In questa discussione parleremo della radiazione solare e come questa varia a seconda della posizione geografica e delle stagioni. Utilizzeremo un sw (LINK)
gratuito e a disposizione del forum che ci permetterà di capire molte cose ( alba, tramonto, posizione del sole in ogni istante della giornata etc...), capire qual'è inclinazione ottimale del pannello (tilt) anche se non abbiamo la possibilità di essere orientati a sud.
Bolle

Alle elementari ci spiegano che il fenomeno delle stagioni è causato dall'inclinazione dell'asse terrestre e che l'irraggiamento della terra (riscaldamento del nostro pianeta) non dipende dalla distanza dal sole, ma dall'angolo d'incidenza con cui i raggi solari colpiscono la superficie. Conseguentemente l'equatore è il posto più caldo e i poli quelli più freddi.
Una banale verifica sulle stagioni può essere effettuata verificando che quando in europa è estate in australia è inverno e viceversa.
Possiamo inoltre dire che la radiazione solare che colpisce la terra, fuori dall'atmosfera, è praticamente sempre la stessa visto che con buona approssimazione la terra percorre una circonferenza intorno al sole.
Bolle

Se abbiamo intenzione di utilizzare al meglio la radiazione solare è intuibile che occorre metterci nelle condizioni più favorevoli ma la posizione del sole nel cielo cambia continuamente sia durante il giorno sia nel corso delle stagioni. L'ottimo sarebbe inseguire il sole, cioè mostrargli la superficie in modo sempre ortogonale. Ma quanto siamo più efficienti di un sistema fisso? E di un sistema ad inseguimento ad un solo asse? Il sw sopra citato ci da la possibilità di capire tutto questo.
Bolle

Facciamo un esempio pratico prendendo un giorno dell'anno:il 28 gennaio.
Un metro quadrato di superficie posta al centro italia esposta a sud con inclinazione (tilt) di 60° ( l'ottimo giornaliero è 63° il sw calcola anche questo) in una giornata completamente limpida è in grado di 'ricevere' 5.8 kwh.
Questo implica che 25 mq in tutta la giornata potrebbero accumulare (al massimo) : 146 kwh.
Stiamo parlando di una efficienza del 100%...praticamente irraggiungibile...questo è il valore massimo che possiamo raggiungere ed ovviamente ci poniamo nelle condizioni più favorevoli...se ad esempio avessimo una giornata con foschia o anche un minimo di nuvole il valore sarebbe più basso. Cmq non è il dato di per se che ci interessa, ma un confronto su posizioni differenti...se ad esempio poniamo il panello con inclinazione di 30° avremo quasi un 20% in meno di radiazione solare giornaliera.
Bolle

Ma cosa accade se poniamo il pannello non orientato a sud ma ad est (azimuth di 90°)? Perderemmo il 60% della radiazione solare...(la curva in grigio rappresenta la radiazione solare con pannello esposto a sud) questo ovviamente solo per il 28 gennaio per ogni altro giorno occorre rifare i conti. Si nota che il massimo della radiazione la otteniamo verso le 10 di mattina.
Bolle

Vediamo ora cosa accade se il pannello è munito di un inseguitore ad un solo asse ( cioè il pannello rimane fisso con una inclinazione di 60° ma segue il sole...cioè varia il solo azimuth). Inseguendo il sole con un solo asse otteniamo un miglioramento del 15%.
Bolle

Con un pannello munito di un inseguitore solare ( cioè il pannello è sempre ortogonale al sole ) otteniamo un miglioramento del 16.7% in più rispetto ad un sistema fisso...pochino vero? Ripeto...questa analisi è fatta per un solo giorno dell'anno che è il 28 gennaio.
Bolle

Vediamo ora cosa accade se posizioniamo un pannello parallelamente al terreno (tilt=0).In questo caso non ha senso parlare di azimuth. Come si vede dal grafico si perde più del 50% della radiazione solare...ma stiamo sempre analizzando il 28 gennaio...se fossimo in un giorno di giugno la situazione sarebbe stata diversa.
Bolle

Rispondiamo alle domande di BIOMASSOSO:

In un giorno invernale

1°) sarà pacifico che un ipotetico collettore al livello del mare a latitudine media 40° il suo livello massimo di intensità di 1000 W/m2 lo raggiunga solo nelle migliori condizioni di cielo terso col sole a picco e perpendicolare, cioè a 90° al collettore, ed alle ore 12?

