Perdas óticas: IAM e sujidade

Quando os raios chegam muito inclinados ao vidro, parte da luz é refletida e não chega às células. A isto chama-se perda por ângulo de incidência (IAM). A sujidade do vidro acrescenta outra perda.

Modelos de IAM

Fresnel com camada antirreflexo (por defeito)

Calcula a reflexão com as leis de Fresnel usando os índices de refração do vidro (n = 1,526) e da camada antirreflexo (n = 1,290), com coeficiente de extinção K = 4 m⁻¹ e espessura do vidro L = 2 mm. É o modelo recomendado para módulos com vidro antirreflexo.

Aplica-se separadamente a cada componente:

• Direta e circunsolar: com o ângulo de incidência de cada hora.
• Difusa do céu: com um valor efetivo que integra todo o céu (integração de Marion) e depende da inclinação.
• Refletida pelo solo: com um ângulo efetivo calibrado com simulações do PVsyst (θ = 71,0 − 0,435·inclinação, entre 20° e 75°).

A difusa efetiva combina a parte isotrópica e a circunsolar segundo a fração circunsolar de cada hora.

Martin-Ruiz

Modelo empírico de um único parâmetro (Ar) com expressões integradas para direta, difusa e albedo (Martin e Ruiz, 2001). Mais simples.

Sujidade

A sujidade é modelada com os parâmetros do mesmo modelo de Martin e Ruiz: uma transmitância (T_T) e um parâmetro Ar:

Quanto maior a sujidade, menos o vidro transmite e mais sensível é ao ângulo de incidência.

Aplicação

A irradiância líquida é a soma das três componentes (direta, difusa do céu, refletida), cada uma multiplicada pelo seu fator de IAM e pela transmitância de sujidade:

POA_líquida = T_T · ( POA_direta · IAM_dir + POA_difusa · IAM_dif + POA_solo · IAM_alb )

Onde se vê

Na cascata de perdas aparece como «Perda por IAM» e «Sujidade». Com vidro limpo e módulos bem orientados, o IAM ronda habitualmente 2-3 % ao ano.