Ângulos Geométricos Solares

Todos esses ângulos são críticos para o cálculo da energia solar em qualquer superfície em alguma orientação. Para calcular o balanço de energia em qualquer escala de tempo em relação à radiação solar incidente, você deve conhecer as relações geométricas que definem as realidades esféricas do movimento planetário em relação ao Sol para superfícies inclinadas específicas do planeta. Cada peça é definida em relação a outra peça. Por exemplo, um painel solar pode ter uma inclinação, beta, mas essa inclinação é relativa à superfície horizontal do planeta, e não ao sol. Símbolos gregos, muitas vezes com um subscrito, são usados ​​para garantir clareza através de identificadores exclusivos para cada ângulo. Além disso, a convenção de sinais para cada ângulo é crítica, pois um sinal ou origem incorreto pode levar a resultados drasticamente incorretos. Tenha cuidado ao realizar cálculos para garantir que cada ângulo e sinal estejam corretos.

Tabela 1.1 – Ângulos Gerais
Medida Angular
Símbolo
Alcance e convenção de sinais
ângulo de altitude
α(alfa)
0opara + 90o; horizontal é zero
Ângulo de Azimute
γ(gama)
0opara + 360o; no sentido horário a partir da origem do Norte
Azimute (alternativo)
γ(gama)
0opara ±180o; zero (origem) está voltado para o equador, Leste é + ive, Oeste é – ive
Tabela 1.2 – Ângulos Terra-Sol
Medida Angular Símbolo Alcance e convenção de sinais
Latitude ϕ(fi) 0opara ± 90o; hemisfério norte é +ive
Longitude λ(lambda) 0opara ± 180o; Meridiano Principal é zero, Oeste é -ive
Declinação δ(delta) 0oa ± 23,45o; hemisfério norte é +ive
Ângulo horário ω(ómega) 0opara ± 180o; meio-dia solar é zero, tarde é +ive, manhã é -ive
Tabela 1.3 – Ângulos Sol-Observador
Medida Angular
Símbolo
Alcance e convenção de sinais
Ângulo de Altitude Solar (complemento)
αs= 1 – θz(alfasé o complemento de tetaz)
0opara + 90o
Ângulo de Azimute Solar
γs(gamas)
0opara + 360o; no sentido horário a partir da origem do Norte
Ângulo Zênite
θz(tetaz)
0opara + 90o; vertical é zero
Tabela 1.4 – Ângulos Coletor-Sol
Medida Angular Símbolo Alcance e convenção de sinais
Ângulo de Altitude da Superfície α(alfa) 0opara + 90o; horizontal é zero
Inclinação ou inclinação (da superfície do coletor) β(beta) 0opara + 360o; no sentido horário a partir da origem do Norte
Ângulo de Azimute de Superfície γ(gama) 0opara ±180o; zero (origem) está voltado para o equador, Leste é + ive, Oeste é – ive
Ângulo de incidência θ(fi) 0opara + 90o
Ângulo de Olhar (complemento) α=1−θ(alfa) 0opara + 90o