Si tratta della quantità di energia assorbita per metro quadrato da una superficie (priva di ombre o zone d'ombra) che non proviene direttamente dal sole, ma viene distribuita uniformemente da tutte le direzioni a causa delle molecole e delle particelle atmosferiche.
La quantità di radiazione solare ricevuta da una superficie che è costantemente mantenuta perpendicolare (o normale) ai raggi che provengono in linea retta dalla direzione del sole nella sua posizione attuale nel cielo è nota come irradiazione normale diretta (DNI).
Una superficie può spesso ricevere la massima irradiazione annua mantenendo un angolo perpendicolare alla radiazione incidente . Sia gli impianti solari termici a concentrazione che quelli che seguono la posizione del sole sono particolarmente interessati a questa quantità.
Come si può misurare l'irradianza normale diretta?
Il principale strumento utilizzato per misurare la DNI (irradiazione solare diretta) è un dispositivo chiamato pirheliometro. I pirheliometri utilizzano spesso sensori a termopila alla base di un tubo collimatore di luce e di una finestra di vetro , sebbene possano essere realizzati anche con un altro componente fotosensibile al posto della termopila.
A causa della limitazione del campo visivo di 5° del tubo collimatore , il pirheliometro può misurare solo il fascio diretto e la radiazione circumsolare. Inoltre, questo campo visivo ristretto rende necessario l'utilizzo di pirheliometri che inseguono il sole parallelamente ad esso.
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In assenza di osservazioni dirette della DNI, per determinare la DNI è possibile utilizzare misurazioni coplanari della radiazione diffusa e totale mediante strumenti con un campo visivo di 180° (deve essere noto anche l'angolo di incidenza tra il piano di raccolta e il sole).
Sono stati ideati modelli per stimare la DNI dall'irradianza orizzontale globale (GHI) e altri parametri ambientali se non sono disponibili misurazioni della radiazione diffusa e totale coplanare. I modelli DISC e DIRINT, creati rispettivamente da E. Maxwell e R. Perez, sono due modelli ben noti.
