Perdite ottiche: IAM e sporcamento

Quando i raggi arrivano molto inclinati sul vetro, parte della luce viene riflessa e non raggiunge le celle. Questa si chiama perdita per angolo di incidenza (IAM). La sporcizia del vetro aggiunge un'altra perdita.

Modelli di IAM

Fresnel con strato antiriflesso (predefinito)

Calcola la riflessione con le leggi di Fresnel usando gli indici di rifrazione del vetro (n = 1,526) e dello strato antiriflesso (n = 1,290), con coefficiente di estinzione K = 4 m⁻¹ e spessore del vetro L = 2 mm. È il modello consigliato per moduli con vetro antiriflesso.

Si applica separatamente a ogni componente:

• Diretta e circumsolare: con l'angolo di incidenza di ogni ora.
• Diffusa del cielo: con un valore efficace che integra tutto il cielo (integrazione di Marion) e dipende dall'inclinazione.
• Riflessa dal suolo: con un angolo efficace calibrato su simulazioni di PVsyst (θ = 71,0 − 0,435·inclinazione, tra 20° e 75°).

La diffusa efficace combina la parte isotropa e quella circumsolare secondo la frazione circumsolare di ogni ora.

Martin-Ruiz

Modello empirico a un solo parametro (Ar) con espressioni integrate per diretta, diffusa e albedo (Martin e Ruiz, 2001). Più semplice.

Sporcizia

La sporcizia si modella con i parametri dello stesso modello di Martin e Ruiz: una trasmittanza (T_T) e un parametro Ar:

Maggiore è la sporcizia, meno il vetro trasmette e più è sensibile all'angolo di incidenza.

Applicazione

L'irradianza netta è la somma delle tre componenti (diretta, diffusa del cielo, riflessa), ciascuna moltiplicata per il suo fattore IAM e per la trasmittanza di sporcizia:

POA_netta = T_T · ( POA_diretta · IAM_dir + POA_diffusa · IAM_dif + POA_suolo · IAM_alb )

Dove si vede

Nella cascata delle perdite compare come «Perdita IAM» e «Sporcizia». Con vetro pulito e moduli ben orientati, l'IAM si aggira di solito sul 2-3 % annuo.