Angoli geometrici solari

Questi angoli sono tutti fondamentali per il calcolo dell'energia solare su qualsiasi superficie con un certo orientamento. Per calcolare il bilancio energetico su qualsiasi scala temporale rispetto alla radiazione solare incidente, è necessario conoscere le relazioni geometriche che definiscono le realtà sferiche del movimento planetario rispetto al Sole per specifiche superfici inclinate del pianeta. Ogni pezzo è definito rispetto ad un altro pezzo. Ad esempio, un pannello solare può avere un’inclinazione, beta, ma tale inclinazione è relativa alla superficie orizzontale del pianeta, non rispetto al sole. I simboli greci, spesso con un pedice, vengono utilizzati per garantire chiarezza attraverso identificatori univoci per ciascun angolo. Inoltre, la convenzione dei segni per ciascun angolo è fondamentale, poiché un segno o un'origine errati possono portare a risultati drasticamente errati. Fai attenzione quando esegui i calcoli per assicurarti che ogni angolo e segno siano corretti.

Tabella 1.1 – Angoli generali
Misura angolare
Simbolo
Convenzione sulla portata e sui segni
Angolo di altitudine
α(alfa)
0oa +90o; orizzontale è zero
Angolo di azimut
g(gamma)
0oa +360o; in senso orario dall'origine del Nord
Azimut (alternativo)
g(gamma)
0oa ±180o; zero (origine) è rivolto all'equatore, Est è + ive, Ovest è – ive
Tabella 1.2 – Angoli Terra-Sole
Misura angolare Simbolo Convenzione sulla portata e sui segni
Latitudine φ(phi) 0oa ± 90o; L'emisfero settentrionale è +ive
Longitudine ?(lambà) 0oa ± 180o; Il Primo Meridiano è zero, l'Ovest è -ive
Declinazione d(delta) 0oa ± 23,45o; L'emisfero settentrionale è +ive
Angolo orario ω(omega) 0oa ± 180o; il mezzogiorno solare è zero, il pomeriggio è +ive, il mattino è -ive
Tabella 1.3 – Angoli Sole-Osservatore
Misura angolare
Simbolo
Convenzione sulla portata e sui segni
Angolo di altitudine solare (complemento)
αS= 1 – θz(alfaSè il complemento di thetaz)
0oa +90o
Angolo di azimut solare
γs(gammaS)
0oa +360o; in senso orario dall'origine del Nord
Angolo zenitale
θz(tetaz)
0oa +90o; verticale è zero
Tabella 1.4 – Angoli Collettore-Sole
Misura angolare Simbolo Convenzione sulla portata e sui segni
Angolo di altitudine della superficie α(alfa) 0oa +90o; orizzontale è zero
Pendenza o inclinazione (della superficie del collettore) beta(beta) 0oa +360o; in senso orario dall'origine del Nord
Angolo di azimut della superficie g(gamma) 0oa ±180o; zero (origine) è rivolto all'equatore, Est è + ive, Ovest è – ive
Angolo di incidenza θ(phi) 0oa +90o
Angolo di osservazione (complemento) α=1−θ(alfa) 0oa +90o