elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Barrierefreiheit | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

A Ray-Tracing-Based Irradiance Model for Agrivoltaic Greenhouses: Development and Application

Kujawa, Anna und Hanrieder, Natalie und Wilbert, Stefan und Fernandez Solas, Alvaro und Gonzalez Rodriguez, Sergio und Alonso-García, Mari Carmen und Polo, Jesús und Carballo, José und López-Díaz, Guadalupe und Cornaro, Cristina und Pitz-Paal, Robert (2025) A Ray-Tracing-Based Irradiance Model for Agrivoltaic Greenhouses: Development and Application. Agronomy, 15 (3). Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI). doi: 10.3390/agronomy15030665. ISSN 2073-4395.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
1MB

Offizielle URL: https://www.mdpi.com/2073-4395/15/3/665

Kurzfassung

A key challenge in designing agrivoltaic systems is avoiding or minimizing the negative impact of photovoltaic-induced shading on crops. This study introduces a novel ray-tracing-based irradiance model for evaluating the irradiance distribution inside agrivoltaic greenhouses taking into account the transmission characteristics of the greenhouse’s cover material. Simulations are based on satellite-derived irradiance data and are performed with high spatial and temporal resolution. The model is tested by reproducing the agrivoltaic greenhouse experiment of a previous study and comparing the simulated irradiance to the experimentally measured data. The coordinates of the sensor positions in the presented application are optimized based on one day of raw data of minutely measured irradiance from the experimental study. These coordinates are then used to perform simulations over an extended timeframe of several months to take into account the seasonal changes throughout a crop cycle. The average deviation between the simulations and the experimental measurements in terms of radiation reduction is determined as 2.88 percentage points for the entire crop cycle

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/213171/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:A Ray-Tracing-Based Irradiance Model for Agrivoltaic Greenhouses: Development and Application
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Kujawa, Annaanna.kujawa (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-9295-5300NICHT SPEZIFIZIERT
Hanrieder, NatalieNatalie.Hanrieder (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-9671-351X185176911
Wilbert, StefanStefan.Wilbert (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-3573-3004NICHT SPEZIFIZIERT
Fernandez Solas, AlvaroAlvaro.FernandezSolas (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-4650-9470185176912
Gonzalez Rodriguez, SergioSergio.Gonzalez (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Alonso-García, Mari CarmenCIEMATNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Polo, Jesúsjesus.polo (at) ciemat.eshttps://orcid.org/0000-0003-2431-2773NICHT SPEZIFIZIERT
Carballo, Joséjoseantonio.carballo (at) psa.eshttps://orcid.org/0000-0003-0529-5672NICHT SPEZIFIZIERT
López-Díaz, Guadalupeglopez (at) fundaciontecnova.comNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Cornaro, Cristinacornaro (at) uniroma2.itNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pitz-Paal, RobertRobert.Pitz-Paal (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-3542-3391NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:7 März 2025
Erschienen in:Agronomy
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:15
DOI:10.3390/agronomy15030665
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
Ferrara, Giuseppegiuseppe.ferrara (at) uniba.itNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)
Name der Reihe:Special Issue Integration of Agriculture and Solar Energy Production: Advances and Challenges in Agrivoltaic Systems
ISSN:2073-4395
Status:veröffentlicht
Stichwörter:agrivoltaic; sustainable agriculture; photovoltaic greenhouses; integrated photovoltaic; irradiance modeling; ray tracing
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Materialien und Technologien für die Energiewende
HGF - Programmthema:Thermische Hochtemperaturtechnologien
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E SW - Solar- und Windenergie
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Condition Monitoring
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Solarforschung > Qualifizierung
Hinterlegt von: Kujawa, Anna
Hinterlegt am:02 Jun 2025 08:06
Letzte Änderung:02 Jun 2025 08:06

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
OpenAIRE Validator logo electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.