Rev. Phys. Appl. (Paris) 17, 569-576 (1982)
DOI: 10.1051/rphysap:01982001709056900

Determination of the optimum inclination of a flat solar collector in function of latitude and local climatic data

A. Adell

Département de Physique, Université d'Abidjan, 04 BP 322, Abidjan 04, Côte-d'Ivoire

Abstract
The series of equations described in this work were developed to determine the inclination angle of a . flat solar collector which optimizes the received irradiation according to the climatic data. Calculations were carried out for times of exposure varying from one day to one year. Starting from the theoretical expression of the energy obtained from a constant flux of the direct radiation, a first calculation was carried out taking into account the real daily irradiation. In a second stage the local climatic data have been introduced. The formulas found allowed a numerical resolution, using approximations that have been discussed. Four examples of different climates have been treated using an IBM MITRA 125 computer. The variation of the energy received by the collector with deviations from the optimal inclination was also studied.

Résumé
Le programme de calcul décrit dans ce travail permet la détermination de l'angle d'inclinaison d'un insolateur plan qui optimise l'irradiation reçue, en fonction des données climatologiques. Le calcul sera fait pour une durée d'exposition quelconque de un jour à un an. A partir de l'expression théorique de l'énergie reçue pour un flux constant du rayonnement direct, un premier calcul sera fait qui tient compte de la durée journalière réelle de l'irradiation. Dans un deuxième stade, les données météorologiques locales seront introduites. Les formules trouvées permettent une résolution numérique moyennant des approximations qui sont discutées. Quatre types de climats différents ont été traités en utilisant une calculatrice IBM MITRA 125. On a aussi étudié la variation de l'énergie reçue par l'insolateur lorsqu'on l'écarte de sa position optimale.

PACS
8630R - Thermal energy conversion heat engines and heat pumps.
9260W - Sunlight and atmospheric radiation.

Key words
solar energy conversion -- sunlight -- optimum inclination -- flat solar collector -- latitude -- local climatic data