Straty optyczne: IAM i zabrudzenie

Gdy promienie padają na szybę pod dużym kątem, część światła odbija się i nie dociera do ogniw. Nazywa się to stratą kąta padania (IAM). Zabrudzenie szyby dodaje kolejną stratę.

Modele IAM

Fresnel z warstwą antyrefleksyjną (domyślny)

Oblicza odbicie z praw Fresnela, używając współczynników załamania szkła (n = 1,526) i warstwy antyrefleksyjnej (n = 1,290), ze współczynnikiem ekstynkcji K = 4 m⁻¹ i grubością szkła L = 2 mm. To zalecany model dla modułów ze szkłem antyrefleksyjnym.

Stosuje się go osobno do każdej składowej:

• Bezpośrednie i okołosłoneczne: z kątem padania w danej godzinie.
• Rozproszone z nieba: z wartością efektywną całkującą całe niebo (całkowanie Mariona), zależną od nachylenia.
• Odbite od podłoża: z kątem efektywnym skalibrowanym na symulacjach PVsyst (θ = 71,0 − 0,435·nachylenie, od 20° do 75°).

Efektywne promieniowanie rozproszone łączy część izotropową i okołosłoneczną według udziału okołosłonecznego w danej godzinie.

Martin-Ruiz

Empiryczny model z jednym parametrem (Ar) i scałkowanymi wyrażeniami dla promieniowania bezpośredniego, rozproszonego i albedo (Martin i Ruiz, 2001). Prostszy.

Zabrudzenie

Zabrudzenie modeluje się parametrami tego samego modelu Martina i Ruiza: transmitancją (T_T) i parametrem Ar:

Im większe zabrudzenie, tym mniej przepuszcza szkło i tym bardziej jest wrażliwe na kąt padania.

Zastosowanie

Promieniowanie netto to suma trzech składowych (bezpośrednie, rozproszone z nieba, odbite), każda pomnożona przez swój współczynnik IAM i transmitancję zabrudzenia:

POA_netto = T_T · ( POA_bezp · IAM_dir + POA_rozpr · IAM_dif + POA_podłoże · IAM_alb )

Gdzie to widać

W kaskadzie strat pojawia się jako „Strata IAM” i „Zabrudzenie”. Przy czystej szybie i dobrze zorientowanych modułach IAM wynosi zwykle ok. 2-3 % rocznie.