Sonne - Thermische Solarenergie: Grundlagen, Technologie, Anwendungen - page 68

Abb. 2.43 Jahresgang der
Globalstrahlung als Summe
von Diffusstrahlungsanteil
und Direktstrahlungsanteil
für einen typischen süd-
deutschen Standort in der
Bundesrepublik. Angegeben
sind die über einen Monat
gemittelten Tageswerte auf
die Horizontale

zeigt. Die direkte Strahlungsintensität i dir hingegen ist sowohl im sichtbaren wie im nahen
infraroten Wellenlängenbereich vertreten.
Die Summe beider Komponenten Diffusstrahlung ( i diff ) und Direktstrahlung ( i dir ) wird
als Globalstrahlung ( i glob ) bezeichnet. Da die Verteilung zwischen diffuser und direkter
Strahlungsintensität vom Höhenstand abhängt, ist sie auch vom Jahresgang abhängig. Die
Abb. 2.43 gibt den typischen Jahresgang der Globalstrahlung in Form der mittleren Tages-
werte für einen Standort in der Bundesrepublik wieder. In Mitteleuropa überwiegt der
diffuse Anteil. Im Jahresmittel liegt das Verhältnis von diffuser zu direkter Strahlung bei
etwa 60:40. Lediglich in den Sommermonaten halten sich beide Komponenten größen-
ordnungsmäßig in etwa die Waage. Auf die Nutzungsmöglichkeiten beider Komponenten
wird im folgenden Kapitel näher eingegangen.
Für die meisten Berechnungsfälle genügt es, die Strahlungsdichte der diffusen Strah-
lung eine über alle Richtungen isotrope Verteilung anzunehmen. Der Teil der diffusen
Strahlung, der eine um den Winkel  zur Horizontalen geneigten Fläche erreicht, beträgt:

1 + cos β
2

· cos 2 β i diff,g = i diff,h = i diff,h

2 ,

(2.71)

wobei der Index h die horizontale Richtung angibt und g für geneigt steht.

2.3.10.5 Einfluss von Wetter und Umgebung auf die Strahlungsintensität
Die Abb. 2.44 zeigt den Einfluss verschiedener Wolkentypen auf die Streuung in der At-
mosphäre. Naturgemäß führen Kumuluswolken mit ihrem hohen Feuchteanteil zu einer
hohen Streuung und reduzieren den Anteil der Strahlung, die den Kollektor erreicht.
Auch hier kommt es mit abnehmenden Sonnenhöhenwinkeln zu einer erhöhten Streu-
ung und in der Folge verringert sich die am Boden ankommende Strahlungsintensität
deutlich.
Kollektoren verfügen im Regelfall auf der Rückseite eine nicht transparente thermische
Isolierung. Ein geneigter Kollektor kann daher die diffuse Strahlung auch nur teilweise
empfangen. Dafür kann er einen Teil der vom Boden reflektierten Globalstrahlung i refl, g