Solar irradiance model for solar electric panels and solar thermal collectors in Lithuania

Abstract

Presented the model based on the clear sky standard, which allows calculation of solar insolation values at each location in Lithuania. Model is associated with geographical coordinates of Lithuania and local time of every day of the year. It is made for modeling electronic systems for management of solar panels and solar thermal collectors. Model was tested by calculating solar insolation at 313 369 locations of Lithuania. It is shown that the lowest insolation in territory of Lithuania on noon of June 21 is 375 W/m(2) and the highest is - 439 W/m(2). Deviation of solar insolation values from average is +/- 8%. In addition, it is shown that the changes in solar insolation are caused by zenith or altitude angle variations. Model is suitable for calculation of optimal angles of solar panels and solar thermal collectors in any location of Lithuania.

Pateikiamas giedro dangaus standartu pagrįstai modelis, leidžiantis apskaičiuoti kiekvienų Lietuvos vietovę pasiekiančio saulės energijos srauto vertes. Modelis susietas su Lietuvos geografinėmis koordinatėmis bei kiekvienos melų dienos juostiniu laiku ir skirias elektroninėms sistemoms, valdančioms saulės baterijas ir kolektorius, modeliuoti. Sudarytas modelis išbandytas apskaičiuojant saulės energijos srautą 313 369 Lietuvos vietovėse. Parodyta, kad saulės energijos srauto, pasiekiačio Lietuvos teritoriją birželio 21 d. vidurdienį, minimali vertė yra 375 W/m2, o maksimali - 439 W/m2. Saulės energijos srauto verčių nuokrypa nuo vidutinės siekia ±8 %. Be to, parodyta, kad saulės energijos srautas keičiasi dėl zenito arba saulės altitudės kampų pokyčių. Modelis tinka saulės baterijų ar kolektorių optimaliems padėties kampams nustatyti kiekvienoje Lietuvos vietovėje.