Hilfsblätter zu „Photovoltaik und Solartechnik, Teil B“ - FB E+I: Home

Ein Teil der auf die Erdoberfläche treffenden Strahlung wird von dieser diffus reflektiert. Dies hat
für die Berechnung der Strahlung auf eine horizontale Ebene meist keinen Einfluss, außer wenn
diese von sehr hohen schneebedeckten Bergen umgeben ist. Diese reflektierte Strahlung tritt
jedoch als zusätzliche Komponente bei der Berechnung der Einstrahlung auf geneigte Flächen
auf.
Die von einer Ebene mit normal beschaffener (nicht spiegelnder) Oberfläche reflektierte Bestrahlungsstärke
GHR ist diffus und proportional zur Bestrahlungsstärke GH auf diese Fläche. Sie
verteilt sich in den Halbraum über der Fläche. Mit dem Reflexionsfaktor gilt für die von dieser
Fläche reflektierte Bestrahlungsstärke GHR und analog die von der Ebene reflektierte Energie HHR.
G GH
HHR
HH
HR (1.14)
Beschaffenheit des Bodens Reflexionsfaktor
Asphalt 0,1 – 0,15
Nasser Erdboden 0,1 – 0,2
Trockener Erdboden 0,15 – 0,3
Grasbedeckter Boden 0,2 – 0,3
Beton 0,2 – 0,35
Wüstensand 0,3 – 0,4
Altschnee 0,5 – 0,75
Neuschnee 0,75 – 0,9
Richtwerte für den Reflexionsfaktor
Der Reflexionsfaktor ist von
der Beschaffenheit des Bodens
abhängig (0 1). Oft hängt
er auch davon ab, ob der Boden
nass oder trocken ist. Da bei der
Berechnung von Energieerträgen
von Photovoltaikanlagen oft
mit Monatsmittelwerten gearbeitet
wird, muss bei oft mit
einem mittleren Reflexionsfaktor
gearbeitet werden.
Zusammensetzung der
Einstrahlung GG und HG auf eine mit
dem Winkel gegenüber
der Horizontalebene angestellten
Fläche aus Direktstrahlung,
Diffusstrahlung und
Reflexionsstrahlung
Bei einen um den Winkel gegen die Horizontalebene angestellten Solargenerator setzt sich
die Bestrahlungsstärke GG und die eingestrahlte Energie HG aus den drei Komponenten
Direktstrahlung GGB (HGB), Diffusstrahlung GGD (HGD) und vom Boden reflektierte Strahlung
GGR (HGR) zusammen. Für die Bestrahlungsstärke GG und die eingestrahlte Energie HG in die
Solargeneratorebene gilt:
G G G G
H H H H
(1.15)
G
Sonne
Reflektierender Erdboden
GB
GD
GR
Solargenerator
G G , H G
G B , H B Direktstrahlung
G D , H D Diffuse Himmelsstrahlung
G R , H R Diffuse Reflexionsstrahlung
G
Unter vereinfachenden Annahmen erhält man mit dem Direktstrahlungsfaktor RB für die in
die geneigte Fläche eingestrahlte Energie HGB der Direktstrahlung. Der Direktstrahlungsfaktor
G. Schenke, 2.2012 Photovoltaik und Solartechnik FB Technik, Abt. E+I 14
GB
GD
GR