Abbiamo visto i vari casi, sia pannello fisso che pannello con inseguitori solari e la radiazione complessiva giornaliera non varia più di tanto. Anche ponendosi nelle condizioni più sfavorevoli (pannello orizzontale) otteniamo un valore di radiazione solare dimezzato. Inoltre è un luogo comune che la radiazione massima si ottiene alle 12, questo valore dipende dalla longitudine. Per intenderci e per dirla alla totò è la somma che fa il totale, cioè è l'area verde (l'integrale matematico) che deve interessarci e non il valore istantaneo...con quello ci facciamo ben poco.

2°) risulterà altrettanto ovvio che le intensità orarie siano via via decrescenti al scendere o salire degli orari, tra le minori ore diurne di insolazione in inverno, con riferimento alla massima "ideale" delle ore 12?
Bene, a fronte di ciò o si indicano dati di posizionamento o si calcola su un ideale collettore astratto, e naturalmente questo solo in base a quanto possa captare, non rendere.

Nel 28 gennaio il sole sorge alle 7.33 e tramonta alle 17.16, ci sono 10 ore di sole...se poi mettiamo questo pannello astratto in una vallata circontata di montagne la situzione peggiora...ma indipendentemente da questo la radiazione solare che questo pannello è in grado di ricevere è quella, per quanto riguarda il rendimento questo è un altro discorso...se ad esempio prendo una lastra di metallo di un metro quadrato e la lascio al sole questa è in grado di ricevere la radiazione solare ma non mi rende nulla...perchè occorre trovare un sistema per utilizzare questa energia.

3°)Su quale tipologia di collettore ragioniamo? che ruota col moto apparente del sole su tutti i piani e quindi l'angolo formato dai raggi del sole e pannello sempre uguale a 90°?... stazionario? allora a quale azimut e tilt? si è sentito parlare di 41° di alzata, forse una scelta azzardata per i mesi invernali.

Questa domanda evidenzia le forti lacune dell'interlocutore che dopo questa lunga serie di messaggi dovrebbe aver colmato.
Riguardo ai "41° di alzata" , per altro non proposto da nessuno, nel grafico da lei Sun le poneva alcune domande scientifiche, chiedendole spiegazioni retoriche e prendendola elegantemente in giro.Ovviamente le risposte da parte sua non sono mai arrivate ma sono sempre apparsi nuovi grafici e nuove tabelle.

4°) Tutti d'accordo che in mancanza di perpendicolarità tra collettore e raggi, quando l'altezza del sole è di 20° dall'orizzonte l'intensità della radiazione solare si riduca ad un pò più di 300 W/m2 e sempre con le condizioni ottimali di cui sopra?....quindi prima o poi servirà saper come son posizionati sti benedetti pannelli o no?

Certo che no. Se guarda il grafico di un pannello posizionato in modo orizzontale rispetto al terreno (quindi non ci sono le condizioni "ideali da lei ipotizzate) noterà che la situazione è ben diversa da quella che lei pensa.

Bolle

Analizziamo le informazioni tecniche del sito sopracitato da BIOMASSOSO che si pone l'obiettivo della costruzione di un forno solare.Premesso che giannicrovatto (autore della pagina) espone un ottimo progetto, analizziamo le infomazioni superficiali...forse anche volutamente perchè rivolte a tutti.
Bolle

Entriamo sul punto contestato da BIOMASSOSO e vediamo perchè è errato scrivere :"Quando l'altezza del sole è di 20° (dall'orizzonte) l'intensità della radiazione solare si riduce a 320 W/mq sempre in condizioni atmosferiche ottimali."
Qualcuno vuole partecipare alla discussione?
Inoltre faccio una domanda: quando il sole è a 90° come scritto nel sito?
Bolle
PS:Questa pagina, indipendentemente dalle analisi tecniche, dovrebbe far capire che forse Sun con il suo progetto potebbe non avere tutti i torti.