Wilbert, Stefan and Röger, Marc and Csambor, Jonas and Breitbach, M. and Klinger, Florian and Nouri, Bijan and Hanrieder, Natalie and Wolfertstetter, Fabian and Schüler, David and Shaswattam, S. and Goswami, N and Kumar, S. and Ghennioui, Abdellatif and Affolter, Roman and Geuder, Norbert and Kraas, Birk (2018) Sunshape Measurements with Conventional Rotating Shadowband Irradiometers. In: 23rd International Conference on Concentrating Solar Power and Chemical Energy Systems, SolarPACES 2017, 2033 (190016). AIP Publishing. SolarPACES Conference, 2017-09-26 - 2017-09-29, Santiago de Chile. doi: 10.1063/1.5067201. ISSN 0094-243X.
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Official URL: https://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.5067201
Abstract
Because of forward scattered radiation in the atmosphere, the circumsolar region closely surrounding the solar disk looks very bright. The radiation coming from this region, the circumsolar radiation, is in large part included in direct normal irradiance (DNI) measurements at the usual 2.5° pyrheliometer opening half angle, but only partially intercepted by the receivers of focusing solar collectors. Therefore, circumsolar radiation measurements are recommended to be included in solar resource assessment. Circumsolar radiation can be characterized using the radial angular distribution of the radiance around the center of the sun – the so-called sunshape. Several sunshape measurement methods have been developed recently. Most approaches use cameras or pyrheliometers with different apertures which require daily maintenance. The Rotating Shadowband Irradiometer (RSI) based method discussed here uses a conventional RSI without any hardware modification to enable sunshape measurements without affecting the RSI’s fundamental function as a DNI measurement device. Thus, it allows to measure circumsolar radiation without any additional hardware and with significantly lower maintenance requirements. The presented RSI-based sunshape measurement algorithm has been validated with four RSIs and more than two years of data. After a short description of the method to derive the circumsolar contribution, the validation results are shown. Then the required calibration method is discussed, followed by the results from the measurement campaigns at four sites in Spain, India and Morocco. It was found that no individual calibration is required per instrument and the algorithm can be used for automatic data processing so that common RSI stations can measure the sunshape with comparably low extra effort. Furthermore, we explain how to derive sunshapes from the RSI measurements.
| Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/115646/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Document Type: | Conference or Workshop Item (Speech) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Title: | Sunshape Measurements with Conventional Rotating Shadowband Irradiometers | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Authors: |
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| Date: | 8 November 2018 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Journal or Publication Title: | 23rd International Conference on Concentrating Solar Power and Chemical Energy Systems, SolarPACES 2017 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gold Open Access: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In ISI Web of Science: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Volume: | 2033 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DOI: | 10.1063/1.5067201 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Publisher: | AIP Publishing | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Series Name: | AIP Conference Proceedings | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ISSN: | 0094-243X | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Keywords: | RSI, irradiance, circumsolar, sunshape | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Event Title: | SolarPACES Conference | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Event Location: | Santiago de Chile | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Event Type: | international Conference | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Event Start Date: | 26 September 2017 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Event End Date: | 29 September 2017 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Organizer: | SolarPACES | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Research field: | Energy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program: | Renewable Energies | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program Themes: | Concentrating Solar Thermal Technology | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research area: | Energy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Program: | E SW - Solar and Wind Energy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research theme (Project): | E - Impact of Desert Environment (old) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Location: | Köln-Porz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Institutes and Institutions: | Institute of Solar Research > Qualification | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited By: | Kruschinski, Anja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited On: | 20 Nov 2017 14:07 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Last Modified: | 24 Apr 2024 20:20 |
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