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E.M. Vazifeh:
"A High-resolution Diffuse Fraction Model for Vienna";
Supervisor: A. Mahdavi, M. Schuss; Institut für Architekturwissenschaften, Abteilung Bauphysik und Bauökologie, 2014; final examination: 2014-02-11.

Direct and diffuse components of solar radiation reaching to the collecting surfaces must be known, for building thermal and visual simulation. High accuracy sensors to measure sky dome radiance distribution are very expensive. However, simple measurements of global horizontal radiation are widely performed for many locations around the world. Consequently, prediction of more accurate solar radiation data based on simple irradiation measurements was addressed in several studies.
Several attempts to split global horizontal irradiance to direct and diffuse components have been done by numerous authors. Recent studies by Dervishi and Mahdavi (2012) and Vazifeh et al. (2013) showed the shortcoming of the existing models using data collected from the weather station of Building physics and Building ecology department, Vienna University of Technology. In this thesis the performance of a number of well-known diffuse or direct fraction prediction models were evaluated and a new model for the location of Vienna, Austria was proposed. Moreover, a new approach to generate a global diffuse fraction model was presented.
In addition, a sky radiance distribution model for the cloudless sky was developed using linear least square regression.

Für thermische und visuelle Simulationen, sind exakte Kenntnisse der direkten und diffusen Komponenten der Sonneneinstrahlung welche auf eine absorbierende Oberfläche treffen, notwendig. Zuverlässige und präzise Sensoren zur Messung der Strahldichteverteilung des Himmelsgewölbes sind sehr kostenintensiv. Aber es wird weltweit an vielen Orten mit einfacheren Messinstrumenten die horizontale Globalstrahlung erfasst. Daher wurde in einigen wissenschaftlichen Veröffentlichungen die Vorhersage von genauerer Daten zur Solarstrahlung basierend auf einfachen Strahlungsmessungen untersucht. Es wurden bereits einige Versuche, horizontale Globalstrahlung in direkte und diffuse Komponenten zu zerlegen, von verschiedenen Autoren vorgestellt. Aktuelle Studien (Dervishi und Mahdavi, 2012 and Vazifeh et al., 2013) zeigen die schwächen der bestehenden Modelle basierend auf Daten, die an der TU-Wien gesammelt wurden. In der vorliegenden Arbeit werden verschiedene Vorhersagemodelle untersucht und evaluiert, und ein neuer Ansatz für das von der TU entwickelte Model wird vorgeschlagen. Des Weiteren wird ein Verfahren zur Generierung eines Models für die diffusen Anteile der Sonnenstrahlung vorgestellt. Zusätzlich wird ein Verfahren zur Berechnung von Himmelstrahlung für wolkenlosen klaren Himmel unter Verwendung einer linearen kleinstes Quadrat Regression gezeigt.

Diffuse fraction, global horizontal radiation, clearness index, solar altitude, Radiance coefficient.