Since the transmittance of solar radiation directly affected by the structural frames of greenhouse can be changed according to the ratio of diffuse to direct radiations, it is necessary to investigate the transmittance of greenhouse at the different weather conditions. We can easily get the data of total solar radiation from the Meteorological Administration, but we have to personally measure the photosynthetic photon flux (PPF). If the relationship between total solar radiation and PPF is established, the PPF can be simply acquired from the relationship. Sol it is required to develop the equation to calculate PPF depending on weather condition. This study was conducted to determine the transmittance of PPF at canopy level in glasshouse and the correlation between total solar radiation and PPF at clear and cloudy days. The variation phase of greenhouse transmittance at clear day was very different from that at cloudy day. It was concluded that the proper transmittance, depending on the weather condition, should be adopted to calculate the accurate total solar radiation and PPF in greenhouse. The transmittance of solar radiation was the same as that of PPF in greenhouse. It was confirmed that the ratio of PPF to total radiation increased as the amount of cloud increased. The correlation between the hourly total solar radiation and PPF was derived.
In order to analyze the observational environment of solar radiation stations operated by the Korea Meteorological Administration (KMA), we used the digital elevation model (DEM) and the solar radiation model to calculate a topographical shading, sky view factor (SVF) and solar radiation by surrounding terrain. The sky line and SVF were calculated using high resolution DEM around 25 km of the solar stations. We analyzed the topographic effect by analyzing overlapped solar map with sky line. Particularly, Incheon station has low SVF whereas Cheongsong and Chupungryong station have high SVF. In order to validation the contribution of topographic effect, the solar radiation calculated using GWNU solar radiation model according to the sky line and SVF under the same meteorological conditions. As a result, direct, diffuse and global solar radiation were decreased by 12.0, 5.6, and 4.7% compared to plane surface on Cheongsong station. The 6 stations were decreased amount of mean daily solar radiation to the annual solar radiation. Among 42 stations, eight stations were analyzed as the urgent transfer stations or moving equipment quickly and more than half of stations (24) were required to review the observational environment. Since the DEM data do not include artifacts and vegetation around the station, the stations need a detail survey of observational environment.
Long-term solar irradiance data are required for reliable performance evaluation and feasibility analysis of solar photovoltaic systems. However, measurement data of the global horizontal irradiance (GHI) are only available for major cities in Korea. Neither the direct normal irradiance (DNI) nor the diffuse horizontal irradiance (DHI) are available, which are also needed to calculate the irradiance on the tilted surface of PV array. It is a simple approach to take advantage of the decomposition model that extracts DNI and DHI from GHI. In this study, we investigate variations of solar PV power estimation due to the choice of decomposition model. The GHI data from Korea Meteorological Administration (KMA) were used and different sets of typical meteorological year (TMY) data using some well-known decomposition models were generated. Then, power outputs with the different TMY data were calculated, and a variation of 3.7% was estimated due to the choice of decomposition model.
Proceedings of the Korean Society of Agricultural Engineers Conference
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2001.10a
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pp.261-266
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2001
It was needed to know the amount of PPF to design greenhouse and predict the growth of crops in greenhouse. Experiments have been conducted to determine the transmission of PPF at canopy level along sky clearness condition in greenhouse, the correlation between the hourly PPF and total solar radiation. Additional experiments are needed to confirm these experimental results.
This study represented experimental research on the flat plate solar collector. For the flat plate Solar system, it is sensitive of the Global radiation. In Actually, it suppose to be dependent on the direct radiation. Also, the existing method's factors are depend upon Global radiation in the flat plate collector system. therefore it needs which is depend upon direct radiation. In this experiment, the flat plate collector is used for obtaining the method's factors of the direct radiation. As a result, the correct $({\tau}{\alpha})_e$ is found out for practical value.
Park, Hye-In;Zo, Il-Sung;Kim, Bu-Yo;Jee, Joon-Bum;Lee, Kyu-Tae
Journal of the Korean earth science society
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v.38
no.2
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pp.129-140
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2017
Global solar radiation was calculated in this research using ground-base measurement data, meteorological satellite data, and GWNU (Gangneung-Wonju National University) solar radiation model. We also analyzed the accuracy of the GWNU model by comparing the observed solar radiation according to the total cloud cover. Our research was based on the global solar radiation of the GWNU radiation site in 2012, observation data such as temperature and pressure, humidity, aerosol, total ozone amount data from the Ozone Monitoring Instrument (OMI) sensor, and Skyview data used for evaluation of cloud mask and total cloud cover. On a clear day when the total cloud cover was 0 tenth, the calculated global solar radiations using the GWNU model had a high correlation coefficient of 0.98 compared with the observed solar radiation, but root mean square error (RMSE) was relatively high, i.e., $36.62Wm^{-2}$. The Skyview equipment was unable to determine the meteorological condition such as thin clouds, mist, and haze. On a cloudy day, regression equations were used for the radiation model to correct the effect of clouds. The correlation coefficient was 0.92, but the RMSE was high, i.e., $99.50Wm^{-2}$. For more accurate analysis, additional analysis of various elements including shielding of the direct radiation component and cloud optical thickness is required. The results of this study can be useful in the area where the global solar radiation is not observed by calculating the global solar radiation per minute or time.
