 23°,45’ rispetto al piano su cui giace l’orbita di rivoluzione della terra attorno il sole e alla posizione del globo terrestre su tale orbita.

La conoscenza dei movimenti solari durante il corso dell‘ anno , (tramite gli angoli di Azimut,Declinazione,Elevazione e orari ) permette , una volta scelto il sito di installazione del nostro impianto fotovoltaico, di limitare tutte le possibili cause ambientali di ombreggiamento sui moduli.


Con adeguati strumenti di misura come :

- Clinometro: strumento per la misura dell'inclinazione di un corpo;

- Luxmetro : strumento per la misura della radiazione globale visibile;

- Pireliometro: strumento per la misura della radiazione diretta;

- Piranometro: strumento per la misura della radiazione diffusa;

- Eliofanografo: strumento per la misura della durata della radiazione solare;

è possibile poi, tracciare un vero e proprio profilo della radiazione solare nel sito di installazione.