We constructed climagraphs for 16 regions of Korea by using the average monthly minimum air temperature, maximum air temperature and global radiation. We characterized the outside climate requirements corresponding to the climate requirements of crops in greenhouses. The climagraphs allow to decide the appropriate climate periods for greenhouse cultivation without heating and cooling equipment. These graphs may be used for analyzing climatic characteristic of a given area, selecting the suitable region and greenhouse and making a rational plan for greenhouse cropping in Korea. We found difficulty in deciding the beginning and end of greenhouse heating and cooling period due to insufficient references.
Heat energy distribution forming net radiation above corn canopy was determined by means of the Bowen ratio-energy balance method. Total-global solar radiation above crop canopy during the growing season was $1,559MJm^{-2}$ and total latent heat flux density was $960MJm^{-2}$. The data showed that 61.6% of the global solar radiation was used for a heat source of evapotranspiration (ETa) above corn canopy. Mean daily ETa ranged from 2.7 to 5.6mm. Total ETa, total drymatter, and water use efficiency were 394mm, $2,214gm^{-2}$, and $5.6gm^{-2}mm^{-1}$, respectivively.
This study is to analyze the temporal and spatial distributions of solar radiation in South Korea. Solar radiation data is observed every minute at 22 KMA (Korea Meteorological Administration) stations using pyranometer from January 2000 to August 2007. These data were calibrated using intensive comparative observation and solar radiation model. Intensive comparative observations are accomplished at 22 KMA stations between KNU (Kangnung (Gangneung-Wonju) National University) standard and station instruments during the month of August 2007. The solar radiation of a clear sky mainly is affected by precipitable water, solar altitude and geological height. Also old (raw) data is corrected by the solar radiation model only about clear day and is revised based on the temporal trend of instrument's sensitivity decrease. At all periods and all stations, differences between raw data (13.31 MJ/day) and corrected data (13.75 MJ/day) are 0.44 MJ/ day. So, the spatial distribution of solar radiation is calculated with seasonal and annual mean, and is the relationship with cloud amount is analyzed. The corrected data show a better consistency with the cloud amount than the old data.
Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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v.11
no.1
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pp.13-18
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2009
Accurate solar radiation data are critical to evaluate major physiological responses of plants. For most upland crops and orchard plants growing in complex terrain, however, it is not easy for farmers or agronomists to access solar irradiance data. Here we suggest a simple method using a sun-slope geometry based topographical coefficient to estimate daily solar irradiance on any sloping surfaces from global solar radiation measured at a nearby weather station. An hourly solar irradiance ratio ($W_i$) between sloping and horizontal surface is defined as multiplication of the relative solar intensity($k_i$) and the slope irradiance ratio($r_i$) at an hourly interval. The $k_i$ is the ratio of hourly solar radiation to the 24 hour cumulative radiation on a horizontal surface under clear sky conditions. The $r_i$ is the ratio of clear sky radiation on a given slope to that on a horizontal reference. Daily coefficient for slope correction is simply the sum of $W_i$ on each date. We calculated daily solar irradiance at 8 side slope locations circumventing a cone-shaped parasitic volcano(c.a., 570m diameter for the bottom circle and 90m bottom-to-top height) by multiplying these coefficients to the global solar radiation measured horizontally. Comparison with the measured slope irradiance from April 2007 to March 2008 resulted in the root mean square error(RMSE) of $1.61MJ\;m^{-2}$ for the whole period but the RMSE for April to October(i.e., major cropping season in Korea) was much lower and satisfied the 5% error tolerance for radiation measurement. The RMSE was smallest in October regardless of slope aspect, and the aspect dependent variation of RMSE was greatest in November. Annual variation in RMSE was greatest on north and south facing slopes, followed by southwest, southeast, and northwest slopes in decreasing order. Once the coefficients are prepared, global solar radiation data from nearby stations can be easily converted to the solar irradiance map at landscape scales with the operational reliability in cropping season.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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